CN2668234Y - 天然气透平膨胀机脱水装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种天然气的脱水干燥装置—天然气透平膨胀机脱水装置。它包括热交换器(1)、初分离器(2)、压气机(3)、膨胀透平机(4)，热交换器的工作腔I的出口(1－1)与初分离器的入口(2－1)相连通，初分离器的出口(2－3)与压气机(3)的入口(3－1)相连通，压气机的出口(3－2)与膨胀透平机的入口(4－1)相连通，膨胀透平机的出口(4－2)与热交换器的工作腔II的入口(1－2)相连通。另一种方案，还包括二次分离器(5)，膨胀透平机的出口与二次分离器(5)的入口(5－1)相连通，二次分离器的出口(5－2)与热交换器(1)的工作腔II的入口(1－2)相连通，工作腔II的出口(1－3)与压气机的入口相连通。因为本装置不是自然冷却脱水，所以占地面积小，因此安全、环保且不受环境影响。
Description
技术领域：本实用新型涉及一种天然气的脱水干燥装置。
背景技术：在石油工业生产中会产生大量石油气，该石油天然气经冷却或长距离管道输送，一般都会有凝析液析出，其主要是冷凝水、轻质油和杂质或水合物，会对寒冷地区的室外用气和长距离管道输送(包括室外贮气罐)的用气以及锅炉的燃烧效率造成影响，所以，在一些直接利用天然气的场合或长距离管道输送时必须使用干燥器，以消除凝析液带来的不利影响。当前油田广泛采用的是自然冷却法脱水技术，该方法存在以下问题：1、脱水效率低；2、体积庞大；3、安全性不好；4、气候影响大；5、污染环境。
实用新型内容：本实用新型的目的就是为了解决以上问题，提供一种安全、高效、环保、不受环境影响的脱水设备。本实用新型通过下述方案实现：一种天然气透平膨胀机脱水装置，它包括热交换器1、初分离器2、压气机3、膨胀透平机4，热交换器1的工作腔I的出口1-1与初分离器2的入口2-1相连通，初分离器2的出口2-3与压气机3的入口3-1相连通，压气机3的出口3-2与膨胀透平机4的入口4-1相连通，膨胀透平机4的出口4-2与热交换器1的工作腔II的入口1-2相连通，压气机3和膨胀透平机4共用同一根动力轴。本实用新型的脱水装置在使用时，从热交换器1的工作腔I的入口1-4输入天然气，天然气从出口1-1进入初分离器2进行脱水，由于天然气在热交换器中进行了冷却降温，天然气中所含的水分在初分离器中冷凝，并通过初分离器2的出液口2-2排出，经初脱水的天然气通过压气机3进入膨胀透平机4后，迅速膨胀，膨胀的结果是天然气的温度快速下降，低温的天然气返回热交换器1并进入热交换器1的工作腔II，与进入工作腔I中的天然气进行热交换，使工作腔I中的天然气温度下降并能在初分离器2中脱水，然后天然气从工作腔II的出口1-3输出，脱水工作完毕。本实用新型利用天然气在透平膨胀机中降压膨胀作外功，而使温度急剧下降，达到低温。将冷却后的气体反馈回前级，通过换热器对进入换热器的天然气进行冷却降温，使天然气迅速冷却至水的露点以下，使天然气中所含的水分与天然气在水分离器中分离。因为本装置不是自然冷却脱水，所以占地面积小，因此安全、环保且不受环境影响。其核心部件就是采用了天然气透平膨胀机，利用天然气自身输送压力推动膨胀机制冷，将天然气内所含水分液化，经过分离装置进行气水分离后回输到液体管线输出。该设备设计紧凑，不需要额外提供能源，不消耗电能。本实用新型设计为一体化撬装安装方式，现场安装移动等非常方便，非常适用于油气田的采集边缘零星小气井、中转站、联合站以及小型场合的天然气脱水和干化。经过扩展还可用于轻烃回收和发电。
本实用新型还提供另一种方案，它包括热交换器1、初分离器2、压气机3、膨胀透平机4和二次分离器5，热交换器1的工作腔I的出口1-1与初分离器2的入口2-1相连通，初分离器2的出口2-3与膨胀透平机4的入口4-1相连通，膨胀透平机4的出口4-2与二次分离器5的入口5-1相连通，二次分离器5的出口5-2与热交换器1的工作腔II的入口1-2相连通，工作腔II的出口1-3与压气机3的入口3-1相连通，膨胀透平机4和压气机3共用同一根动力轴。本技术方案不同于第1个方案之处是，天然气先进入膨胀透平机进行膨胀制冷，属于负压工艺方法，脱水后的天然气经压气机加压输出，结束脱水过程。二次分离器5使脱水更彻底。此方法由于进入压气机中的天然气含液量极少，因此对压气机有保护作用。本实用新型具有设计合理和具有较大推广价值的优点。
附图说明：图1是本实用新型实施方式一的组成和连接结构示意图，图2是本实用新型实施方式二的组成和连接结构示意图，图3是本实用新型实施方式三的组成和连接结构示意图。
具体实施方式一：下面结合图1具体说明本实施方式。本实施方式由热交换器1、初分离器2、压气机3、膨胀透平机4组成，热交换器1的工作腔I的出口1-1与初分离器2的入口2-1相连通，初分离器2的出口2-3与压气机3的入口3-1相连通，膨胀透平机4的出口4-2与热交换器1的工作腔II的入口1-2相连通，压气机3和膨胀透平机4共用同一根动力轴。它还包括二次分离器5，二次分离器5的入口5-1与压气机3-2的出口3-2相连通，二次分离器5的出口5-2与膨胀透平机4的入口4-1相连通，二次分离器5的出液口5-3用于排液。热交换器1选用板式换热器或旋转换热器，初分离器和二次分离器选用普通气液分离器即可，压气机3选用叶片泵即可。
具体实施方式二：下面结合图3具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同点是，压气机3的出口3-2与膨胀透平机4的入口4-1相连通，膨胀透平机4的出口4-2与二次分离器5的入口5-1相连通，二次分离器5的出口5-2与热交换器1的工作腔II的入口1-2相连通，二次分离器5的出液口5-3用于排液。
具体实施方式三：下面结合图2具体说明本实施方式。本实施方式由热交换器1、初分离器2、压气机3、膨胀透平机4和二次分离器5组成，热交换器1的工作腔I的出口1-1与初分离器2的入口2-1相连通，初分离器2的出口2-3与膨胀透平机4的入口4-1相连通，膨胀透平机4的出口4-2与二次分离器5的入口5-1相连通，二次分离器5的出口5-2与热交换器1的工作腔II的入口1-2相连通，工作腔II的出口1-3与压气机3的入口3-1相连通，膨胀透平机4和压气机3共用同一根动力轴。它还包括集液器6和排液泵7，初分离器2的出液口2-2和二次分离器5的出液口5-3分别连通集液器的入液口6-2和入液口6-1，集液器的出液口6-3与排液泵7的入口7-1相连通，排液泵7的出口7-2用于排液。如此设置，排液更合理。排液泵7优选为防振型液体泵。
Claims (6)
1、一种天然气透平膨胀机脱水装置，其特征是它包括热交换器(1)、初分离器(2)、压气机(3)、膨胀透平机(4)，热交换器(1)的工作腔I的出口(1-1)与初分离器(2)的入口(2-1)相连通，初分离器(2)的出口(2-3)与压气机(3)的入口(3-1)相连通，压气机(3)的出口(3-2)与膨胀透平机(4)的入口(4-1)相连通，膨胀透平机(4-2)的出口(4-2)与热交换器(1)的工作腔II的入口(1-2)相连通，压气机(3)和膨胀透平机(4)共用同一根动力轴。
2、根据权利要求1所述的天然气透平膨胀机脱水装置，其特征是它还包括二次分离器(5)，二次分离器(5)的入口(5-1)与压气机(3-2)的出口(3-2)相连通，二次分离器(5)的出口(5-2)与膨胀透平机(4)的入口(4-1)相连通。
3、根据权利要求1所述的天然气透平膨胀机脱水装置，其特征是它还包括二次分离器(5)，压气机(3)的出口(3-2)与膨胀透平机(4)的入口(4-1)相连通，膨胀透平机(4)的出口(4-2)与二次分离器(5)的入口(5-1)相连通，二次分离器(5)的出口(5-2)与热交换器(1)的工作腔II的入口(1-2)相连通。
4、一种天然气透平膨胀机脱水装置，其特征是它包括热交换器(1)、初分离器(2)、压气机(3)、膨胀透平机(4)和二次分离器(5)，热交换器(1)的工作腔I的出口(1-1)与初分离器(2)的入口(2-1)相连通，初分离器(2)的出口(2-3)与膨胀透平机(4)的入口(4-1)相连通，膨胀透平机(4)的出口(4-2)与二次分离器(5)的入口(5-1)相连通，二次分离器(5)的出口(5-2)与热交换器(1)的工作腔II的入口(1-2)相连通，工作腔II的出口(1-3)与压气机(3)的入口(3-1)相连通，膨胀透平机(4)和压气机(3)共用同一根动力轴。
5、根据权利要求4所述的天然气透平膨胀机脱水装置，其特征是它还包括集液器(6)和排液泵(7)，初分离器(2)的出液口(2-2)和二次分离器(5)的出液口(5-3)分别连通集液器的入液口(6-2)和入液口(6-1)，集液器的出液口(6-3)与排液泵(7)的入口(7-1)相连通。
6、根据权利要求5所述的天然气透平膨胀机脱水装置，其特征是排液泵(7)优选为防振型液体泵。
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| CNU2004200184191U CN2668234Y (zh) | 2004-02-09 | 2004-02-09 | 天然气透平膨胀机脱水装置 |
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| CNU2004200184191U CN2668234Y (zh) | 2004-02-09 | 2004-02-09 | 天然气透平膨胀机脱水装置 |
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|---|---|
| CN2668234Y true CN2668234Y (zh) | 2005-01-05 |
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| CNU2004200184191U Expired - Fee Related CN2668234Y (zh) | 2004-02-09 | 2004-02-09 | 天然气透平膨胀机脱水装置 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103747847A (zh) * | 2011-10-18 | 2014-04-23 | 维多利亚资本投资集团有限公司 | 对包含二氧化的气体脱水的方法和装置 |
| CN101747948B (zh) * | 2008-12-05 | 2014-07-02 | 山东恒能环保能源设备有限公司 | 一种膨胀除湿燃气处理流程 |
| CN105781637A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-07-20 | 南京航空航天大学 | 发电干燥一体化系统及工作方法 |
| CN106438496A (zh) * | 2015-08-11 | 2017-02-22 | 熵零股份有限公司 | 冷却压缩系统及其发动机 |
-
2004
- 2004-02-09 CN CNU2004200184191U patent/CN2668234Y/zh not_active Expired - Fee Related
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