[發明專利]一種天然氣凈化與干燥的裝置和方法

有效

• 申請號: 201410339128.0
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104073310A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 張會軍;王道廣;王英軍
• 申請（專利權）人: 北京安珂羅工程技術有限公司
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種天然氣凈化與干燥的方法，其特征在于，該方法通過采用管殼式脫酸脫水床和脫重烴床脫除天然氣中的酸性氣、水以及重烴，具體包括以下步驟：

1)設置第一脫酸脫水床(D1)、第二脫酸脫水床(D2)、第一脫重烴床(C1)和第二脫重烴床(C2)，均為管殼式結構，其中，在第一脫酸脫水床(D1)、第二脫酸脫水床(D2)、第一脫重烴床(C1)和第二脫重烴床的管程側填裝吸附劑作為吸附床層，將天然氣管道與脫酸脫水床和脫重烴床的管程連接，將冷媒和熱媒管道與脫酸脫水床和脫重烴床的殼程連接，其中，第一脫酸脫水床(D1)的管程和第二脫酸脫水床(D2)的管程通過閥門和管道并聯連接，第一脫酸脫水床(D1)的管程和第二脫酸脫水床(D2)的殼程通過閥門和管道并聯連接，第一脫重烴床(C1)的管程和第二脫重烴床(C2)的管程通過閥門和管道并聯連接，第一脫重烴床(C1)的殼程和第二脫重烴床(C2)的殼程通過閥門和管道并聯連接，脫酸脫水床與脫重烴床的管程之間串聯連接，脫酸脫水床與脫重烴床的殼程之間并聯連接；

2)將富含酸性氣的原料濕氣通入第一脫酸脫水床(D1)的管程脫除原料濕氣中的酸性氣和水分得到干氣，之后通入第一脫重烴床(C1)的管程脫除原料氣中的重烴，最終得到凈化后的產品氣；

3)在第一脫酸脫水床(D1)吸附飽和后通過閥門將其切換至再生狀態，原料氣則通入第二脫酸脫水床(D2)的管程；

4)將熱媒經第二十三閥門(V23)由底部入口通入第一脫酸脫水床(D1)的殼程對吸附床層進行加熱再生，當吸附床層溫度達到100℃時經第六閥門(V6)向第一脫酸脫水床(D1)的管程通入載氣將吸附床層中解析出的酸性氣和水蒸氣經第二閥門(V2)吹走，當床層溫度升至180～280℃時保持吸附床層溫度0～2小時，之后停止通入熱媒；

5)將冷媒經第二十二閥門(V22)由底部入口通入第一脫酸脫水床(D1)的殼程對吸附床層進行冷卻，當吸附床層溫度降至40～55℃時，停止通入冷媒，同時停止通入載氣此時第一脫酸脫水床(D1)已完成再生，備用直至進入下一吸附循環。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，當第一脫重烴床(C1)吸附飽和后通過閥門將其切換至再生狀態，脫酸脫水后的原料氣通入第二脫重烴床(C2)，并依據步驟4)和5)對第一脫重烴床(C1)進行再生和冷卻。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，若熱媒為蒸汽時，冷媒應為冷卻水，若熱媒為熱油時，冷媒也為熱油。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4)和步驟5)中通入第一脫酸脫水床(D1)的載氣來自閃蒸氣或者脫酸脫水后的干氣，再生第一脫重烴床(C1)時通入的載氣來自閃蒸氣或者脫重烴后的產品氣。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4)中通入第一脫酸脫水床(D1)的載氣最終用作燃料氣，步驟5)中通入第一脫酸脫水床(D1)管程的載氣則與來自第二脫酸脫水床(D2)管程的干氣混合后一起進入脫重烴工序，通入第一脫重烴床(C1)管程的載氣則最終全部用作燃料氣。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，天然氣中的酸性氣是指二氧化碳、硫化氫等氣體，重烴是指C5及以上烴類，步驟1)中的吸附劑為分子篩、活性氧化鋁或硅膠。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，脫酸脫水床和脫重烴床的管程所用管子直徑為50～400mm。

8.一種天然氣凈化與干燥的裝置，包括：脫酸脫水床、脫重烴床、以及附屬管道和閥門，依次連接原料濕氣進料管線、脫酸脫水床的管程、干氣管線、脫重烴床的管程以及產品氣管線，其中，脫酸脫水床和脫重烴床均為管殼式結構，脫酸脫水床之間并聯連接，不同的脫酸脫水床之間通過閥門控制各自獨立地進行吸附干燥、再生和冷卻；脫重烴床之間也為并聯連接，不同的脫重烴床之間通過閥門控制各自獨立地進行吸附干燥、再生和冷卻；脫酸脫水床與脫重烴床的管程之間串聯連接，脫酸脫水床與脫重烴床的殼程之間并聯連接。

9.根據權利要求8所述的天然氣凈化與干燥的裝置，其特征在于，脫酸脫水床的管程底部入口均與干氣管線和閃蒸氣管線連接，脫重烴床的管程底部入口均與產品氣管線和閃蒸氣管線連接，脫酸脫水床和脫重烴床的殼程均與熱媒和冷媒管線連接。

10.根據權利要求8所述的天然氣凈化與干燥的裝置，其特征在于，脫酸脫水床的數量為2-4個，脫重烴床的數量為2～3個。