新型閉式多塔天然氣分子篩脫水裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及天然氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種新型閉式多塔天然氣分子篩脫水裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣的脫水方法包括低溫法、溶劑吸收法、固體吸附法、化學(xué)反應(yīng)法和膜分離法等。固體吸附法中以分子篩脫水的應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟可靠。分子篩脫水是一個物理吸附過程，通常采用分子篩、硅膠和活性氧化鋁等作為吸附劑，在高壓常溫將天然氣或合成氣中的水分(H2O) 二氧化碳(CO2)吸附，并在降壓或升溫的情況下將水分(H2O)和二氧化碳(CO2)從吸附劑中解析出來，同時吸附劑得到再生。分子篩脫水一般用于水露點(diǎn)要求控制較低的場合，其露點(diǎn)深度可達(dá)到_90°C，保證含水量在Ippm以下。
[0003]目前天然氣工業(yè)用的脫水吸附器主要是固定床吸附塔，為保證裝置的連續(xù)操作，至少需要兩個吸附塔。分子篩脫水工藝一般分為兩塔流程、三塔或多塔流程。在兩塔流程中，一塔進(jìn)行脫水操作，另一塔進(jìn)行吸附劑的再生和冷卻，然后切換操作。在三塔或多塔流程中，受進(jìn)料條件等因素影響切換程序可以有多種選擇，例如三塔流程可采用一塔吸附、一塔再生、另一塔冷卻或二塔吸附、一塔再生及冷卻的切換程序。上述現(xiàn)有技術(shù)中至少存在處理規(guī)模有限、操作彈性小、系統(tǒng)能耗高等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種脫水效率高且工藝流程更緊湊的新型閉式多塔天然氣分子篩脫水裝置。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:一種新型閉式多塔天然氣分子篩脫水裝置，其特征在于，該脫水裝置包括一制冷機(jī)、一氣液分離器、四干燥塔、一熱交換器、一再生氣加熱器、一空冷器、一流量傳感器、一液位傳感器、一溫度傳感器、若干控制閥和若干管路；自上游的預(yù)脫水天然氣出口連接第一三通的進(jìn)口，所述第一三通的第一出口連接第一管路，所述第一三通的第二出口連接所述制冷機(jī)的第一進(jìn)口，所述制冷機(jī)的第一出口連接一流量控制閥的進(jìn)口，所述流量控制閥的出口連接所述氣液分離器的第一進(jìn)口，所述流量傳感器設(shè)置在所述第一管路用于采集所述第一管路的流量，所述流量控制閥根據(jù)所述流量傳感器采集的流量調(diào)節(jié)其開度；所述氣液分離器的氣相出口連接第二管路，所述氣液分離器的液相出口連接一液位控制閥的進(jìn)口，所述液位控制閥的出口連接外界，所述液位傳感器固定設(shè)置在所述氣液分離器的壁面上用于采集所述氣液分離器的液面高度，所述液位控制閥根據(jù)所述氣液分離器內(nèi)的液位高度調(diào)節(jié)其開度；每一所述干燥塔的頂部進(jìn)口分別通過一程控閥并聯(lián)連接到所述第二管路上，每一所述干燥塔的頂部進(jìn)口還分別通過一程控閥并聯(lián)連接到第三管路；每一所述干燥塔的底部出口分別通過一程控閥并聯(lián)連接第四管路，所述第四管路的出口連接外界，進(jìn)入外部的天然氣處理裝置，每一所述干燥塔的底部出口還分別通過一程控閥并聯(lián)第五管路；所述第一管路的出口連接第二三通的進(jìn)口，所述第二三通的第一出口連接一溫度控制閥的進(jìn)口，所述第二三通的第二出口連接所述熱交換器的第一進(jìn)口，所述熱交換器的第一出口連接所述再生氣加熱器的進(jìn)口，所述再生氣加熱器的出口連接第三三通的進(jìn)口，所述第三三通的第一出口連接一溫度控制閥的出口，所述第三三通的第二出口連接所述第五管路進(jìn)口，所述溫度傳感器設(shè)置在所述第三三通的第二出口處，用于采集所述第三三通的第二出口處的溫度值，所述溫度控制閥和再生氣加熱器根據(jù)所述溫度傳感器采集的溫度值控制各自的工作狀態(tài)；所述熱交換器的第二進(jìn)口連接所述第三管路的出口，所述熱交換器的第二出口通過第六管路連接所述空冷器的進(jìn)口，所述空冷器的出口連接所述制冷機(jī)的第二進(jìn)口，所述制冷機(jī)的第二出口連接所述氣液分離器的第二進(jìn)口。
[0006]進(jìn)一步，四個所述干燥塔采用完全相同的分子篩干燥塔，每一所述干燥塔的分子篩裝填量、相同位置的閥門數(shù)量、尺寸均相同。
[0007]本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型由于采用制冷機(jī)對原料天然氣和再生氣返流進(jìn)行預(yù)冷，承擔(dān)一定脫水負(fù)荷，裝置脫水期間干燥塔的加熱、冷卻功率相對較小，脫水效率更高。2、本實(shí)用新型由于采用一氣液分離器，再生氣分離器和前置氣液分離器合二為一，與現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)三塔分子篩脫水工藝流程相比，減少了一臺氣液分離器，裝置工藝流程更緊湊。3、本實(shí)用新型再生氣濕天然氣經(jīng)熱交換器與再生氣返流進(jìn)行余熱回收，有效提高再生氣加熱器的熱效率。4、本實(shí)用新型由于設(shè)置有四個干燥塔，可以采用三干燥塔同時進(jìn)行吸附、一干燥塔再生及冷卻的切換程序，實(shí)現(xiàn)較大規(guī)模的處理能力；在系統(tǒng)低負(fù)荷或故障時，可以切換為三塔或兩塔脫水模式，增大了裝置的連續(xù)運(yùn)行能力，也提高裝置的操作彈性和運(yùn)行可靠性。5、本實(shí)用新型的四個干燥塔采用完全相同的分子篩干燥塔，每一干燥塔的分子篩裝填量、相同位置的閥門數(shù)量、尺寸均相同，具有對稱性和互換性，易于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。本實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于天然氣的脫水過程中。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型閉式多塔天然氣分子篩脫水裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0009]以下結(jié)合附圖來對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描繪。然而應(yīng)當(dāng)理解，附圖的提供僅為了更好地理解本實(shí)用新型，它們不應(yīng)該理解成對本實(shí)用新型的限制。在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”等僅僅是用于描述的目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0010]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的新型閉式多塔天然氣分子篩脫水裝置，包括一制冷機(jī)1、一氣液分離器2、四干燥塔3A?3D、一熱交換器4、一再生氣加熱器5、一空冷器6、一流量傳感器FC、一液位傳感器LC、一溫度傳感器TC、若干控制閥和若干管路。
[0011]自上游的預(yù)脫水天然氣出口連接第一三通(圖中未示出)的進(jìn)口，第一三通的第一出口連接第一管路a (第一管路a為再生氣濕天然氣支流管路)，第一三通的第二出口連接制冷機(jī)I的進(jìn)口 xl，制冷機(jī)I的出口 x2連接一流量控制閥81的進(jìn)口，流量控制閥81的出口連接氣液分離器2的進(jìn)口 yl，流量傳感器FC設(shè)置在第一管路a上用于采集第一管路a的流量，流量控制閥81根據(jù)流量傳感器FC采集的流量反饋調(diào)節(jié)其開度，進(jìn)而控制通過流量控制閥81的流量；氣液分離器2的氣相出口 y3連接第二管路b，氣液分離器2的液相出口y4連接一液位控制閥82的進(jìn)口，液位控制閥82的出口連接外界，液位傳感器LC固定設(shè)置在氣液分離器2的壁面上用于采集氣液分離器2的液面高度，液位控制閥82根據(jù)氣液分離器2內(nèi)的液位高度反饋其開度，進(jìn)而控制排向外界的凝液流量。
[0012]每一干燥塔的頂部進(jìn)口分別通過一程控閥(K-1A?K-1D)并聯(lián)連接到第二管路b上，每一干燥塔的頂部進(jìn)口還分別通過一程控閥(K-3A?K-3D)并聯(lián)連接到第三管路c (第三管路c為再生氣反流管路)；每一干燥塔的底部出口分別通過一程控閥(K-2A?K-2D)并聯(lián)連接第四管路d(第四管路d為干燥天然氣流出管路)，第四管路d的出口連接外界，進(jìn)入外部的天然氣處理裝置，每一干燥塔的底部出口還分別通過一程控閥(K-4A?K-4D)并聯(lián)第五管路e (第五管路e為再生氣加熱器出口管路)。
[0013]第一管路a的出口連接第二三通(圖中未示出)的進(jìn)口，第二三通的第一出口連接一溫度控制閥83的進(jìn)口，第二三通的第二出口連接熱交換器4的進(jìn)口 zl，熱交換器4的出口 z2連接再生氣加熱器5的進(jìn)口，再生氣加熱器5的出口連接第三三通(圖中未示出)的進(jìn)口，第三三通的第一出口連接溫度控制閥83的出口，第三三通的第二出口連接第五管路e的進(jìn)口，溫度傳感器TC設(shè)置在第三三通的第二出口處，用于采集在第三三通的第二出口處的溫度值，溫度控制閥83和再生氣加熱器5根據(jù)采集的溫度值控制各自的工作狀態(tài)，熱交換器4的進(jìn)口 z3連接第三管路c的出口，熱交換器4的出口 z4通過第六管路f連接空冷器6的進(jìn)口，空冷器6的出口連接制冷機(jī)I的進(jìn)口 x3，制冷機(jī)的出口 x4連接氣液分