[發明專利]一種天然氣分離裝置

無效

• 申請號: 201110000477.6
• 申請日: 2011-01-04
• 公開（公告）號: CN102071080A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 孔松濤;趙麗君;蔡萍;劉娟;王堃
• 申請（專利權）人: 重慶科技學院
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及氣液分離技術領域，更具體的說，涉及一種用于天然氣提純的天然氣分離裝置。

背景技術

目前，天然氣已是當今世界能源消耗中的重要組成部分，它與煤炭、石油并稱為世界能源的三大支柱。由于天然氣以氣態存在，這就使得天然氣的運輸、調配都非常困難；因此，當前一般先將天然氣進行液化。對于一些邊遠小氣田、油井殘氣形成的天然氣而言，對其進行液化處理幾乎是對其利用的唯一方式。

從天然氣氣井和煤層氣井中采集出來并經過粗分離的天然氣，里面都含有一定量的水蒸氣、二氧化碳、硫化物和烴類等雜質類組份。這些雜質類組份都要在天然氣液化前對其進行回收凈化，否則在液化過程中，這些雜質類組份會凝結，進而凍結，堵塞管道或換熱器，造成下一步工序無法完成，嚴重時，造成管道設備損壞，引起天然氣泄漏，發生重大事故。

對其回收凈化的方式主要有分子篩脫水、溶液法脫硫脫碳等方式。按照現有的分子篩脫水、溶液法脫硫脫碳工藝進行前期處理的話，所需設備不僅投資巨大，而且設備尺寸巨大、工序繁瑣，投入產出比較低。

還有一種分離設備主要利用旋流分離器依靠環境溫度進行冷卻、分離，雖然結構簡單而且成本低，但是此分離設備受環境影響嚴重，在環境溫度較高時，此分離設備對水蒸氣和烴類的分離不徹底，而對于硫化物等更是難以起到分離的作用，總起來說，分離效果不佳。

因此，在天然氣液化之前，如何有效地分離天然氣中的水蒸氣，特別是硫、碳等雜質類組份，是本領域技術人員需要解決的問題。

發明內容

本發明提供了一種天然氣分離裝置，該天然氣分離裝置不僅能夠有效地分離天然氣中的雜質類組份，而且結構簡單、成本低。

為實現上述目的，本發明提供了一種天然氣分離裝置，該裝置包括渦流管、熱端管和冷端管，所述熱端管的進氣口與所述渦流管的熱出氣口相通；還包括拉瓦爾噴管，且其兩端分別與所述渦流管的冷出氣口與所述冷端管的進氣口相通。

優選地，還包括回收器，所述回收器呈筒狀，套接于所述拉瓦爾噴管的外周；所述回收器的內壁與所述拉瓦爾噴管的外壁之間形成回收腔；所述拉瓦爾噴管外壁開有通孔，所述通孔連通所述回收腔。

優選地，所述回收器為圓筒狀。

優選地，所述回收器的外形與拉瓦爾噴管的外形相同。

優選地，所述回收器設置有排液口。

優選地，還包括儲存罐，所述儲存罐的儲存腔通過輸送管道與所述回收器的排液口相通。

優選地，還包括解旋器，所述解旋器安裝于所述冷端管進氣口處。

優選地，還包括熱端調節閥芯，且安裝于所述熱端管尾部端面；所述熱端調節閥芯邊緣與熱端管端口周邊之間形成熱出氣口。

相對于現有技術，本發明提供了一種天然氣分離裝置，該天然氣分離裝置包括渦流管、熱端管和冷端管，所述熱端管的進氣口與所述渦流管的熱出氣口相通；還包括拉瓦爾噴管，且其兩端分別與所述渦流管的冷出氣口與所述冷端管的進氣口相通。

該天然氣分離裝置內部氣流經過拉瓦爾噴管可以加速到超音速，加速的同時，氣體的溫度被降到很低的程度，能夠達到140K以下，使其中的水蒸氣，特別是含硫、碳等雜質類組份凝結成液體滴而被分離。該天然氣分離裝置不僅結構簡單成本低，而且具有良好的分離效果。

附圖說明

圖1為本發明提供的天然氣分離裝置的結構示意圖。

具體實施方式

本發明實施例公開了一種天然氣分離裝置，該天然氣分離裝置能夠使天然氣液化之前，有效地分離天然氣中的水蒸氣，特別是硫、碳等雜質類組份，不僅結構簡單成本低，而且具有良好的分離效果。

為了使本技術領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面將結合附圖和具體實施例對本發明提供的技術方案作進一步的詳細說明。

請參考圖1，圖1為本發明提供的天然氣分離裝置的結構示意圖。

本發明提供的天然氣分離裝置包括渦流管1、熱端管2和冷端管3，熱端管2的進氣口與渦流管1的熱出氣口相通；還包括拉瓦爾噴管4，拉瓦爾噴管4由兩個錐形管構成，其中一個為收縮部分，另一個為擴張部分；在氣流流動方向上，收縮部分的流通截面由大變小地向內收縮，擴張部分又由小變大地向外擴張；收縮部分流通面積最小的一端與擴張部分流通面積最小的一端相通，在中間形成一個窄喉。拉瓦爾噴管4兩端分別與渦流管1的冷出氣口與冷端管3的進氣口相通。