[發(fā)明專利]在天然氣的處理和提純期間用于過(guò)程監(jiān)視的集成分析器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580052909.4
• 申請(qǐng)日: 2015-10-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107073356B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 納伊姆·阿克馬爾;薩伊德·哈桑·阿爾-沙拉尼;安瓦爾·H·阿爾-赫瓦賈;米林德·M·維迪雅;讓-皮埃爾·R·巴拉蓋;塞巴斯蒂安·A·杜瓦爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沙特阿拉伯石油公司
• 主分類號(hào): B01D5/00
• 分類號(hào): B01D5/00;B01D53/22;B01D53/30
• 代理公司: 北京志霖恒遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11435
• 代理人: 陳姍姍;郭棟梁

一種用于分析天然氣的氣體色譜方法以及使用所述氣體色譜方法分析天然氣的天然氣提純系統(tǒng)。所述方法包含將所述天然氣輸送通過(guò)冷凍器，將所述天然氣從所述冷凍器輸送到至少兩個(gè)氣體提純隔膜，以及操作具有至少一個(gè)上游氣體色譜儀和至少兩個(gè)下游氣體色譜儀的氣體色譜系統(tǒng)。所述至少一個(gè)上游氣體色譜儀、第一下游氣體色譜儀以及第二下游氣體色譜儀全部同時(shí)操作且利用同一加熱爐來(lái)加熱天然氣的樣本。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2014年11月20日提交的標(biāo)題為《在天然氣的處理和提純期間用于過(guò)程監(jiān)視的集成分析器(Integrated Analyzer For Process Monitoring During ProcessingAnd Upgrading of Natural Gas)》的第14/548,432號(hào)(代理案號(hào)SA 6004 PA)美國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，所述申請(qǐng)的內(nèi)容特此以全文引用的方式并入。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)的實(shí)施例大體上涉及天然氣的處理，且更具體來(lái)說(shuō)涉及在天然氣提純操作期間對(duì)天然氣組份的實(shí)時(shí)監(jiān)視。

背景技術(shù)

對(duì)天然氣的需求至少部分地由于其可用于產(chǎn)生能量以及其適用于石油化工行業(yè)中的額外應(yīng)用而持續(xù)增加。最近在例如沙特阿拉伯等地方發(fā)現(xiàn)的許多新的天然氣田含有高含量的酸性氣體(硫化氫和二氧化碳)和氮?dú)狻Ｌ烊粴庵懈吆康乃嵝詺怏w和氮?dú)庥捎诘虰TU值而限制了其作為能量源的使用，因?yàn)樗a(chǎn)天然氣的質(zhì)量和市場(chǎng)價(jià)值取決于其組份。高含量的氮?dú)?、硫化氫?或二氧化碳的存在是天然氣在產(chǎn)生能量和/或石油化工行業(yè)中的應(yīng)用中不適用的主要原因之一。無(wú)用的天然氣的富余產(chǎn)生了通過(guò)選擇性移除例如氮?dú)?、水分和酸性氣體等成分而使無(wú)用天然氣變?yōu)橛杏玫男聶C(jī)會(huì)。這些成分的選擇性移除已經(jīng)通過(guò)低溫技術(shù)、隔膜的使用或者變壓吸附(PSA)技術(shù)而實(shí)現(xiàn)。在一些情況下，已經(jīng)應(yīng)用兩種或三種技術(shù)的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)所需結(jié)果。不需要的成分從大量氣體的選擇性移除過(guò)程通過(guò)對(duì)過(guò)程的可靠且連續(xù)監(jiān)視而得到輔助。此監(jiān)視可以通過(guò)使用例如氣體色譜法等技術(shù)或者其它基于光譜或激光的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在新的或改進(jìn)過(guò)程的開(kāi)發(fā)期間，重要的是通過(guò)基于連續(xù)的基礎(chǔ)精確地確定傳入和傳出氣態(tài)產(chǎn)品的組份而知道提純模塊的性能。

傳統(tǒng)的氣體色譜法技術(shù)當(dāng)串聯(lián)使用時(shí)具有超過(guò)±3％的準(zhǔn)確度極限；意味著如果在單個(gè)應(yīng)用上使用兩個(gè)不同的氣體色譜儀，那么在同一氣體樣本的結(jié)果之間預(yù)期至少±3％變化。提純天然氣的目的涉及低溫、基于隔膜或類似的技術(shù)的使用，在此情況下，處理結(jié)果取決于氣體流中的溫度、壓力、流量以及水分的存在。過(guò)程提純配置中的任何改變會(huì)導(dǎo)致經(jīng)處理氣體的組份的1％到2％改善。對(duì)經(jīng)處理氣體的組份中的此微小改變的監(jiān)視在做出最適當(dāng)隔膜的選擇或者修改現(xiàn)有隔膜或類似提純技術(shù)中是重要的。

氣體色譜法和其它分析器技術(shù)從氣體提純過(guò)程的早期階段就已在使用中，但多個(gè)氣體色譜儀的常規(guī)使用缺乏準(zhǔn)確性。因此當(dāng)前系統(tǒng)不能在正處理時(shí)區(qū)分天然氣的組份中的微小改變。因此，一直需要在處理期間確定天然氣的實(shí)時(shí)組份中的微小改變的改進(jìn)的方法。

發(fā)明內(nèi)容

參見(jiàn)圖1，本公開(kāi)的實(shí)施例是針對(duì)使用集成氣體色譜系統(tǒng)監(jiān)視天然氣的連續(xù)提純的過(guò)程。本公開(kāi)的方法和系統(tǒng)具有工業(yè)適用性，尤其在石油、天然氣和電力行業(yè)中，原因在于從新的天然氣田獲得的無(wú)用天然氣的富余。有機(jī)會(huì)通過(guò)選擇性移除例如氮?dú)?、水分和酸性氣體等成分而使來(lái)自新天然氣田的無(wú)用天然氣變?yōu)橛杏谩?/p>