[發明專利]一種天然氣雜質分離回收裝置

有效

• 申請號: 201810434467.5
• 申請日: 2018-05-09
• 公開（公告）號: CN108826833B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 周詩崠;江坤;張文文;路大勇;呂曉方;趙書華;王樹立
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: F25J3/08
• 分類號: F25J3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種天然氣雜質分離回收裝置，包括天然氣冷凝系統和水合物氣體分離系統，天然氣冷凝系統主要包括四臺制冷機、四臺換熱器、三臺氣液分離器，水合物氣體分離系統主要包括液體混合器、第五換熱器、第一水合物生成塔、第二水合物生成塔、水合物分離器、H₂S儲罐和CO₂儲罐。本發明利用多級冷凝和水合物法氣體分離技術，實現天然氣雜質中各個組分的有效分離并回收，同時將冷凝所得雜質返流為換熱器提供冷量，減輕了制冷機的負荷，減少了制冷的能源消耗，具有很好的經濟效益。

技術領域

本發明涉及水合物應用技術領域，尤其是一種天然氣雜質分離回收裝置。

背景技術

煤炭燃燒會帶來嚴重的污染，而采用天然氣作為燃料能大大減少二氧化硫、粉煤灰等大氣污染，因此未來天然氣的使用比重必然呈現上升趨勢。

但天然氣中往往含有各類雜質，特別是一部分氣田所生產的低品質天然氣，所含雜質比例更大，不符合天然氣運輸要求，必須進行凈化。目前采用的常規凈化裝置能夠脫除天然氣中雜質，但是對于雜質混合物沒有進行有效的分離回收，浪費較大。因此，分離雜質的各個組分并回收具有重要的實際意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了克服現有技術中之不足，本發明提供一種天然氣雜質分離回收裝置,其利用低溫冷凝所得雜質中的冷源為換熱器提供冷量，同時利用冷凝和水合物法的氣體分離技術，有效分離天出然氣雜質中的各個組分并加以回收。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種天然氣雜質分離回收裝置，包括天然氣冷凝系統和水合物氣體分離系統，所述天然氣冷凝系統：具有依次排列的根據雜質沸點的差異進行分段冷卻的第一換熱器、第二換熱器、第三換熱器以及第四換熱器，第一換熱器與第二換熱器之間設有第一分離器，第二換熱器與第三換熱器之間設有第二分離器，第三換熱器與第四換熱器之間設有第三分離器，第一分離器分離得到的液體送往外部的液化石油氣罐裝區，第二分離器分離得到的液體通過管道經過第一換熱器、第二換熱器為其提供冷量后通入水合物氣體分離系統，第三分離器分離得到的液體通過管道經過第一換熱器、第二換熱器和第三換熱器為其提供冷量后通往乙烯加工廠。

所述水合物氣體分離系統：包括液體混合器、第五換熱器、第一水合物生成塔和第二水合物生成塔，液體混合器與第五換熱器管路連接，第二分離器分離得到的液體通入第五換熱器，第五換熱器與第一水合物生成塔和第二水合物生成塔的頂部管路相連，第一水合物生成塔底部管路連接有第一水合物分解器，第二水合物生成塔的底部管路連接有第二水合物分離器，第一水合物生成塔的上端與第二水合物生成塔的下端管路相連，第一水合物分解器和第二水合物分離器均管路連接液體混合器而將水合物分解產生的液體送回液體混合器。

為實現換熱器的冷熱交換，所述的第一換熱器管路連接有第一制冷機，第二換熱器管路連接有第二制冷機，第三換熱器管路連接有第三制冷機，第四換熱器管路連接有第四制冷機。

進一步地，所述的第一水合物分解器管路連接有存儲分解產生的H₂S的第一H₂S儲罐，第二水合物分離器管路連接有存儲分解產生的H₂S的第二H₂S儲罐,第二水合物生成塔的頂部通過管道連接有CO₂儲罐。

為方便控制向液體混合器中添加水合物促進劑和水，所述的液體混合器上連接有添加劑補充管和補水管,液體混合器與第一水合物分解器和第二水合物分離器連接的管路上設有第一截止閥。

所述的第五換熱器通向第一水合物生成塔和第二水合物生成塔的管路上設有液體增壓泵，第五換熱器與第一水合物生成塔之間的管路上設有第一氣體增壓泵，第一水合物生成塔與第二水合物生成塔之間的管路上設有第二氣體增壓泵，以提高水氣壓力。

為確保可不間斷進行水合物法氣體分離，所述的第一水合物生成塔和第二水合物生成塔內均設有向下傾斜安裝的塔板。