[發明專利]分離系統及分離方法

在審

• 申請號: 201610410578.3
• 申請日: 2016-06-13
• 公開（公告）號: CN107485918A
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 董紅晨;夏激揚;呂蘇;張呈乾;胡立舜;張潔;阿薩爾·阿米里
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B01D36/04
• 分類號: B01D36/04;C10L3/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 侯穎媖

技術領域

本發明公開的實施方式涉及分離系統及分離方法，特別是適用于天然氣分離系統和分離方法。

背景技術

從礦井中剛開采出的天然氣含有水蒸氣，這些水蒸氣會導致天然氣輸送管道中水合物的產生。而水合物的累積可能會堵塞管道，從而引起流動保障的問題。所以，在被長距離運輸之前，必須先將水蒸氣從天然氣中分離出來，即：使以天然氣脫水，來防止產生前述問題。

乙二醇脫水法是天然氣脫水方法中應用最廣泛的方法之一，這種方法簡單且經濟。在一個典型的脫水裝置中，使用干的乙二醇對濕的天然氣進行脫水以使得到的產品氣具有較低的水露點。但是，這種方法通常需要對大量的乙二醇進行處理，繼而會帶來污染物的排放問題。

另一方面，天然氣中還可能還有二氧化碳，二氧化碳的存在會降低產品氣中碳氫化合物氣體的濃度。

因此，有必要提供新的分離系統和分離方法來解決至少一個前述問題。

發明內容

一種分離系統包括重力分離裝置和后處理裝置。所述重力分離裝置用于將包括第一氣體、第二氣體和至少一種液體的氣液混合物分離成包括所述第一氣體和所述第二氣體的第一氣相，及包括所述至少一種液體的第一液相。所述后處理裝置用于分離所述第一氣相，以得到所述第一氣體富集且所述第二氣體貧化的第二氣相。

所述重力分離裝置包括第一分離單元、終端上分離單元和終端下分離單元。所述第一分離單元用于將所述氣液混合物分離成第一較輕流和第一較重流，所述第一分離單元包括用于接收所述氣液混合物的第一進料通道、用于輸送所述第一較輕流的第一上通道和在豎直方向上低于所述第一上通道的第一下通道，所述第一下通道用于輸送所述第一較重流。所述終端上分離單元與所述第一上通道相通，所述終端上分離單元用于將至少部分來源于所述第一較輕流的待分離流分離成終端上較輕流和終端上較重流。所述終端上分離單元包括用于接收所述待分離流的進料通道，及在豎直方向上的上通道和下通道，其分別用于輸送所述終端上較輕流和所述終端上較重流，其中，所述終端上較輕流被作為所述第一氣相輸出。所述終端下分離單元與所述第一下通道相通，所述終端下分離單元用于將至少部分來源于所述第一較重流的待分離流分離成終端下較輕流和終端下較重流。所述終端下分離單元包括用于接收所述待分離流的進料通道，及在豎直方向上的上通道和下通道，其分別用于輸送所述終端下較輕流和所述終端下較重流，其中，所述終端下較重流被作為所述第一液相輸出。

一種分離方法包括將氣液混合物分離成第一氣相和第一液相，其中，所述氣液混合物包括第一氣體、第二氣體和至少一種液體，所述第一氣相包括所述第一氣體和所述第二氣體，所述第一液相包括所述至少一種液體。所述分離方法包括分離所述第一氣相以得到所述第一氣體富集且所述第二氣體貧化的第二氣相。

所述分離氣液混合物的步驟包括：將所述氣液混合物分離成第一較輕流和第一較重流；將所述第一較輕流分離成第二較輕流和第二較重流；將所述第一較重流分離成第三較輕流和第三較重流；從所述第二較輕流得到至少一部分的所述第一氣相；及從所述第三較重流得到至少一部分的所述第一液相。

附圖說明

當參照附圖閱讀以下詳細描述時，本發明的這些和其它特征、方面及優點將變得更好理解，在附圖中，相同的元件標號在全部附圖中用于表示相同的部件，其中：

圖1為根據本發明的一具體實施方式的分離系統的示意圖；

圖2為根據本發明的另一具體實施方式的分離系統的示意圖；

圖3為根據本發明的另一具體實施方式的分離系統的示意圖；

圖4為根據本發明的一具體實施方式的重力分離模組的示意圖，其可用于圖1至圖3中的任一分離系統中；

圖5為根據本發明的一具體實施方式的重力分離裝置的示意圖，其可用于圖1至圖3中的任一分離系統中；及

圖6為根據本發明的一具體實施方式的分離方法的流程示意圖。

具體實施方式

為幫助本領域的技術人員能夠確切地理解本發明所要求保護的主題，下面結合附圖詳細描述本發明的具體實施方式。在以下對這些具體實施方式的詳細描述中，本說明書對一些公知的功能或構造不做詳細描述以避免不必要的細節而影響到本發明的披露。