一種密閉式三甘醇脫水系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種密閉式三甘醇脫水系統(tǒng)，包括吸收塔、氣體貧液換熱器、精餾柱、閃蒸罐、過濾器、貧富液換熱器、貧液緩沖罐、再生塔、重沸器和循環(huán)泵，其中，其中吸收塔、精餾柱、閃蒸罐、貧富液換熱器、重沸器、貧液緩緩沖罐、循環(huán)泵和氣體貧液換熱器通過管道依次連接形成封閉的循環(huán)回路；所述系統(tǒng)還包括冷凝分離器和鼓風機，再生氣管道的出口與冷凝分離器的熱源入口連通，冷凝分離器的氣體出口經(jīng)鼓風機與重沸器的燃料氣入口相連。本發(fā)明將再生氣引入冷凝分離器進行換熱冷卻，再生氣內的可凝結組分經(jīng)冷凝分離后，未凝結的氣體組分經(jīng)過鼓風機進入重沸器，作為重沸器的燃料氣進行燃燒，從而實現(xiàn)再生氣的密閉處理，零排放。
【專利說明】
一種密閉式三甘醇脫水系統(tǒng)
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種用于油氣田天然氣、伴生氣、頁巖氣、煤層氣以及煤制天然氣SNG等氣體的密閉式三甘醇脫水工藝，具體涉及一種密閉式三甘醇脫水系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]三甘醇(TEG)脫水工藝屬于溶劑吸收法，根據(jù)天然氣和水在三甘醇中的溶解度不同，利用三甘醇貧液吸收天然氣中的水分，使?jié)裉烊粴饷摮鏊_到干燥天然氣的目的；再利用三甘醇與水沸點的不同，通過常壓加熱升溫蒸發(fā)掉三甘醇富液中所吸收的水分，得到再生三甘醇(貧液)，循環(huán)使用。
[0003]典型的三甘醇脫水主要工藝流程可分為兩個:低溫高壓天然氣脫水系統(tǒng)和高溫低壓甘醇再生系統(tǒng)，在天然氣脫水系統(tǒng)中，三甘醇溶液吸收水分;甘醇再生系統(tǒng)的目的是為了提高三甘醇貧液濃度。最初，采用常壓加熱，但受三甘醇熱分解溫度(206.7 °C )的限制，三甘醇只能提濃到98.5 % (w)左右，約使露點降達350C左右。由于這種方法不能滿足水露點的要求，因而進一步發(fā)展了另外三種再生方法，即減壓再生、氣體汽提再生和共沸再生。受系統(tǒng)復雜程度和操作費用等的限制，國內外通常采用的是氣體汽提再生方法，該方法可使再生后三甘醇貧液濃度達到99.95% (w)，露點降可達75?85°C。目前，常用的汽提氣是脫水后的天然氣，汽提再生方法導致再生氣中含有大量的天然氣，且含有大量水汽而點不著火，再生氣不能用作燃料；同時，再生過程在常壓下進行，再生氣不能進入低壓排放系統(tǒng)，難以回收利用;直接排放也不符合目前環(huán)保和安全要求。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是，針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種可對再生氣進行優(yōu)化處理的密閉式三甘醇脫水系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明所采用的技術方案是:一種密閉式三甘醇脫水系統(tǒng)，包括吸收塔、氣體貧液換熱器、產(chǎn)品氣分離器、精餾柱、閃蒸罐、過濾器、貧富液換熱器、貧液緩沖罐、再生塔、重沸器和循環(huán)栗，其中，吸收塔的濕氣入口與濕氣管道連通，吸收塔的干氣出口經(jīng)氣體貧液換熱器與干氣輸送管道相連;吸收塔的富三甘醇出口通過管道經(jīng)精餾柱與閃蒸罐的進料口相連;閃蒸罐的閃蒸氣出口與閃蒸氣管道連通，閃蒸罐的富三甘醇出口與過濾器的入口相連；過濾器的出口經(jīng)貧富液換熱器和貧液緩沖罐與精餾柱的進料口相連，精餾柱的出料口與重沸器的進料口相連，重沸器的熱氣出口與精餾柱的熱氣入口相連，精餾柱的再生氣出口與再生氣管道相連；重沸器的燃料氣入口與干氣輸送管道連通，重沸器的貧三甘醇出口與貧液緩沖罐的入口相連，貧液緩沖罐的出口與貧富液換熱器的入口相連，貧富液換熱器的出口經(jīng)循環(huán)栗與氣體貧液換熱器的液體通道入口相連，氣體貧液換熱器的液體通道出口與吸收塔的貧三甘醇入口連通;所述脫水系統(tǒng)還包括冷凝分離器和鼓風機，冷凝分離器包括熱源入口、冷凝液出口、氣體出口、冷源入口和冷源出口，所述再生氣管道的出口與冷凝分離器的熱源入口連通，冷凝分離器的氣體出口通過管道與鼓風機的入口相連，鼓風機的出口通過管道與重沸器的燃料氣入口相連。
[0006]按上述方案，所述脫水系統(tǒng)還包括燃料氣緩沖罐;所述干氣輸送管道與設置有燃料氣緩沖罐的燃料氣管道連通，燃料氣管道與重沸器的燃料氣入口連通。
[0007]按上述方案，所述冷凝分離器的冷源入口通過第一管道與燃料氣管道連通，所述冷凝分離器的冷源出口通過第二管道與燃料氣管道連通。
[0008]按上述方案，所述過濾器通過第三管道與貧液緩沖罐連通;所述冷凝分離器的冷源入口通過第四管道與第三管道連通，所述冷凝分離器的冷源出口通過第五管道與第三管道連通。
[0009]按上述方案，所述冷凝分離器包括殼體和殼體內部的冷凝盤管，所述熱源出口和氣體出口均分別開設在殼體的上部，所述冷凝液出口開設在殼體的底部，所述冷源入口開設在冷凝盤管的一端，所述冷源出口開設在冷凝盤管的另一端。
[0010]按上述方案，所述脫水再生系統(tǒng)還包括產(chǎn)品氣分離器，產(chǎn)品分離器的入口與氣體貧液交換器的出口連通，產(chǎn)品分離器的出口與干氣輸送管道相連。
[0011 ]按上述方案，所述脫水再生系統(tǒng)還包括灼燒爐，閃蒸氣管道與灼燒爐連通。
[0012]按上述方案，所述脫水再生系統(tǒng)還包括聚結過濾分離器，聚結過濾分離器的入口與濕氣管道連通，聚結過濾分離器的出口與吸收塔的濕氣入口連通。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
[0014]1、增加冷凝分離器，將原本直接放空的再生氣引入冷凝分離器，冷凝分離器采用燃料氣或冷卻水或系統(tǒng)內的三甘醇富液為冷源，與從精餾柱頂部排出的再生氣進行換熱，再生氣內的水蒸氣等其他可凝結組分經(jīng)冷凝分離后，凝液進入排污系統(tǒng)；未凝結的氣體組分經(jīng)過鼓風機進入重沸器，作為重沸器的燃料氣進行燃燒，實現(xiàn)再生氣的回收再利用，解決了環(huán)境污染問題。
[0015]2、冷凝分離器以從過濾器流出的三甘醇富液為冷源時，一方面可冷卻再生氣內的可凝結組分，另一方面，三甘醇富液的溫度也得到提高，進入重沸器分離時，消耗的能量也得到降低。
[0016]3、本系統(tǒng)結構合理，運行可靠。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明一個具體實施例的結構示意圖。
[0018]其中:1、聚結過濾分離器;2、吸收塔;3、氣體貧液換熱器;4、產(chǎn)品氣分離器;5、精餾柱;6、閃蒸罐;7、過濾器;8、貧富液換熱器;9、貧液緩沖罐；10、重沸器；11、循環(huán)栗；12、燃料氣緩沖罐；13、冷凝分離器；14;濕氣管道；15、干氣輸送管道；16、閃蒸氣管道；17、燃料氣管道;18、第一管道;19、第二管道;20、再生氣管道;21、鼓風機。
【具體實施方式】
[0019]為了更好地理解本發(fā)明，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步地描述。
[0020]如圖1所示的一種密閉式三甘醇脫水系統(tǒng)，包括產(chǎn)品氣分離器4、氣體貧液換熱器
3、聚結過濾分離器1、吸收塔2、精餾柱5、閃蒸罐6、過濾器7、貧富液換熱器8、貧液緩沖罐9、重沸器10、氣體貧液換熱器3、循環(huán)栗11、燃料氣緩沖罐12，其中，閃蒸罐6包括進料口，閃蒸氣出口和富三甘醇出口 ；精餾柱5包括再生氣出口、進料口、熱氣入口以及出料口；重沸器1包括燃料氣入口、進料口、貧三甘醇出口和熱氣出口；吸收塔2包括貧三甘醇入口、富三甘醇出口、濕氣入口和干氣出口。
[0021]本發(fā)明中，聚結過濾分離器I的入口與濕氣管道14連通，聚結過濾分離器I的出口與吸收塔2的濕氣入口連通，吸收塔2的干氣出口經(jīng)氣體貧液換熱器3和產(chǎn)品氣分離器4后與干氣輸送管道15相連，干氣輸送管道15與設置有燃料氣緩沖罐12的燃料氣管道17連通，燃料氣管道17與重沸器1的燃料氣入口連通(為重沸器1提供燃料氣)；吸收塔2的富三甘醇出口通過第一管道18經(jīng)精餾柱5與閃蒸罐6的進料口相連;閃蒸罐6的閃蒸氣出口(閃蒸氣出口位于閃蒸罐6的頂部)與閃蒸氣管道16連通，閃蒸氣管道16與灼燒爐連通，閃蒸罐6的富三甘醇出口(富三甘醇出口位于閃蒸罐6的底部)與過濾器7的入口相連;過濾器7的出口經(jīng)貧富液換熱器8和貧液緩沖罐9與精餾柱5的進料口相連，精餾柱5的出料口與重沸器10的進料口相連，重沸器10的熱氣出口與精餾柱5的熱氣入口相連，精餾柱5頂部的再生氣出口通過再生氣管道21與凝液罐13相連;重沸器10的燃料氣入口與燃料氣管道17連通，重沸器10的貧三甘醇出口與貧液緩沖罐9的入口相連，貧液緩沖罐9的出口與貧富液換熱器8的入口相連，貧富液換熱器8的出口經(jīng)循環(huán)栗11與氣體貧液換熱器3的液體通道入口相連，氣體貧液換熱器3的液體通道出口與吸收塔2上部側面的貧三甘醇入口連通。吸收塔2、精餾柱5、閃蒸罐6、過濾器7、貧富液換熱器8、重沸器10、貧液緩緩沖罐9、循環(huán)栗11和氣體貧液換熱器3通過管道依次連接形成封閉的循環(huán)回路。
[0022]本發(fā)明中，所述脫水再生系統(tǒng)還包括冷凝分離器13和鼓風機21，冷凝分離器13包括熱源入口、冷凝液出口、氣體出口、冷源入口和冷源出口，再生氣管道20的出口與冷凝分離器3的熱源入口連通，冷凝分離器13的氣體出口通過管道與鼓風機21的入口相連，鼓風機21的出口通過管道與重沸器10的燃料氣入口相連。冷凝分離器13包括殼體和殼體內部的冷凝盤管，其中，殼體包括外殼和內殼，內殼包覆在外殼的內部，外殼與內殼之間填充有隔熱材料;所述熱源出口和氣體出口均分別開設在殼體的上部，冷凝液出口開設在殼體的底部(為了使冷凝液順利流出冷凝分離器13，冷凝液出口可向下傾斜)；冷源入口開設在冷凝盤管的一端，所述冷源出口開設在冷凝盤管的另一端。
[0023]冷凝分離器13可以冷卻水、空氣或系統(tǒng)內的三甘醇富液，以及燃料氣管道17內的燃料氣為冷源，與再生氣進行換熱。以燃料氣管道17內的燃料氣為冷源時，冷凝分離器13的冷源入口通過第一管道18與燃料氣管道17連通，冷凝分離器13的冷源出口通過第二管道19與燃料氣管道17連通。以從過濾器7流出的三甘醇富液為冷源時，以過濾器與貧液緩沖罐9之間的連通管道為第三管道，則冷凝分離器13的冷源入口通過第四管道與第三管道連通，冷凝分離器13的冷源出口通過第五管道與第三管道連通。
[0024]本發(fā)明提供的密閉式三甘醇脫水系統(tǒng)工藝流程如下:
[0025]1、濕氣管道14內待脫水的濕天然氣經(jīng)聚結過濾分離器I進入吸收塔2，同時三甘醇貧液(即用于脫水的含水和其他雜質較低的三甘醇)從吸收塔2的貧三甘醇進口進入吸收塔2，濕天然氣與三甘醇貧液在吸收塔2內進行逆流脫水；
[0026]2、經(jīng)步驟I脫水后的干天然氣從吸收塔2頂部的干氣出口流出，經(jīng)氣體貧液換熱器3換熱后進入產(chǎn)品氣分離器4，進一步脫除其中夾帶的液體后流出，進入干氣輸送管道15，部分干天然氣進入燃料氣管道17成為重沸器10的燃料氣；
[0027]3、步驟I中吸收塔2內的三甘醇貧液吸收濕天然氣中的水分和部分天然氣后成為三甘醇富液，三甘醇富液從吸收塔2流出，經(jīng)過精餾柱5換熱后進入閃蒸罐6，在閃蒸罐6內閃蒸脫去易燃輕組分后流出，并依次經(jīng)過濾器7過濾后進入貧富液換熱器8(與從貧液緩沖罐9內流出的三甘醇貧液進行換熱)，換熱后進入精餾柱5內精餾;精餾柱5柱頂餾分部分以氣體的形式從再生氣出口流出，經(jīng)再生氣管道20進入冷凝分離器13，與燃料氣進行熱交換;再生氣內的水蒸氣等其他可凝結組分降溫冷凝，經(jīng)冷凝液出口排出，再生氣內的氣體組分經(jīng)鼓風機21進去重沸器10，作為重沸器10的燃料氣;精餾柱5柱底餾分進入重沸器10加熱(重沸器10以燃料氣為熱源)，低揮發(fā)度組分由重沸器10的熱氣出口返回精餾柱5，高揮發(fā)度組分(三甘醇貧液)流出重沸器10，進入貧富液換熱器10內繼續(xù)換熱降溫，經(jīng)循環(huán)栗11、氣體貧液換熱器3進入吸收塔2中循環(huán)使用。
[0028]本發(fā)明中，將原本直接放空的再生氣引入冷凝分離器13，冷凝分離器13采用燃料氣或冷卻水或系統(tǒng)內的三甘醇富液為冷源，與從精餾柱5頂部排出的再生氣進行換熱，再生氣內的水蒸氣等其他可凝結組分全部冷凝分離后，凝液進入排污系統(tǒng)；未凝結的氣體組分經(jīng)過鼓風機21進入重沸器10，作為重沸器10的燃料氣進行燃燒，從而實現(xiàn)再生氣的密閉處理，零排放。冷凝分離器13以從過濾器7流出的三甘醇富液為冷源時，一方面可冷卻再生氣內的可凝結組分，另一方面，三甘醇富液的溫度也得到提高，進入重沸器分離時，消耗的能量也得到降低。
[0029]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種密閉式三甘醇脫水系統(tǒng)，其特征在于，包括吸收塔、氣體貧液換熱器、精餾柱、閃蒸罐、過濾器、貧富液換熱器、貧液緩沖罐、再生塔、重沸器和循環(huán)栗，其中，吸收塔的濕氣入口與濕氣管道連通，吸收塔的干氣出口經(jīng)氣體貧液換熱器與干氣輸送管道相連;吸收塔的富三甘醇出口通過管道經(jīng)精餾柱與閃蒸罐的進料口相連;閃蒸罐的閃蒸氣出口與閃蒸氣管道連通，閃蒸罐的富三甘醇出口經(jīng)貧富液換熱器和貧液緩沖罐與精餾柱的進料口相連，精餾柱的出料口與重沸器的進料口相連，重沸器的熱氣出口與精餾柱的熱氣入口相連，精餾柱的再生氣出口與再生氣管道相連;重沸器的燃料氣入口與干氣輸送管道連通，重沸器的貧三甘醇出口與貧液緩沖罐的入口相連，貧液緩沖罐的出口與貧富液換熱器的入口相連，貧富液換熱器的出口經(jīng)循環(huán)栗與氣體貧液換熱器的液體通道入口相連，氣體貧液換熱器的液體通道出口與吸收塔的貧三甘醇入口連通;所述脫水系統(tǒng)還包括冷凝分離器和鼓風機，冷凝分離器包括熱源入口、冷凝液出口、氣體出口、冷源入口和冷源出口，所述再生氣管道的出口與冷凝分離器的熱源入口連通，冷凝分離器的氣體出口通過管道與鼓風機的入口相連，鼓風機的出口通過管道與重沸器的燃料氣入口相連。2.如權利要求1所述的一種密閉式三甘醇脫水系統(tǒng)，其特征在于，所述脫水再生系統(tǒng)還包括燃料氣緩沖罐;所述干氣輸送管道與設置有燃料氣緩沖罐的燃料氣管道連通，燃料氣管道與重沸器的燃料氣入口連通。3.如權利要求2所述的一種密閉式三甘醇脫水系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝分離器的冷源入口通過第一管道與燃料氣管道連通，所述冷凝分離器的冷源出口通過第二管道與燃料氣管道連通。4.如權利要求1所述的一種密閉式三甘醇脫水系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾器通過第三管道與貧液緩沖罐連通;所述冷凝分離器的冷源入口通過第四管道與第三管道連通，所述冷凝分離器的冷源出口通過第五管道與第三管道連通。5.如權利要求1所述的一種密閉式三甘醇脫水系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝分離器包括殼體和殼體內部的冷凝盤管，所述熱源進口和氣體出口均分別開設在殼體的上部，所述冷凝液出口開設在殼體的底部，所述冷源入口開設在冷凝盤管的一端，所述冷源出口開設在冷凝盤管的另一端。6.如權利要求1所述的一種密閉式三甘醇脫水系統(tǒng)，其特征在于，所述脫水再生系統(tǒng)還包括產(chǎn)品氣分離器，產(chǎn)品分離器的入口與氣體貧液交換器的出口連通，產(chǎn)品分離器的出口與干氣輸送管道相連。7.如權利要求1所述的一種密閉式三甘醇脫水系統(tǒng)，其特征在于，所述脫水再生系統(tǒng)還包括灼燒爐，閃蒸罐的閃蒸氣出口與灼燒爐連通。8.如權利要求1所述的一種密閉式三甘醇脫水系統(tǒng)，其特征在于，所述脫水再生系統(tǒng)還包括聚結過濾分離器，聚結過濾分離器的入口與濕氣管道連通，聚結過濾分離器的出口與吸收塔的濕氣入口連通。
【文檔編號】B01D53/18GK105854531SQ201610435821
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】李清方, 張寧寧, 張建, 張啟陽, 張新軍, 朱紅彬, 顏廷敏, 傅莉, 張碩琳, 李金環(huán), 王利君, 黃少偉, 董金婷, 劉海麗
【申請人】中石化節(jié)能環(huán)保工程科技有限公司