[實用新型]一種依靠低溫甲醇溶液脫除合成天然氣中水的裝置

有效

• 申請號: 201520753014.0
• 申請日: 2015-09-25
• 公開（公告）號: CN205011723U
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 何振勇;蔚龍;謝晨;張生;王雙彪;孫建威;宣永根;李偉;劉金超;楚潔璞;劉學強
• 申請（專利權）人: 新地能源工程技術有限公司
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉;劉明芳

技術領域

本實用新型涉及一種脫除合成天然氣(SNG)中水的裝置，具體地涉及一種依靠低溫甲醇溶液脫除合成天然氣(SNG)中水的裝置，適用于合成氣液化領域。SNG是焦爐煤氣經過甲烷化后得到的一種氣體，其主要成分為N₂、CH₄、H₂、CO、CO₂、H₂O。

背景技術

目前，在LNG生產工藝中脫水技術方面，主要采取了冷卻法脫水和分子篩脫水技術，這兩種技術有著自己獨特的特點：

冷卻法脫水一般用于前端預脫水階段，只適用于大量水分的粗分離，無法滿足天然氣液化的要求，在氣源壓力低或冷源不易獲取的情況下，應用成本較高；

固體吸附(分子篩)脫水法有脫水效果好(能將含水量有效降至0.8mg/m³以下)，對進料氣壓力、溫度及流量的變化不敏感，無嚴重的腐蝕及氣泡現象等優點，在天然氣凝液回收、深度脫水等裝置中得到廣泛應用。但分子篩脫水存在一系列缺點影響了他的推廣和使用：

(1)需要兩個或兩個以上的吸附塔切換操作，投資及操作費用較高；

(2)氣體壓降較大、需要間歇操作；

(3)再生能耗較大；

(4)固體吸附劑顆粒在使用中可產生機械性破碎，有些固體雜質會使分子篩堵塞影響吸附效果。

實用新型內容

本實用新型提出一種依靠低溫甲醇溶液脫除合成天然氣(SNG)中水的裝置，氣脫水原理簡單，設備少，特別適用于SNG制LNG工藝中。

該干燥脫水裝置包括接觸塔、主換熱器、過冷換熱器、氣液分離器、甲醇水溶液儲罐、甲醇泵，

其中，界區外來的合成天然氣管道分為兩路，一路與接觸塔入口相連，另一路在接觸塔頂與接觸塔氣相出口匯合之后連接主換熱器的第一換熱通道，再與過冷換熱器相連，之后連接氣液分離器，氣液分離器的氣相出口與主換熱器的第二換熱通道相連，液相出口與主換熱器的第三換熱通道相連，接著連接甲醇水溶液儲罐，儲罐底部出口連接甲醇泵，甲醇泵進一步連接至接觸塔頂部。

接觸塔底部出口連接廢水排出管道。

使用上述裝置的SNG脫水工藝包括：將SNG分為A、B兩股氣流，A氣流引入接觸塔中，與塔頂噴淋的甲醇水溶液(質量分數大于45％，優選45％-60％)逆向接觸，將甲醇溶液中的甲醇汽提出來，氣體從接觸塔頂部逸出，液體從塔底排出，B氣流繞過接觸塔與接觸塔塔頂逸出的A氣流匯合(此時氣體中甲醇和水的質量比在6:4至7:3之間)進入冷卻器冷卻至-65～-75℃，更優選-68～-72℃，更優選約-70℃，降溫后的合成氣進行氣液分離，分離后的甲醇水溶液從氣液分離器底部排出進入甲醇溶液儲罐，氣體從分離器頂部排出并返回主換熱器為其提供所需能量，然后獲得干燥后的合成天然氣。

SNG為焦爐氣經甲烷化后所得氣體，其含有CH₄、CO、CO₂、N₂、H₂、H₂O，優選地，SNG含有CH₄(例如70-75體積％)、CO(約0.5-1體積％)、CO₂(約3-3.5體積％)、N₂(約8-10體積％)、H₂(約10-12體積％)、H₂O(0.01～0.15體積％，優選0.02～0.1體積％，例如約1000ppm)。

優選地，SNG分為A、B兩股氣流，A股氣流與B股氣流的體積比為1:3～5，優選1:3.5～4.5，更優選約1:4。發明人發現，通過設定這樣的比例，A部分與甲醇水溶液接觸汽提出甲醇，再與B部分混合成甲醇含量及水含量均達到配比要求的混合氣體，有利于節能降耗，達到甲醇溶液再生的目的。

優選地，從接觸塔塔底排出的液體中甲醇含量少于1ppm。

優選地，接觸塔塔頂逸出的氣體與B氣流匯合后的合成氣經主換熱器降溫至-50～-65℃，優選-55～62℃，更優選約-59℃左右，再被過冷換熱器進一步降溫至-65～-75℃，更優選-68～-72℃，更優選約-70℃。

優選地，處理完成后的氣體(從氣液分離器頂部排出并返回主換熱器為其提供所需能量的氣體)中甲醇含量少于15ppm、優選少于10ppm，水含量少于5ppm，優選少于3ppm。

本實用新型的優點：

1、處理能力強，投資少；

2、壓降小，本實用新型工藝的壓降約35-70Kpa；