[發明專利]離心式預分離脫水吸收塔

有效

• 申請號: 201210149706.5
• 申請日: 2012-05-15
• 公開（公告）號: CN102653693A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 何茂林;王文武;李永生;郭亞紅
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 李玉明

技術領域

本發明涉及油氣田天然氣開采技術領域，特別涉及一種天然氣進行脫水的裝置，是一種離心式預分離脫水吸收塔。

背景技術

自地層中采出的天然氣及脫硫后的凈化天然氣中，一般都含有飽和量的水汽，水汽是天然氣中有害無益的組分。天然氣中水汽的存在，減少了輸氣管道對其它有效組分的輸送能力，降低了天然氣的熱值。并且，當輸氣壓力和環境溫度變化時，可能引起水汽從天然氣中析出，形成液態水、冰或天然氣的固體水化物，這些物質的存在會增加輸氣壓降，減少輸氣管線的通過能力，減小輸氣管線的通過能力，嚴重時還會堵塞閥門和管線，影響平穩供氣。在輸送含有酸性組分天然氣時，液態水的存在還會加速酸性組分對管壁、閥門的腐蝕，減少管線壽命。因此，天然氣必須進行脫水處理，達到規定的含水露點指標后，才允許進入輸氣干線。

目前，油田廣泛采用三甘醇對天然氣進行脫水。傳統的三甘醇脫水主要在利用三甘醇的吸附作用，對天然氣中的水分進一步脫出，使之達到外輸露點要求。傳統流程：來氣經雙筒過濾器、三甘醇吸收塔和外輸三階段。由于來氣中含液量波動較大，雙筒過濾器經常不能有效分離游離水，加之吸收塔內沒有設置再次分離的結構，從而導致經三甘醇吸收后的天然氣中的水露點達不到外輸要求，部分三甘醇被氣體帶入管路系統，造成三甘醇損失。

《鉆采工藝》雜志（第30卷，第4期）發表了“天然氣三甘醇脫水裝置的國產化研究”中，有工藝設計和設備設計。天然氣從三甘醇吸收塔下部進入，與從塔上部流下的三甘醇進行交換，其中的水分被三甘醇吸收，達到設計露點后由吸收塔頂流出，吸收塔分為三部分：下部預分離段，中部吸收段，上部氣液捕集段。預分離段主要對進入吸收塔的天然氣進行再分離，保證氣體進入吸收段后達到工藝要求，吸收段主要借助三甘醇的吸收特性去除天然氣中的飽和水，氣液捕集段設置了特殊的高效捕集器去除其中的三甘醇，吸收體內設計了塔盤，下部預分離段與中部吸收段之間設置了分隔板。

發明內容

本發明的目的是：提供一種離心式預分離脫水吸收塔，在不改變流程中雙筒分離器的作用情況下，通過吸收塔內部結構變化，適應氣中含液變化，實現多工況下含水露點指標合格。

本發明采用的技術方案是：離心式預分離脫水吸收塔，包括吸收塔體，吸收塔體為立式圓筒結構，吸收塔體座落在裙座上，裙座固定在基礎上；氣進管固定在吸收塔體的側壁中部并沿塔體的塔壁切向伸入吸收塔體內，進入的天然氣能在吸收塔體的腔體內產生旋轉氣流。

在吸收塔體內并在氣進管的上部水平焊接固定有隔板，在隔板上焊接固定有中央升氣管，中央升氣管中心線與吸收塔體中心線為同一條直線；中央升氣管垂直并穿過隔板，中央升氣管上段在隔板的上部，中央升氣管的下段在隔板的下部并且中央升氣管的下端口在錐體結構內；在吸收塔體的腔體內固定有錐體結構，錐體結構為漏斗形鋼板焊接成；錐體結構的上端焊接在吸收塔體的內壁上并在氣進管的下部；中央升氣管的下端口與錐體結構的下錐口相對，在錐體結構的下面有向下傾斜的液面穩定板；液面穩定板的上端固定在吸收塔體的內壁上；在吸收塔體的底部固定有排液口；在中央升氣管的上部有吸附單元；吸附單元的上部有捕霧器；在吸收塔體的頂部有氣出口；吸附單元的上端和下端分別有三甘醇進口和三甘醇出口，三甘醇進口和三甘醇出口由吸收塔體外向內伸入，三甘醇出口在吸附單元的下端，三甘醇進口在吸附單元的上端。

吸附單元是填料或是塔盤。

在液面穩定板的下部有加熱器進出口，加熱器進出口穿過吸收塔體的側壁；加熱器進出口連接的加熱器，對液面穩定板加熱和對氣進管進入的天然氣加熱。

所述的捕霧器為水平式捕霧器，水平式捕霧器平面與吸收塔體中心線垂直。

所述的捕霧器為垂直式捕霧器，垂直式捕霧器平面與吸收塔體中心線平行。垂直布置的捕霧器可以避免大氣速下引起的液泛。

簡述離心式預分離脫水吸收塔的工作原理。參閱圖1。天然氣進入吸收塔體2后經中央升氣管4側臂使天然氣進行旋轉式氣液分離，第一次分離液體沿中央升氣管4側臂向下流入錐體結構11，分離液體繼續下流到液面穩定板12并沉降到吸收塔體2底部，從排液口1排出。氣體通過中央升氣管4內上升；中央升氣管4的傘頂上端固定有吸附單元，吸附單元上下有三甘醇進口8和三甘醇出口10，三甘醇進口8和三甘醇出口10由吸收塔體2外向內伸入，三甘醇出口10在吸附單元的下端，三甘醇進口8在吸附單元的上端，吸附單元上部有捕霧器6，通過捕霧器6處理后，天然氣從吸收塔體2頂部的氣出口7輸出；分離脫水的液體從排液口1排出。錐體結構11為漏斗形，采用鋼板焊接成，上部開口的直徑大下部開口的直徑小。