天然气净化处理装置的制作方法

本申请涉及天然气处理技术领域，特别涉及一种天然气净化处理装置。

背景技术：

在气井开采过程中，采出的天然气主要为烃类气体，还包括一些固体杂质和其他非烃类气体，如水蒸气、硫化物(如硫化氢)、二氧化碳、氮气和氦气等。因此，需要对开采出的天然气进行净化处理，以除去其中的固体杂质和其他非烃类气体。

相关技术中，通过清水直接对天然气进行净化。由于清水对二氧化碳和硫化氢等气体的溶解度较差，这样通过清水净化天然气，仅能去除天然气中的固体杂质，并不能有效去除天然气中的非烃类气体，对天然气净化不充分，导致天然气的净化效果差。

技术实现要素：

本申请提供一种天然气净化处理装置，能够有效去除天然气中的固体杂质和非烃类气体，充分净化天然气，提高天然气的净化效果。所述技术方案包括：

一方面，本申请提供了一种天然气净化处理装置，所述装置包括：除尘罐、清洗罐、水箱和甲醇溶液箱；

所述除尘罐的底部的一侧连通有进气管，用于输入待净化的天然气；

所述水箱分别与所述除尘罐的底端和顶端分别连通，所述除尘罐的顶部设有第一冲洗机构，用于向所述除尘罐内喷射清水，所述清水用于对所述天然气进行第一净化处理；

所述除尘罐与所述清洗罐连通，用于将经过第一净化处理后的天然气输送至所述清洗罐；

所述甲醇溶液箱分别与所述清洗罐的底端和顶端分别连通，所述清洗罐的顶部设有第二冲洗机构，用于向所述清洗罐内喷射甲醇溶液，所述甲醇溶液用于对所述天然气进行第二净化处理；

所述清洗罐的顶部的一侧连通有排气管，用于输出第二净化处理后的天然气。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：第一泵体、第一连接管和第二连接管；

所述第一连接管的两端分别与所述水箱和所述第一泵体的一端连通；

所述第二连接管的两端分别与所述第一泵体的另一端和所述除尘罐的顶端连通。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括第一排液管；

所述除尘罐的底端通过所述第一排液管与所述水箱连通。

在一种可能的实现方式中，所述水箱内部安装有过滤网，所述过滤网用于将所述水箱分为第一水箱和第二水箱；

所述第一连接管的一端与所述第一水箱连通，所述第一排液管的一端与所述第二水箱连通；

所述第二水箱的底端安装有排污管。

在一种可能的实现方式中，所述排污管上安装有阀门。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：第二泵体、第三连接管和第四连接管；

所述第三连接管的两端分别与所述甲醇溶液箱和所述第二泵体的一端连通；

所述第四连接管的两端分别与所述第二泵体的另一端和所述清洗罐的顶端连通。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括第二排液管；

所述清洗罐的底端通过所述第二排液管与所述甲醇溶液箱连通。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括第五连接管；

所述除尘罐的顶部通过所述第五连接管与所述清洗罐的底部连通。

在一种可能的实现方式中，所述第一冲洗机构包括第一支管和多个第一雾化喷头；

所述第一支管位于所述除尘罐的顶部，所述多个第一雾化喷头位于所述第一支管上。

在一种可能的实现方式中，所述第二冲洗机构包括第二支管和多个第二雾化喷头；

所述第二支管位于所述清洗罐的顶部，所述多个第二雾化喷头位于所述第二支管上。

本申请实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：

在本申请实施例中，天然气净化处理装置包括除尘罐、清洗罐、水箱和甲醇溶液箱。一方面，通过除尘罐及其内部的第一冲洗机构，能够将水箱内的清水喷射入除尘罐内，从而通过清水去除待净化的天然气中的固体杂质；另一方面，通过清洗罐及其内部的第二冲洗机构，能够将甲醇溶液箱内的甲醇溶液喷射入清洗罐内，从而通过甲醇溶液去除天然气中的其他非烃类气体。由此可见。本申请通过除尘罐和清洗罐的配合，能够去除天然气中的固体杂质和其他非烃类气体，使天然气得到充分净化，有效提高了天然气的净化效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种天然气净化处理装置的整体结构示意图；

图2是本申请实施例提供的另一种天然气净化处理装置的整体结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种天然气净化处理装置的第一冲洗机构的放大图；

图4是本申请实施例提供的一种天然气净化处理装置的第二冲洗机构的放大图。

图中的附图标记分别表示为：

1-除尘罐；

2-清洗罐；

3-水箱；

4-甲烷溶液箱；

5-进气管；

6-第一冲洗机构；

7-第二冲洗机构；

8-排气管；

9-第一泵体；

10-第一连接管；

11-第二连接管；

12-第一排液管；

13-过滤网；

14-排污管；

15-阀门；

16-第二泵体；

17-第三连接管；

18-第四连接管；

19-第二排液管；

20-第五连接管；

21-第一支管；

22-第一雾化喷头；

23-第二支管；

24-第二雾化喷头。

具体实施方式

为使本申请技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”和“第五”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本申请实施例提供的一种天然气净化处理装置，参见图1，该装置包括除尘罐1、清洗罐2、水箱3和甲醇溶液箱4。

除尘罐1的底部的一侧连通有进气管5，用于输入待净化的天然气，水箱3分别与除尘罐1的底端和顶端分别连通，除尘罐1的顶部设有第一冲洗机构6，用于向除尘罐1内喷射清水，清水用于对所述天然气进行第一净化处理。

除尘罐1与清洗罐2连通，用于将经过第一净化处理后的天然气输送至清洗罐2。

甲醇溶液箱4分别与清洗罐2的底端和顶端分别连通，清洗罐2的顶部设有第二冲洗机构7，用于向清洗罐2内喷射甲醇溶液，甲醇溶液用于对天然气进行第二净化处理，清洗罐2的顶部的一侧连通有排气管8，用于输出第二净化处理后的天然气。

其中，使用清水处理天然气，清水能够吸附天然气中的固体杂质，如固体颗粒和粉尘，能够有效去除天然气中的固体杂质。

其中，使用甲烷溶液处理天然气，甲烷溶液能够有效溶解天然气中的二氧化碳、硫化物(如硫化氢)、氮气和氦气等非烃类气体，并且甲烷溶液还用于溶解天然气中的水蒸气，能够有效防止水蒸气凝结成冰，堵塞天然气管道的阀门或管线。

其中，除尘罐1的顶部设有第一冲洗机构6，进一步的，第一冲洗机构6设置在除尘罐1的顶部中央位置。

其中，清洗罐2的顶部设有第二冲洗机构7，进一步的，第二冲洗机构7设置在清洗罐2的顶部中央位置。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，装置还包括第五连接管20，除尘罐1的顶部通过第五连接管20与清洗罐2的底部连通。

进一步的，第五连接管20的一端设置在除尘罐1的顶部与清洗罐2距离相近的一侧，第五连接管20的另一端设置在清洗罐2的底部与除尘罐1距离相近的一侧，这样便于除尘罐1与清洗罐2之间进行天然气的输送。

在本申请实施例中，通过将天然气的进气管5设置在除尘罐1的底部一侧，第一冲洗机构6设置在除尘罐1的顶部中央，第五连接管20设置在除尘罐1的顶部一侧，这样，待净化天然气从除尘罐1底部往上升，清水从除尘罐1顶部往下落，实现了待净化天然气与清水在除尘罐1内的逆向接触，使得清水对待净化天然气中的固体杂质吸附的更加彻底。相应的，通过将第五连接管20设置在清洗罐2的底部一侧，第二冲洗机构7设置在清洗罐2的顶部中央，排气管8设置在清洗罐2的顶部一侧，这样，经过第一净化处理的天然气从清洗罐2的底部往上升，甲醇溶液从清洗罐2的顶部往下落，实现了经过第一净化处理的天然气与甲醇溶液的逆向接触，使得甲醇溶液对经过第一净化处理的天然气中的二氧化碳、硫化物(如硫化氢)、氮气、氦气和水蒸气等非烃类气体溶解的更加彻底，净化更充分。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，装置还包括：第一泵体9、第一连接管10和第二连接管11，第一连接管10的两端分别与水箱3和第一泵体9的一端连通，第二连接管11的两端分别与第一泵体9的另一端和除尘罐1的顶端连通。

其中，第一泵体9是容积式泵或者叶片泵。

其中，清水吸附天然气中的固体杂质后的液体为第一处理液，甲醇溶液溶解天然气中的二氧化碳、硫化物(如硫化氢)、氮气、氦气和水蒸气等非烃类气体后的液体为第二处理液。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，水箱3设置在除尘罐1的下方，水箱3与除尘罐1的顶端之间设置有第一泵体9。通过将水箱3设置在除尘罐1的下方，使得除尘罐1内的第一处理液在重力作用下就能够排放到水箱3中，无需在水箱3和除尘罐1的底端之间设置泵体，减少了泵体数量，节约了资源。

在另一种可能的实现方式中，水箱3设置在除尘罐1的上方，水箱3与除尘罐1的底端之间设置有第三泵体。通过将水箱3设置在除尘罐1的上方，使得水箱3内的清水在重力作用下就能够排放到除尘罐1中，无需在水箱3和除尘罐1的顶端之间设置泵体，减少了泵体数量，节约了资源。

在再一种可能的实现方式中，水箱3设置在除尘罐1的左侧或者右侧，水箱3与除尘罐1的顶端之间设置有第一泵体9，以及水箱3与除尘罐1的底端之间设置有第三泵体，使得水箱3位于除尘罐1周围的任一位置，都能够将水箱3内的清水泵送至除尘罐1内，也能够将除尘罐1内的第一处理液泵送至水箱3内。

在本申请实施例中，通过设置第一泵体9，能够将水箱3中的清水泵送至除尘罐1内。通过设置第一连接管10和第二连接管11，能够使水箱3中的清水依次通过第一连接管10和第二连接管11输送至除尘罐1内。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，装置还包括第一排液管12，除尘罐1的底端通过第一排液管12与水箱3连通。

其中，第一排液管12上设置有第一阀门，便于控制除尘罐1内的第一处理液的排放。

在本申请实施例中，通过在除尘罐1的底端设置与水箱3连通的第一排液管12，能够将沉降到除尘罐1的底部，并且吸附固体杂质的第一处理液排放到水箱3中。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，水箱3的内部安装有过滤网13，过滤网13用于将水箱3分为第一水箱和第二水箱；第一连接管10的一端与第一水箱连通，第一排液管12的一端与第二水箱连通；第二水箱的底端安装有排污管14。

其中，第二水箱内的第一处理液经过过滤网13处理后才能够进入第一水箱，过滤网13采用316l不锈钢烧结滤网，但不限于316l不锈钢烧结滤网，316l不锈钢烧结滤网是一种强度大、精度高、耐腐蚀的过滤网13，最高过滤精度可达2微米，可有效过滤第一处理液中的固体杂质。

在本申请实施例中，通过安装过滤网13，能够有效分隔清水和第一处理液，及时隔离了第一处理液中的固体杂质，并且，过滤后的清水实现了循环利用。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，排污管14上安装有阀门15，其中，阀门15可以为手动阀，方便控制操作。

在本申请实施例中，通过在排污管14上设置阀门15，能够控制第二水箱内的第一处理液的排放。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，装置还包括：第二泵体16、第三连接管17和第四连接管18；第三连接管17的两端分别与甲醇溶液箱4和第二泵体16的一端连通；第四连接管18的两端分别与第二泵体16的另一端和清洗罐2的顶端连通。

其中，第二泵体16是容积式泵或者叶片泵。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，甲醇溶液箱4设置在清洗罐2的下方，甲醇溶液箱4与清洗罐2的顶端之间设置有第二泵体16。通过将甲醇溶液箱4设置在清洗罐2的下方，使得清洗罐2内的第二处理液在重力作用下就能够排放到甲醇溶液箱4中，无需在甲醇溶液箱4和清洗罐2的底端之间设置泵体，减少了泵体数量，节约了资源。

在另一种可能的实现方式中，甲醇溶液箱4设置在清洗罐2的上方，甲醇溶液箱4与清洗罐2的底端之间设置有第四泵体。通过将甲醇溶液箱4设置在清洗罐2的上方，使得甲醇溶液箱4内的甲醇溶液在重力作用下就能够排放到清洗罐2中，无需在甲醇溶液箱4和清洗罐2的顶端之间设置泵体，减少了泵体数量，节约了资源。

在再一种可能的实现方式中，甲醇溶液箱4设置在清洗罐2的左侧或者右侧，甲醇溶液箱4与清洗罐2的顶端之间设置有第二泵体16，以及甲醇溶液箱4与清洗罐2的底端之间设置有第四泵体。使得甲醇溶液箱4位于清洗罐2周围的任一位置，都能够将甲醇溶液箱4内的甲醇溶液泵送至清洗罐2内，也能够将清洗罐2内的第二处理液泵送至甲醇溶液箱4内。

在本申请实施例中，通过设置第二泵体16，能够将甲醇溶液箱4中的甲醇溶液泵送至清洗罐2内。通过设置第三连接管17和第四连接管18，能够使甲醇溶液箱4中的甲醇溶液依次通过第三连接管17和第四连接管18输送至清洗罐2内。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，装置还包括第二排液管19，清洗罐2的底端通过第二排液管19与甲醇溶液箱4连通。

其中，第二排液管19上设置有第二阀门，便于控制清洗罐2内的第二处理液的排放。

在本申请实施例中，通过在清洗罐2的底端设置与甲醇溶液箱4连通的第二排液管19，能够将沉降到清洗罐2底部，并且溶解二氧化碳、硫化物(如硫化氢)、氮气、氦气和水蒸气等非烃类气体的第二处理液排放到甲醇溶液箱4中。

在一种可能的实现方式中，如图3所示，第一冲洗机构6包括第一支管21和多个第一雾化喷头22，第一支管21位于除尘罐1的顶部，多个第一雾化喷头22位于第一支管21上。

其中，第一支管21位于除尘罐1的顶部，进一步的，第一支管21位于除尘罐1的顶部的第二连接管11的下端，与第二连接管11的位于除尘罐1的顶部的一端连通。

其中，多个第一雾化喷头22位于第一支管21上，进一步的，多个第一雾化喷头22均匀的分布在第一支管21上。

其中，第一雾化喷头22包括自动操作的气缸，清洁针头，虹吸或重力给料配置，内部或外部混合装置等。使用第一雾化喷头22能够将清水雾化喷出，使雾珠均匀悬浮于空气中，进一步的，第一雾化喷头22能够独立控制雾化空气和空气流量，液滴大小，喷雾分布和覆盖范围的微调压力。

在本申请实施例中，通过设置第一支管21，进一步的，在第一支管21上设置多个第一雾化喷头22，一方面，能够使清水均匀的分散在除尘罐1中，另一方面，能够控制清水在除尘罐1内雾化后的水滴大小，分布范围，控制更加精准，能够更好的吸附天然气中的固体杂质。

在一种可能的实现方式中，如图4所示，第二冲洗机构7包括第二支管23和多个第二雾化喷头24；第二支管23位于清洗罐2的顶部，多个第二雾化喷头24位于第二支管23上。

其中，第二支管23位于清洗罐2的顶部，进一步的，第二支管23位于清洗罐2的顶部的第四连接管18的下端，与第四连接管18的位于清洗罐2的顶部的一端连通。

其中，多个第二雾化喷头24位于第二支管23上，进一步的，多个第二雾化喷头24均匀的分布在第二支管23上。

其中，第二雾化喷头24与第一雾化喷头22是同种雾化喷头，包括自动操作的气缸，清洁针头，虹吸或重力给料配置，内部或外部混合装置等。使用第二雾化喷头24能够将甲醇溶液雾化喷出，使雾珠均匀悬浮于空气中，进一步的，雾化喷头能够独立控制雾化空气和空气流量，液滴大小，喷雾分布和覆盖范围的微调压力。

其中，多个第二雾化喷头24位于第二支管23上，进一步的，多个第二雾化喷头24均匀的分布在第二支管23上。

在本申请实施例中，通过设置第二支管23，进一步的，在第二支管23上设置多个第二雾化喷头24，一方面，能够使甲醇溶液均匀的分散在清洗罐2中，另一方面，能够控制甲醇溶液在清洗罐2内雾化后的液滴大小，分布范围，控制更加精准，能够更好的溶解天然气中的二氧化碳、硫化物(如硫化氢)、氮气、氦气和水蒸气等非烃类气体。

本申请实施例的天然气净化处理装置的工作原理为：

当待净化的天然气从进气管5进入除尘罐1时，第一泵体9通过第一连接管10将水箱3中的清水抽出，然后依次通过第二连接管11、第一支管21和多个第一雾化喷头22向除尘罐1内喷射清水，清水能够将天然气中的固体杂质，如固体颗粒和粉尘，进行吸附并沉降至除尘罐1的底部，然后吸附固体杂质的第一处理液通过第一排液管12流入水箱3内，最后通过排污管14排出。此时，得到经过第一净化处理的天然气。

接着，除尘罐1内的经过第一净化处理的天然气通过第五连接管20进入清洗罐2内，第二泵体16通过第三连接管17将甲醇溶液箱4内的甲醇溶液抽出，然后依次通过第四连接管18、第二支管23和多个第二雾化喷头24向清洗罐2内喷射甲醇溶液，甲醇溶液可将天然气中的二氧化碳、硫化物(如硫化氢)、氮气、氦气和水蒸气等非烃类气体进行溶解，然后溶解其他非烃类气体的第二处理液通过第二排液管19再次回到甲醇溶液箱4内，实现反复使用，最后，经过第二净化处理的天然气通过排气管8排出清洗罐2。

本申请实施例提供的天然气净化装置，包括除尘罐1、清洗罐2、水箱3和甲醇溶液箱4。一方面，通过除尘罐1及其内部的第一冲洗机构6，能够将水箱3内的清水喷射入除尘罐1内，从而通过清水去除待净化的天然气中的固体杂质；另一方面，通过清洗罐2及其内部的第二冲洗机构7，能够将甲醇溶液箱4内的甲醇溶液喷射入清洗罐2内，从而通过甲醇溶液去除天然气中的其他非烃类气体。由此可见。本申请通过除尘罐1和清洗罐2的配合，能够去除天然气中的固体杂质和其他非烃类气体，使天然气得到充分净化，有效提高了天然气的净化效果。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。