[發明專利]一種低溫脫除天然氣中水和CO2

有效

• 申請號: 201810852913.4
• 申請日: 2018-07-30
• 公開（公告）號: CN109181799B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 杜宏鵬
• 申請（專利權）人: 杜宏鵬
• 主分類號: F25J3/08
• 分類號: F25J3/08;C10L3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種低溫脫除天然氣中水和CO₂的裝置，包括：

冷劑循環系統，其用于為天然氣液化提供冷量，主要包括冷劑壓縮機、主換熱器、第一冷劑節流閥、第二冷劑節流閥；

第一切換換熱器組，其包括第一預冷脫水換熱器和第一深冷冷凍脫CO₂換熱器；以及，

第二切換換熱器組，其包括第二預冷脫水換熱器和第二深冷冷凍脫CO₂換熱器；

其中，第一切換換熱器組與第二切換換熱器組是互為備用的切換換熱器組；

其特征在于，

天然氣進氣口分別經第一進氣閥和第二進氣閥與第一預冷脫水換熱器和第二預冷脫水換熱器的下方殼程入口連接，第一預冷脫水換熱器上方的殼程出口通過第一排氣閥連接有用于排出脫除水的天然氣的排放口并且該殼程出口經第一連接閥與第一深冷冷凍脫CO₂換熱器的下方管程入口連接，第二預冷脫水換熱器上方的殼程出口通過第二排氣閥連接有用于排出脫除水的天然氣的排放口并且該殼程出口經第二連接閥與第二深冷冷凍脫CO₂換熱器的下方管程入口連接；第一深冷冷凍脫CO₂換熱器和第二深冷冷凍脫CO₂換熱器的上方均設置有管程出口，分別經第一排液閥和第二排液閥與用于排出經冷卻脫除CO₂的液化天然氣排液口連接；

冷劑壓縮機出口與冷凝器連接，冷凝器出口與主換熱器的冷劑入口連接，主換熱器的冷劑出口通過第一膨脹閥和第二膨脹閥分別與第一深冷冷凍脫CO₂換熱器和第二深冷冷凍脫CO₂換熱器上方的冷劑入口連接，第一深冷冷凍脫CO₂換熱器和第二深冷冷凍脫CO₂換熱器下方的冷劑出口分別與第一預冷脫水換熱器和第二預冷脫水換熱器的上方管程入口連接，第一預冷脫水換熱器和第二預冷脫水換熱器的下方管程出口分別經第一止回閥和第二止回閥與主換熱器的冷劑回流流入口連接，主換熱器的冷劑回流流出口與壓縮機的冷劑入口連接；

第一深冷冷凍脫CO₂換熱器和第二深冷冷凍脫CO₂換熱器的管程出口還分別經第一加熱氣進氣閥和第二加熱氣進氣閥連接有供用于復熱切換換熱器組的加熱氣體流入的進氣管路，加熱氣體沿第一深冷冷凍脫CO₂換熱器和第二深冷冷凍脫CO₂換熱器的管程、第一預冷脫水換熱器和第二預冷脫水換熱器的殼程反向流動進行復熱，最后分別經第一加熱氣排氣閥和第二加熱氣排氣閥從第一預冷脫水換熱器和第二預冷脫水換熱器下方的加熱氣出口排出。

2.根據權利要求1所述的低溫脫除天然氣中水和CO₂的裝置，還包括第三節流閥，其設置在主換熱器的冷劑出口，經該節流閥節流后的冷劑返回主換熱器。

3.根據權利要求2所述的低溫脫除天然氣中水和CO₂的裝置，在第一預冷脫水換熱器和第二預冷脫水換熱器的殼程出口分別設置有第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，針對不同的天然氣組分，可以通過調節預冷脫水換熱器出口排出的天然氣的溫度，在脫除水的同時，還可以在預冷脫水換熱器的底部收集到含水的混烴副產品。

4.根據權利要求3所述的低溫脫除天然氣中水和CO₂的裝置，在第一深冷冷凍脫CO₂換熱器和第二深冷冷凍脫CO₂換熱器的管程出口分別設置有第三溫度傳感器和第四溫度傳感器，用于監測排出的液化天然氣產品的溫度。

5.根據權利要求4所述的低溫脫除天然氣中水和CO₂的裝置，在第一預冷脫水換熱器和第二預冷脫水換熱器的管程出口分別設置有第五溫度傳感器和第六溫度傳感器。

6.根據權利要求1-5任一項所述的低溫脫除天然氣中水和CO₂的裝置，其中冷劑循環系統為混合冷劑制冷循環或者膨脹制冷循環。