[實(shí)用新型]一種脫除天然氣中酸性氣體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420671048.0
• 申請(qǐng)日: 2014-11-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204227819U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙德泉;楊光達(dá);石麗華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧哈深冷氣體液化設(shè)備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F25J3/08
• 分類(lèi)號(hào): F25J3/08
• 代理公司: 沈陽(yáng)科威專利代理有限責(zé)任公司 21101
• 代理人: 楊濱

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種提純天然氣的相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種脫除天然氣中酸性氣體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

眾所周知，天然氣是一種清潔能源。近幾年，裝置建設(shè)數(shù)量呈逐年遞增的趨勢(shì)。不管是管輸天然氣或車(chē)載天然氣或?qū)⑻烊粴庖夯?，都必須將原料天然氣中的二氧化碳（CO₂）及硫化氫（H₂S）脫除，它們也被稱為“酸性”物質(zhì)，會(huì)加劇氣體管道中的腐蝕外，還有所在區(qū)域內(nèi)相關(guān)的法律或所涉及天然氣產(chǎn)品中的酸性物質(zhì)最小濃度的商品化要求。因此，達(dá)到商品天然氣的質(zhì)量指標(biāo)，降低各環(huán)節(jié)的能量消耗是設(shè)計(jì)建造天然氣裝置最重要的一環(huán)。

目前，市場(chǎng)上已經(jīng)開(kāi)發(fā)了相關(guān)吸附法來(lái)對(duì)來(lái)自井源或儲(chǔ)存儲(chǔ)罐的進(jìn)料氣進(jìn)行脫水，然后再對(duì)脫水的氣體物流進(jìn)行處理以除去藍(lán)天減少其中含有的酸性物質(zhì)；其中普遍使用的方法依賴于各種分子篩以及物理和過(guò)冷液體均具有副作用，即液體中含有的較重碳?xì)浠衔飼?huì)隨酸性物質(zhì)被除去，這使得難以回收的碳?xì)浠衔飳⒚黠@增加回收成本。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種脫除天然氣中酸性氣體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種脫除天然氣中酸性氣體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括有壓縮機(jī)前原料氣分離罐，原料氣壓縮機(jī)，吸收塔，閃蒸罐，制動(dòng)風(fēng)機(jī)，吹脫塔，水泵，干燥器，其特征是：在閃蒸罐氣體出料管與膨脹機(jī)的進(jìn)料管連接，所述膨脹機(jī)的出料管與膨脹機(jī)后分離罐的進(jìn)料管連接，所述膨脹機(jī)的制動(dòng)風(fēng)機(jī)的出料管與吹脫塔的載氣口連接，所述膨脹機(jī)的制動(dòng)風(fēng)機(jī)的進(jìn)料管與大氣連接；所述的原料天然氣的進(jìn)料管與膨脹機(jī)后分離罐的出氣管分別與壓縮機(jī)前分離罐的進(jìn)料管相接，所述壓縮機(jī)前原料氣分離罐的出氣管與壓縮機(jī)組的進(jìn)料管連接，所述壓縮機(jī)組的出料管與吸收塔的氣體進(jìn)料管連接，所述水泵的出料管與吸收塔的液相進(jìn)料管連接，所述吸收塔的氣相出口管與干燥器的進(jìn)料管連接，所述吸收塔的液相出口管與閃蒸罐的進(jìn)料管連接，所述的吸收塔與閃蒸罐之間裝有節(jié)流閥。

本實(shí)用新型還包括：所述的閃蒸罐的液體出口管與吹脫塔的液體進(jìn)料管相連接，所述的閃蒸罐與吹脫塔之間還裝有節(jié)流閥，所述吹脫塔的液體出口管與水泵進(jìn)口相連接。

本實(shí)用新型的有益效果：

膨脹機(jī)應(yīng)用于水吸收法脫除酸性氣體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，巧妙地一舉多得。本實(shí)用新型專利應(yīng)用膨脹機(jī)有三方面的作用：一方面是將膨脹機(jī)的制動(dòng)風(fēng)機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鼓風(fēng)機(jī)；如用空氣作載氣，傳統(tǒng)的吹脫塔載氣的輸入必需要有鼓風(fēng)機(jī)的幫助；傳統(tǒng)的膨脹機(jī)的制動(dòng)器如用風(fēng)機(jī)制動(dòng)，大多不回收，而被放空；此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，膨脹機(jī)對(duì)外膨脹作的功回收利用作為吹脫塔的載氣氣源，而且節(jié)省了原鼓風(fēng)機(jī)的電耗。另一方面是膨脹機(jī)提供冷量給回收的天然氣，回收的天然氣與原料天然氣混合使壓機(jī)進(jìn)口溫度降低，降低了壓機(jī)能耗。還有一個(gè)好處是氣體溫度降低的同時(shí)，產(chǎn)生氣液兩相，在分離罐中可提前分離出一部分水份，減少壓機(jī)的進(jìn)氣負(fù)荷，也就節(jié)省了天然氣壓縮機(jī)的能耗。因?yàn)榕蛎洐C(jī)提供的冷量，氣體有兩次溫度降低，分別在膨脹機(jī)后分離罐及壓縮機(jī)前分離罐各分離出一部分水份。

本實(shí)用新型設(shè)置了閃蒸罐以最大程度地減少甲烷的損失，并為膨脹機(jī)的使用提供氣源，而且在吹脫塔前分離出一部分二氧化碳和硫化氫，減輕了吹脫塔的負(fù)荷。在吸收塔中天然氣與水發(fā)生物理吸收過(guò)程中，不僅二氧化碳和硫化氫被去除，少量的甲烷也會(huì)溶解在水中。為了回收此部分甲烷，本方法在吸收塔后設(shè)置節(jié)流閥和閃蒸罐，使得降壓的富液在閃蒸罐中迅速沸騰汽化，并進(jìn)行兩相分離。分離的氣體中富含甲烷和二氧化碳，需返回到壓機(jī)入口重新進(jìn)入吸收塔回收。分離的液體在吹脫塔內(nèi)用空氣吹脫，以脫除在水中溶解的二氧化碳和硫化氫。通過(guò)閃蒸和吹脫后水可以再生循環(huán)使用。

本實(shí)用新型采用水為吸收劑，取材方便，而且循環(huán)使用，節(jié)約水資源，且環(huán)保，無(wú)三廢排放。本方法流程結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能耗低、成本低。

本實(shí)用新型雖新增膨脹機(jī)，但并未比傳統(tǒng)的流程多增加能耗，反倒因?yàn)檫M(jìn)氣溫度的降低和分離出一部分水份，降低了壓機(jī)的能耗，而且還節(jié)約了原鼓風(fēng)機(jī)的能耗。經(jīng)計(jì)算，對(duì)于一套日產(chǎn)2萬(wàn)Nm3的天然氣提純裝置，應(yīng)用膨脹機(jī)比用鼓風(fēng)機(jī)雖多投入5萬(wàn)元，但可節(jié)約壓機(jī)運(yùn)行耗電14千瓦時(shí)，電費(fèi)按照0.7元每千瓦時(shí)計(jì)算，每天可節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用235元，每年可為用戶節(jié)約7.05萬(wàn)元。綜上所述，采用本實(shí)用新型的設(shè)備，可以節(jié)能8%左右，提高了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型的工藝流程結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。