三甘醇再生系统的气体提纯装置的制作方法

本实用新型涉及天然气开采技术领域，尤其涉及一种三甘醇再生系统的气体提纯装置。

背景技术：

在天然气开采和集输过程中，为了减低天然气对管线的腐蚀情况，在天然气的处理过程中需要对其进行脱水处理，以增大管线的集输能力和延长设备及管线的寿命。

三甘醇则作为脱水介质广泛应用于天然气的脱水工艺中，通过三甘醇吸水后达到天然气干燥的目的，同时通过三甘醇再生系统将吸水后的富三甘醇进行脱水再生为贫三甘醇，达到三甘醇的循环利用，极大的降低了天然气的开采成本。

三甘醇脱水系统中，脱水后的天然气含水或露点与贫三甘醇的纯度、三甘醇的循环量、三甘醇温度、操作压力等有着密切的关系，其中三甘醇纯度是控制天然气含水或露点的关键因素。为此，提高三甘醇再生系统对三甘醇的提纯程度是三甘醇设计的关键着力点，而在三甘醇重沸器后端加装气提柱，使用干燥后的天然气进行气提贫三甘醇，以达到进一步提纯的设计被广泛应用于三甘醇再生系统中。

该设计在使用过程中有如下几个方面的问题：在气田初始投产或者重启时，由于没有脱水后的干气导致三甘醇气提柱无干气使用，贫三甘醇的纯度受到限制，极大的延长了天然气合格外输的时间；随着油气田产量的提高和对三甘醇纯度的追求，汽提气量将逐步增大，导致了有大量的温室气体排放至大气，同时也浪费了大量的天然气，造成了经济损失；气提柱设计在重沸器后端，中间使用挡板相隔，随着使用时间的延长，挡板可能发生穿孔，将严重影响贫三甘醇纯度等。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种三甘醇再生系统的气体提纯装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种三甘醇再生系统的气体提纯装置，包括重沸器，与所述重沸器连接的供气管路，与所述重沸器通过连接管线连通的气提柱；

所述供气管路包括与所述重沸器连接的汽提气主管线；与所述汽提气主管线连接用于输送第一类汽提气的第一支线，所述第一支线上设有第一阀门；以及与所述第一支线并联、用于输送第二类汽提气的第二支线，所述第二支线上设有第二阀门；

所述汽提气主管线上设有用于检测气体流量的流量计，以及调节气体流量的流量控制阀；

所述重沸器内部设有用于对所述汽提气进行预热的第一加热盘管，所述第一加热盘管的前端与所述汽提气主管线连接，后端与所述气提柱连接；

所述重沸器内的贫三甘醇通过所述连接管线溢流入所述气提柱，与所述汽提气逆向接触进行汽提。

优选地，所述第一支线上还设有第一单向阀；

所述第二支线上还设有第二单向阀。

优选地，所述第一阀门与所述第二阀门为互锁控制。

优选地，还包括从一侧装入所述重沸器内部、用于对所述重沸器内富三甘醇进行加热脱水形成所述贫三甘醇的第二加热盘；及

设于所述重沸器外部、且与所述第二加热盘连接的封头；及与所述封头连接、用于为所述第二加热盘供热的热介质循环装置。

优选地，所述气提柱内设有用于所述汽提气均匀分布的气体分布器。

优选地，所述气体分布器上方还设有规整填料。

优选地，还包括u型弯；

所述u型弯一端连接所述气提柱的底部，另一端连接三甘醇循环系统；

所述u型弯最高点与所述规整填料的最高点平齐。

优选地，所述重沸器顶部设有与火炬系统连接的排气管路；

所述气提柱顶部通过排气主管线与所述排气管路联通。

优选地，还包括一端与所述排气管路连接、另一端与富三甘醇处理系统连接、用于向所述重沸器输入富三甘醇的富三甘醇输入管线。

优选地，所述第一类汽提气为氮气；

所述第二类汽提气为天然气。

实施本实用新型具有以下有益效果：三甘醇再生系统的气体提纯装置具有原理简单、操作方便、成本低回报高等优点，既实现了多种汽提气的切换功能，又将气提柱和重沸器进行了独立设计，既消除了原重沸器内挡板腐蚀穿孔的风险，又进一步的提高了汽提气的汽提效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一些实施例中三甘醇再生系统的气体提纯装置的结构示意图；

图2是本实用新型另一些实施例中三甘醇再生系统的气体提纯装置的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术入员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

如图1所示，是本实用新型的一种三甘醇再生系统的气体提纯装置，包括重沸器1，与重沸器1连接的供气管路，与重沸器1通过连接管线4连通的气提柱2。

该重沸器1呈卧式罐体结构，其顶部设有与火炬系统连接的排气管路11，该气体提纯装置还包括一端与排气管路11连接、另一端与富三甘醇处理系统连接、用于向重沸器1输入富三甘醇的富三甘醇输入管线9。可以理解的，富三甘醇处理系统通过富三甘醇输入管线9向重沸器1输送富三甘醇，该富三甘醇输入管线9可以连接在该排气管路11上，也可以直接与重沸器1的罐体连接，向其内部输送富三甘醇。

进一步的，装置还包括从一侧装入重沸器1内部、用于对重沸器1内富三甘醇进行加热脱水形成贫三甘醇的第二加热盘71，及设于重沸器1外部、且与第二加热盘71连接的封头72，该封头72与热介质循环装置(未图示)通过热介质循环管线73连接，为第二加热盘71供热。该第二加热盘71对富三甘醇进行加热，使其脱水形成贫三甘醇，水蒸气从排气管路11排出到火炬系统或者直接排空。

该重沸器1与气提柱2为独立设计，二者通过连接管线4连通，进一步的，该重沸器1与气提柱2的上端侧面通过连接管线4连通，脱水后的贫三甘醇沉积，到达一定容量后从该连接管线4溢流到气提柱2中进一步汽提。

进一步的，该供气管路包括与重沸器1连接的汽提气主管线21，与该汽提气主管线21连接用于输送第一类汽提气的第一支线22，第一支线22上设有第一阀门221以及第一单向阀222，该第一阀门221用于控制供气程度，该第一单向阀222用于确保气体不逆流，该第一支线22连接第一类汽提气存储罐或者第一类汽提气生成系统，这里不做具体限定。

还包括与第一支线22并联、用于输送第二类汽提气的第二支线23，第二支线23上设有第二阀门231以及第二单向阀232，该第二阀门231用于控制供气程度，该第二单向阀232用于确保气体不逆流，该第二支线23连接第二类汽提气存储罐或者第二类汽提气生成系统，这里不做具体限定。

在本实施例中，该第一类汽提气为氮气，第二类汽提气为天然气。当然，汽提气的种类不限于氮气和天然气，只要露点符合要求的惰性气体均可作为汽提气使用。

可以理解的，在天然气处理系统初始启动或者停车后重启时可以选择氮气作为汽提气，减少重启的开车时间。此外，当处理厂外排量超标或者处理厂氮气剩余量满足汽提时，可选择氮气作为汽提气，将极大减少温室气体的外排和天然气的浪费。

进一步的，为保证安全，第一阀门221和第二阀门231为互锁控制，二者不能同时处于打开状态。

当然，还可以是设置包括与第一支线22及第二支线23并联的第三支线、第四支线等，其可根据需求设置多个汽提气供应管线。

进一步的，该汽提气主管线21上设有用于检测气体流量的流量计211，以及调节气体流量的流量控制阀212，该流量计211设置在靠近汽提气主管线21与第一支线22及第二支线23连接端，该流量控制阀212靠近重沸器1一侧。根据实际的天然气处理量、三甘醇循环量有特定的汽提气量，只需要对流量控制阀212设定相应的流量设点，流量控制阀212即可根据流量计211进行自动调节，以稳定进入气提柱2的汽提气量。

在本实施例中，该重沸器1内部设有用于对汽提气进行预热的第一加热盘管6，第一加热盘管6的前端与汽提气主管线21连接，后端与气提柱2连接，该第一加热盘管6可以设置重沸器1内部偏底部位置，同时可靠近第二加热盘71设置。可以理解的，为了避免在汽提过程中的热量损失和保证气体效率，汽提气在进入气提柱2前需要进行预热，预热温度与贫三甘醇的温度一致，即将汽提气通入重沸器1进行预热即可满足要求。该重沸器1、以及连接该第一加热盘管6与气提柱2之间的汽提气主管线21上还可以设置温度传感器，以检测温度是否符合要求。

进一步的，气提柱内设有用于汽提气均匀分布的气体分布器31，气体分布器31与汽提气主管线21连接，经过第一加热盘管6预热后的汽提气通过气体分布器31进入气提柱2内部。

气体分布器31上方还设有规整填料32，还包括u型弯5，u型弯5一端连接气提柱2的底部，另一端连接三甘醇循环系统(未图示)，且该u型弯5最高点与规整填料32的最高点平齐。

可以理解的，汽提气通过气体分布器31进入气提柱2，贫三甘醇通过重沸器1与气提柱2的连接管线4溢流至气提柱2内，两者逆向以保证充分接触。

u型弯5的设计高度与气提柱2内的规整填料32高度一致，用以保证气提柱2内的液位稳定以保证充分利用汽提气的汽提作用。此外，气提柱2和重沸器1设计为两个独立的罐体，中间由连接管线4相连，贫三甘醇通过溢流进入气提柱2，可保证重沸器1内的最低液位，也减少了重沸器1内的挡板设计，提高系统运行的可靠性。

进一步的，气提柱顶部通过排气主管线8与排气管路11联通，即提纯后的贫三甘醇经过u型弯5输送到三甘醇循环系统中，而汽提气则经过该排气主管线8输送到排气管路11中，排放到火炬系统中。

如图2所示，在一些实施例中，也可以不设置该u型弯5，而直接将提纯后的贫三甘醇经过运输管路10输送到三甘醇循环系统中。可以理解的，可根据三甘醇的最低循环量设计相应气提柱2尺寸，可减少u型弯5的设计。

该三甘醇再生系统的气体提纯装置在南海海域某设施得到了实际应用，每年减少温室气体排放量近30万方，每年直接减少经济损失60万元。

综上所述，该一种三甘醇气体提纯装置具有原理简单、操作方便、成本低回报高等优点，既实现了多种汽提气的切换功能，又将气提柱2和重沸器1进行了独立设计，既消除了原重沸器1内挡板腐蚀穿孔的风险，又进一步的提高了汽提气的汽提效率。此外，该装置还极大的减少了温室气体的排放和天然气资源的浪费。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。