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三甘醇脱水装置和天然气脱水系统的制作方法

2022-03-19 12:38:41 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及天然气脱水领域,特别涉及一种三甘醇脱水装置和天然气脱水系统。


背景技术:

2.自井口开采出的天然气都含有水分,天然气中水分的存在往往会造成严重的后果。例如水分会与天然气中的二氧化碳或者硫化氢形成酸性物质,对运输管道或者设备产生腐蚀;同时天然气中的水分还会降低管道输送能力,造成不必要的动力消耗。所以天然气在运输和存储的过程中需要进行脱水。
3.在天然气的脱水过程中,一般是将天然气送入吸收塔内,吸收塔内分布有三甘醇,天然气与吸收塔内的三甘醇接触。三甘醇易溶于水,吸收塔中的三甘醇贫液(水分含量较少的三甘醇液体)将天然气中的水分吸收后成为三甘醇富液(水分含量较多的三甘醇液体),三甘醇富液从吸收塔内排出。排出的三甘醇富液进行脱水后再度生成三甘醇贫液并用于天然气脱水。三甘醇脱水形成的三甘醇贫液温度很高,需要降温后送入吸收塔。
4.三甘醇富液通过重沸器进行脱水,三甘醇富液脱水后得到三甘醇贫液,将脱水后得到的三甘醇贫液和从吸收塔内排出的三甘醇富液进行热交换,使脱水后得到的三甘醇贫液温度降低,三甘醇富液的温度增高,温度增高后的三甘醇富液再送入重沸器中进行脱水。相关技术中,热交换后的三甘醇富液的温度不够高,当三甘醇富液进入重沸器中时,容易使重沸器中的水蒸气冷凝成液态水,影响脱水效果。


技术实现要素:

5.本公开实施例提供了一种三甘醇脱水装置和天然气脱水系统,可以增加热交换后的三甘醇富液的温度。所述技术方案如下:
6.一方面,本公开提供了一种三甘醇脱水装置,所述三甘醇脱水装置包括:
7.重沸器,具有第一入口和第一出口;
8.第一缓冲罐,具有第二入口、第二出口、第三入口、第三出口和第一容纳腔,所述第二入口和所述第二出口分别与所述第一容纳腔连通,所述第三入口和所述第三出口与所述第一容纳腔相互隔离,所述第二入口与所述第一出口连通,所述第二出口用于输出三甘醇贫液,所述第三入口用于输入三甘醇富液,所述第三出口与所述第一入口)连通;
9.第一换热器,位于所述第一容纳腔中,所述第一换热器具有相互连通的第一换热入口和第一换热出口,所述第一换热入口和所述第一换热出口分别位于所述第一缓冲罐的相对两端,所述第一换热入口与所述第三入口连通,所述第一换热出口与所述第三出口连通。
10.在本公开实施例的一种实现方式中,在竖直方向上,所述重沸器位于所述第一缓冲罐的上方;
11.所述第一出口位于所述重沸器的底端,所述第二入口位于所述第一缓冲罐的顶端。
12.在本公开实施例的一种实现方式中,所述三甘醇脱水装置还包括:
13.精馏柱,具有第四入口、第四出口、第五入口、第五出口和第二容纳腔,所述第四入口和所述第四出口分别与所述第二容纳腔连通,所述第五入口和所述第五出口与所述第二容纳腔相互隔离,所述第四入口与所述第三出口连通,所述第四出口与所述第一入口连通,所述第五入口用于输入待脱水的三甘醇富液,所述第五出口与所述第三入口连通;
14.预热器,位于所述第二容纳腔内,所述预热器具有相互连通的预热入口和预热出口,所述预热入口与所述第五入口连通,所述预热出口与所述第五出口连通。
15.在本公开实施例的一种实现方式中,所述三甘醇脱水装置还包括:
16.第二缓冲罐,具有第六入口、第六出口、第七入口、第七出口和第三容纳腔,所述第六入口和所述第六出口分别与所述第三容纳腔连通,所述第七入口和所述第七出口与所述第三容纳腔相互隔离,所述第六入口与所述第二出口连通,所述第六出口用于输出三甘醇贫液,所述第七入口与所述第五出口连通,所述第七出口与所述第三入口连通;
17.第二换热器,位于所述第三容纳腔中,所述第二换热器具有相互连通的第二换热入口和第二换热出口,所述第二换热入口与所述第七入口连通,所述第二换热出口与所述第三入口连通。
18.在本公开实施例的一种实现方式中,所述三甘醇脱水装置还包括:
19.闪蒸罐,具有闪蒸入口和闪蒸出口,所述闪蒸入口与所述第七出口连通,所述闪蒸出口与所述第三入口连通。
20.另一方面,本公开实施例提供了一种天然气脱水系统,所述天然气脱水系统包括上述任一方面所述的三甘醇脱水装置以及吸收塔。
21.在本公开实施例的一种实现方式中,所述吸收塔具有三甘醇富液出口和三甘醇贫液入口,所述第三入口与所述三甘醇富液出口连通,所述第二出口与所述三甘醇贫液入口连通。
22.在本公开实施例的一种实现方式中,所述天然气脱水系统还包括:
23.第三缓冲罐,具有第八入口、第八出口和第四容纳腔,所述第八入口与所述第二出口连通,所述第八出口与所述三甘醇贫液入口连通;
24.第三换热器,位于所述第四容纳腔中,所述第三换热器具有相互连通的第三换热入口和第三换热出口,所述第三换热入口与所述第八入口连通,所述第三换热出口与所述第八出口连通。
25.在本公开实施例的一种实现方式中,所述天然气脱水系统还包括:
26.第一阀门,位于连通所述第八入口和所述第二出口的管道上。
27.在本公开实施例的一种实现方式中,所述天然气脱水系统还包括:
28.液体泵,位于连通所述第八出口和所述三甘醇贫液入口的管道上。
29.本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
30.在本公开实施例中,采用重沸器对三甘醇富液进行脱水,脱水后形成三甘醇贫液,三甘醇贫液的温度较高,并通过第一出口流向第一缓冲罐,使第一缓冲罐的第一容纳腔中填充有温度较高的三甘醇贫液。待脱水的三甘醇富液通过第三入口进入第一换热入口,再进入第一换热器中,从第一换热入口进入的三甘醇富液的温度较低,第一换热器位于第一容纳腔中,第一换热器中的温度较低的三甘醇富液与第一容纳腔中填充的温度较高的三甘
醇贫液进行热交换,使三甘醇富液的温度升高。温度升高的三甘醇富液通过第一换热器的第一换热出口流向第三出口,从第一换热入口流出的三甘醇富液的温度较高,温度较高的三甘醇富液通过第三出口流向重沸器的第一入口,进入重沸器中进行脱水,形成三甘醇贫液。第一容纳腔中的三甘醇贫液由于与三甘醇富液换热,温度降低,并通过第二出口输出,用于天然气的脱水。由于第一换热入口和第一换热出口位于第一缓冲罐的相对两端,也即温度较低的三甘醇富液和温度较高的三甘醇富液分别位于第一缓冲罐的相对两端,温度较高的三甘醇富液不必经过第一换热入口所在的低温端,不会使从第一换热出口流出的三甘醇富液温度下降,因此进入重沸器中的三甘醇富液温度较高,不会使重沸器中的水蒸气冷凝形成液态水,不会影响脱水效果。
附图说明
31.为了更清楚地说明本公开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公开的一些实施例,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。
32.图1是本公开实施例提供的一种三甘醇脱水装置的结构示意图;
33.图2是本公开实施例提供的一种天然气脱水系统的结构示意图。
具体实施方式
34.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
35.图1是本公开实施例提供的一种三甘醇脱水装置的结构示意图。参见图1,三甘醇脱水装置1包括重沸器10、第一缓冲罐20和第一换热器30。重沸器10具有第一入口101和第一出口102。第一缓冲罐20具有第二入口201、第二出口202、第三入口203、第三出口204和第一容纳腔205,第二入口201和第二出口202分别与第一容纳腔205连通,第三入口203和第三出口204与第一容纳腔205相互隔离,第二入口201与第一出口102连通,第二出口202用于输出三甘醇贫液,第三入口203用于输入三甘醇富液,第三出口204与第一入口101连通。第一换热器30位于第一容纳腔205中,第一换热器30具有相互连通的第一换热入口301和第一换热出口302,第一换热入口301和第一换热出口302分别位于第一缓冲罐20的相对两端,第一换热入口301与第三入口203连通,第一换热出口302与第三出口204连通。
36.在本公开实施例中,采用重沸器对三甘醇富液进行脱水,脱水后形成三甘醇贫液,三甘醇贫液的温度较高,并通过第一出口流向第一缓冲罐,使第一缓冲罐的第一容纳腔中填充有温度较高的三甘醇贫液。待脱水的三甘醇富液通过第三入口进入第一换热入口,再进入第一换热器中,从第一换热入口进入的三甘醇富液的温度较低,第一换热器位于第一容纳腔中,第一换热器中的温度较低的三甘醇富液与第一容纳腔中填充的温度较高的三甘醇贫液进行热交换,使三甘醇富液的温度升高。温度升高的三甘醇富液通过第一换热器的第一换热出口流向第三出口,从第一换热入口流出的三甘醇富液的温度较高,温度较高的三甘醇富液通过第三出口流向重沸器的第一入口,进入重沸器中进行脱水,形成三甘醇贫液。第一容纳腔中的三甘醇贫液由于与三甘醇富液换热温度降低,并通过第二出口输出,用
于天然气的脱水。由于第一换热入口和第一换热出口位于第一缓冲罐的相对两端,也即温度较低的三甘醇富液和温度较高的三甘醇富液分别位于第一缓冲罐的相对两端,温度较高的三甘醇富液不必经过第一换热入口所在的低温端,不会使从第一换热出口流出的三甘醇富液温度下降,因此进入重沸器中的三甘醇富液温度较高,不会使重沸器中的水蒸气冷凝形成液态水,不会影响脱水效果。
37.在本公开实施例中,第三入口203和第三出口204与第一容纳腔205相互隔离,表示第三入口203和第三出口204与第一容纳腔205不连通。
38.水是天然气开采中不可避免的杂质,天然气中含有水分会导致天然气燃烧不充分,浪费资源;同时,天然气中的游离水会和天然气中的夹带的二氧化硫(h2s)和二氧化碳(co2)形成酸性物质,腐蚀管道和设备;天然气中的水会和天然气中的小分子结合形成天然气水合物,水合物在管道中会造成管道堵塞,使天然气的输气量下贱,增大管道的压力,容易使管道损坏。所以对天然气进行脱水尤为重要。
39.在天然气的脱水工业中已经有四种甘醇被成功应用,分别为乙二醇、二甘醇、三甘醇和四甘醇。其中三甘醇的再生工艺较为简单,且三甘醇贫液的质量分数较高,可以达到98%至99%,相同质量的三甘醇可以吸收更多的水分。三甘醇又名三乙二醇,分子式为c6h
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o4,三甘醇中含有羟基和醚键,能与水形成氢键,对水有极强的亲和力,具有较高的脱水深度(脱水程度)。所以在天然气脱水中三甘醇运用较为广泛。
40.在相关技术中,第一换热器30的第一换热入口301和第一换热出口302均位于第一缓冲罐20的同一端。由于第一换热入口301与待脱水的三甘醇富液连通,待脱水的三甘醇富液的温度较低,使该端的第一缓冲罐20的温度较低,形成低温端。当与三甘醇富液进行热交换形成了温度较高的三甘醇富液,温度较高的三甘醇富液需要从低温端经过,使原本温度较高的三甘醇富液的温度降低。在相关技术中,从第一换热出口302输出的三甘醇富液的温度在95摄氏度(℃)左右,该温度小于水的沸点,当三甘醇富液通过第一入口101进入重沸器10时,会与重沸器10中的水蒸气相遇,使水蒸气冷凝成液态水,影响脱水效果。同时液态水可能会在重沸器10中形成液封,使重沸器10中的压强增大,造成安全隐患。
41.在本公开实施例中,第二入口201与第一出口102可以通过管道100连通。
42.本公开实施例中,第一换热入口301和第一换热出口302分别位于第一缓冲罐20的相对两端,第一换热入口301所在的端为低温端,第一换热出口302所在的端为高温端,当与三甘醇富液进行热交换形成了温度较高的三甘醇富液,温度较高的三甘醇富液无需从低温端经过,不会使三甘醇富液的温度降低。当三甘醇富液通过第一入口101进入重沸器10时,温度高于水蒸气的沸点,即使三甘醇富液与重沸器10中的水蒸气相遇,也不会使水蒸气冷凝成液态水,不会影响脱水效果。本公开实施例提供的三甘醇脱水装置,使待脱水的三甘醇富液通过第一入口101进入重沸器10时的温度在105摄氏度至110摄氏度之间,该温度高于水蒸气的沸点,不会影响脱水效果。同时水蒸气不会冷凝成液态水,避免在重沸器10中形成液封,减小事故的发生率。
43.在本公开实施例中,重沸器10是一种加热器,三甘醇富液在重沸器10中被加热,使三甘醇和水形成的氢键断开,从而使得三甘醇富液中的水分与三甘醇脱离,实现三甘醇的脱水,水在高温的条件下形成水蒸气,从重沸器10的顶端分散至空气中。
44.在本公开实施例中,在温度高于180摄氏度的情况下,三甘醇和水形成的氢键会断
开,在温度高于206.7摄氏度的情况下,三甘醇会分解。所以本公开实施例中的重沸器10提供的温度在180摄氏度至206.7摄氏度之间,也即从重沸器10中蒸发出的水蒸气的温度在108摄氏度上。
45.示例性地,重沸器10提供的温度可以通过温度计进行测量,温度计可能存在误差,一般认定温度计的误差为10%。因此,本公开实施例中的重沸器10提供的温度可以为198摄氏度。
46.如图1所示,重沸器10包括点火器103和烟囱104,点火器103将重沸器10中的燃料点燃,为重沸器10提供热量,从而实现度三甘醇的加热。烟囱104将燃料燃烧形成的尾气排放。
47.如图1所示,在竖直方向上,重沸器10位于第一缓冲罐20的上方。第一出口102位于重沸器10的底端,第二入口201位于第一缓冲罐20的顶端。
48.重沸器10在加热的过程中,蒸发出水蒸气从重沸器10的顶端分散至空气中,三甘醇会沉积在重沸器10的底端。将第一出口102布置在重沸器10的底端,并且与第一缓冲罐20顶端的第二入口201连通,三甘醇在自身重力的作用下流向第一缓冲罐20中,不需布置其他动力装置将重沸器10中的三甘醇输送至第一缓冲罐20,更加方便。
49.图2是本公开实施例提供的一种天然气脱水系统的结构示意图。参见图2,三甘醇脱水装置1还包括:精馏柱40和预热器50。精馏柱40具有第四入口401、第四出口402、第五入口403、第五出口404和第二容纳腔405,第四入口401和第四出口402分别与第二容纳腔405连通,第五入口403和第五出口404与第二容纳腔405相互隔离,第四入口401与第三出口204连通,第四出口402与第一入口101连通,第五入口403用于输入待脱水的三甘醇富液,第五出口404与第三入口203连通。预热器50位于第二容纳腔405内,预热器50具有相互连通的预热入口501和预热出口502,预热入口501与第五入口403连通,预热出口502与第五出口404连通。
50.精馏柱40的第四出口402与重沸器10的顶端连通,三甘醇在重沸器10中被加热,三甘醇中的水分被加热形成水蒸气,水蒸气通过精馏柱40进行排放。水蒸气中还会夹带一些三甘醇,需将水蒸气中夹带的三甘醇分离出来,避免浪费资源。精馏柱40中布置有泡罩,泡罩上布置有多个小孔,当夹带有三甘醇的水蒸气经过泡罩上的小孔时,三甘醇的体积较大会被小孔拦截,吸附在泡罩上,随着沉积的三甘醇的量增多,三甘醇会从泡罩上脱落并沉积在精馏柱40的底端,从第四出口402流向重沸器10,形成三甘醇贫液。水蒸气会从小孔中穿过排放至空气中。通过精馏柱40对三甘醇进行回收,节约资源。其中,第四入口401位于泡罩的下方。
51.在本公开实施例中,水蒸气的温度较高,从精馏柱40的顶端排放至空气中,也即精馏柱40中的温度较高。在精馏柱40的第二容纳腔405中布置预热器50,第五入口403用于输入待脱水的三甘醇富液,待脱水的三甘醇富液通过第五入口403进入预热入口501,再通过预热入口501进入预热器50中,三甘醇富液在预热器50中与水蒸气进行热交换,提高三甘醇富液的温度。温度升高后的三甘醇富液通过预热出口502进入第五出口404,并通过第五出口进入第三入口203,再通过第一换热入口301进入第一换热器30中。由于三甘醇富液的温度已经升高,与第一缓冲罐20中三甘醇贫液的温度相差较小,提高第一容纳腔205中的温度,在三甘醇富液与三甘醇贫液进行热交换的过程中,可以提高三甘醇富液的温度。
52.同时,第四入口401与第三出口204连通,经过第一换热器30换热后的三甘醇富液通过第三出口204进入第四入口401,与精馏柱40中的水蒸气再次换热,第四入口401与第四出口402连通,第四出口402又与第一入口连通,进一步增加进入重沸器10中的三甘醇富液的温度。
53.在本公开实施例中,第四入口401与第三出口204通过管道100连通。
54.在本公开实施例中,使用三甘醇对天然气进行脱水的过程中,三甘醇还会吸附天然气中的硫化氢和二氧化碳。在三甘醇脱水的过程中,硫化氢和二氧化碳同样也会被脱出。所以从精馏柱40顶端排出的不仅有水蒸气,还有硫化氢和二氧化碳等气体,这些气体合称为尾气。尾气在精馏柱40顶端均可以为预热器50中的三甘醇富液提供热量。
55.再次参见图2,三甘醇脱水装置1还包括:第二缓冲罐60和第二换热器70。
56.第二缓冲罐60具有第六入口601、第六出口602、第七入口603、第七出口604和第三容纳腔605,第六入口601和第六出口602分别与第三容纳腔605连通,第七入口603和第七出口604与第三容纳腔605相互隔离,第六入口601与第二出口202连通,第六出口602用于输出三甘醇贫液,第七入口603与第五出口404连通,第七出口604与第三入口203连通。第二换热器70位于第三容纳腔605中,第二换热器70具有相互连通的第二换热入口701和第二换热出口702,第二换热入口701与第七入口603连通,第二换热出口702与第三入口203连通。
57.在三甘醇脱水装置1中布置第二缓冲罐60和第二换热器70,第二缓冲罐60的第六入口601与第一缓冲罐的第二出口202连通,第一缓冲罐20中的三甘醇贫液流向第二缓冲罐60,也即第二缓冲罐60的第三容纳腔605中同样填充有温度较高的三甘醇贫液。第七入口603与第五出口404连通,也即通过预热器50换热后的三甘醇富液,通过第五出口404流向第七入口603。并通过第七入口603流向第二换热入口701,第二换热器70位于第三容纳腔605中,第二换热器70中的三甘醇富液先与第三容纳腔605中温度较高的三甘醇贫液进行热交换。使三甘醇富液进过第二换热器70后温度再次升高。三甘醇富液通过第二换热出口702流向第七出口604,再通过第七出口604流向第一换热入口301,然后流入第一换热器30中,此时三甘醇富液的温度已经升高,与第一容纳腔205中三甘醇贫液的温度相差较小,提高第一容纳腔205中的温度,在三甘醇富液与三甘醇贫液进行热交换的过程中,可以提高三甘醇富液的温度,同时减小了三甘醇贫液的温度。
58.在本公开实施例中,第六入口601与第二出口202通过管道100连通。第七入口603与第五出口404通过管道100连通。三甘醇贫液通过第六出口602(也即整个三甘醇脱水装置的三甘醇贫液出口)排出。
59.在本公开实施例中,三甘醇富液经过第二缓冲罐60和第二换热器70的换热后,进入第一换热器30中的三甘醇富液的温度已经升高,与第一缓冲罐20中的三甘醇贫液的温差减小,不会形成明显的温差。也即第二缓冲罐60中的低温端和高温端的温差较小,保证进入重沸器10中的三甘醇富液的温度较高。
60.在本公开实施例中,第一换热器30、预热器50和第二换热器70,均为弯曲的管道,增加第一换热器30、预热器50和第二换热器70与三甘醇贫液的接触面积,也即增加三甘醇富液与三甘醇贫液的换热效果。
61.示例性地,第一换热器30、预热器50和第二换热器70为螺旋状管道、u形管道或者蛇形管道。螺旋状管道、u形管道或者蛇形管道的表面积大,可以增加三甘醇富液与三甘醇
贫液的换热效果。
62.在本公开实施例中,第一换热器30、预热器50和第二换热器70的形状可以相同也可以不同,本公开对此不做限制。
63.再次参见图2,三甘醇脱水装置1还包括:闪蒸罐80。闪蒸罐80具有闪蒸入口801和闪蒸出口802,闪蒸入口801与第七出口604连通,闪蒸出口802与第三入口203连通。
64.三甘醇富液通过第七出口604进入闪蒸入口801,然后进入闪蒸罐80中,在闪蒸罐80中进行一次脱水,然后通过闪蒸出口802流入第三入口203,然后经过第一换热器30换热后进入重沸器10中进行二次脱水。在闪蒸罐80中对三甘醇进行第一次脱水,在重沸器10中对三甘醇进行第二次脱水,也即在三甘醇脱水装置1中进行了两次脱水。对三甘醇进行两次脱水,保证推说效果。
65.如图2所示,闪蒸入口801与第七出口604连通,三甘醇富液经过预热器50和第二换热器70换热后进入闪蒸罐80中,此时三甘醇富液的温度已经升高。闪蒸罐80中的压强较低,由于物质的沸点是随压强增大而升高,随压强降低而降低。降低闪蒸罐80中的压强,水在闪蒸罐80中的沸点降低,当含有水分的三甘醇富液进入闪蒸罐80中后,由于压强较低,且三甘醇富液的温度较高,可以使三甘醇富液中的水分蒸发,对三甘醇进行第一次脱水。
66.在本公开实施例中,闪蒸出口802与第三入口203通过管道100连通。闪蒸入口801与第七出口604通过管道100连通。
67.本公开实施例还提供了一种天然气脱水系统,参见图2,天然气脱水系统包括三甘醇脱水装置1和吸收塔2,吸收塔2具有三甘醇富液出口21和三甘醇贫液入口22。
68.其中,第三入口203与吸收塔2的三甘醇富液出口21连通,第二出口202与吸收塔2的三甘醇贫液入口22连通。
69.本公开实施例提供的天然气脱水系统,将吸收塔2中已经吸收水分的三甘醇富液通过三甘醇富液出口21排出,并通过第三入口203进入三甘醇脱水装置1进行脱水,形成三甘醇贫液,三甘醇贫液通过第二出口202进入吸收塔2的三甘醇贫液入口22,并进入吸收塔2中进行脱水。也即该天然气脱水系统形成一个循环系统,对三甘醇进行循环利用,节约资源。
70.再次参见图2,天然气脱水系统还包括:第三缓冲罐3和第三换热器4。第三缓冲罐3具有第八入口31、第八出口32和第四容纳腔33,第八入口31与第二出口202连通,第八出口32与三甘醇贫液入口22连通。第三换热器4位于第四容纳腔33中,第三换热器4具有相互连通的第三换热入口41和第三换热出口42,第三换热入口41与第八入口31连通,第三换热出口42与第八出口32连通。
71.其中,第八入口31通过第二缓冲罐60与第二出口202连通,也即第八入口31与第六出口602连通。
72.虽然从三甘醇脱水装置1中排出的三甘醇贫液经过换热后温度有所降低,但对于吸收塔2来说三甘醇贫液温度相对来说仍然较高,需对三甘醇贫液降温后才能输入到吸收塔2中,避免温度太高使吸收塔2损坏。
73.第二缓冲罐60中存储有三甘醇贫液,三甘醇贫液在第二缓冲罐中通过第二出口202流向第八入口31,并通过第八入口31流向第三换热入口41,第四容纳腔33中盛装有循环流动的温度较低的冷水,第三换热器4位于第四容纳腔33中,三甘醇贫液在第三换热器4中
与冷水进行热交换,使三甘醇贫液温度降低,再通过第三换热出口42流向第八出口32,然后通过第八出口32流向吸收塔2。三甘醇贫液与吸收塔2中的天然气再次接触,对天然气进行脱水,实现三甘醇溶液的再利用,节约资源。
74.在本公开实施例中,第八入口31通过管道100与第六出口602连通。第八出口32通过管道100与三甘醇贫液入口22连通。
75.如图2所示,连通闪蒸入口801和第七出口604的管道100,与连通第八入口31和与第六出口602的管道100交叉但并无连通。
76.在本公开实施例中,第三换热器4为弯曲的管道,增加第三换热器4与三甘醇贫液和冷水的接触面积,也即增加冷水与三甘醇贫液的换热效果。
77.示例性地,第三换热器4为螺旋状管道、u形管道或蛇形管道。螺旋状管道、u形管道或蛇形管道的表面积大,可以增加冷水与三甘醇贫液的换热效果。
78.在本公开实施例中,第三换热器4与第一换热器30、预热器50和第二换热器70的形状可以相同也可以不同,本公开对此不做限制。
79.在本公开实施例中,第三换热器4通过水浴进行降温,第三换热器4可以称为水浴换热器。
80.再次参见图2,天然气脱水系统还包括:第一阀门5。第一阀门5位于连通第八入口31和第二出口202的管道100上。
81.在连通第八入口31和第二出口202的管道100上布置第一阀门5,可以通过第一阀门5控制三甘醇贫液的流动,更加方便。在正常工作时,第一阀门5处于打开状态,使三甘醇贫液向吸收塔2中流动。在三甘醇脱水装置损坏时,可以将第一阀门5关闭,使三甘醇贫液不再流动,方便进行检修。
82.再次参见图2,天然气脱水系统还包括:液体泵6。液体泵6位于连通第八出口32和三甘醇贫液入口22的管道上。
83.三甘醇贫液进入吸收塔2时,一般是从吸收塔2的上部进入,也即三甘醇贫液入口22位于吸收塔2的上部。三甘醇贫液从吸收塔2的上部向吸收塔2的下部流动时,与吸收塔2中的天然气接触,吸附天然气中的水分,保证天然气的脱水效果。再连通第八出口32和三甘醇贫液入口22的管道上布置液体泵6,通过液体泵6为三甘醇贫液提供动能,使三甘醇贫液能够从吸收塔2的上部进入吸收塔2中。
84.再次参见图2,第五入口403与吸收塔2的三甘醇富液出口21连通。
85.在本公开实施例中,第五入口403通过管道100与三甘醇富液出口21连通。
86.三甘醇贫液在吸收塔2中的天然气接触,吸附天然气中的水分,形成三甘醇富液。直接将吸收塔2中的三甘醇富液通过三甘醇富液出口21送入第五入口403中,也即对三甘醇进行重复利用,节约资源。
87.再次参见图2,三甘醇脱水装置还包括:第二阀门7。第二阀门7位于连通第五入口403和三甘醇富液出口21的管道上。
88.在连通第五入口403和三甘醇富液出口21的管道上布置第二阀门7,可以通过第二阀门7控制三甘醇富液的流动,更加方便。在正常工作时,第二阀门7处于打开状态,使三甘醇富液向三甘醇脱水装置中流动。在三甘醇脱水装置损坏或者吸收塔时,可以将第二阀门7关闭,不再向三甘醇脱水装置中输送三甘醇富液,方便进行检修。
89.图2中的箭头代表三甘醇的流动方向,吸收塔2中的三甘醇贫液吸收水分后形成三甘醇富液,三甘醇富液从三甘醇富液出口21流向第五入口403,再流向预热入口501,并流入预热器50中,在预热器50中与精馏柱40中的水蒸气进行换热,实现预热;三甘醇富液再从预热出口502流向第五出口404,然后流向第七入口603,再流向第二换热入口701,并流入第二换热器70,在第二换热器70中与第二缓冲罐60中的三甘醇贫液进行换热,再次加热;三甘醇富液从第二换热出口702流入第七出口604,然后流向闪蒸入口801,在闪蒸罐80中进行一次脱水;三甘醇富液从闪蒸出口802流向第三入口203,然后流向第一换热入口301,并流入第一换热器30中,在第一换热器30中与第一缓冲罐20中的三甘醇贫液进行换热,再次加热;加热后的三甘醇富液从第一换热出口302流向第三出口204,并通过第三出口204流向第四入口401,然后通过第四出口402流向第一入口101,进入重沸器10进行二次脱水,形成三甘醇贫液。三甘醇贫液从第一出口102流向第二入口201,进入第一缓冲罐20,换热后通过第二出口流向第六入口601,进入第二缓冲罐60中进行换热,然后通过第六出口602(也即整个三甘醇脱水装置的三甘醇贫液出口)流向第八入口31,然后流入第三换热入口41,在第三换热器4中与第三缓冲罐3中的冷水热交换,进行降温,通过第三换热出口42流向第八出口32,并通过液体泵6将三甘醇贫液输入三甘醇贫液入口22,再次进入吸收塔2,与吸收塔2中的天然气接触,吸附天然气中的水分。也即对三甘醇进行重复利用,节约资源。
90.本公开提供的天然气脱水系统将高温的三甘醇贫液与低温三甘醇富液充分换热,换热后的三甘醇富液可达到107℃,进入精馏柱后不会把重沸器精馏产生的水蒸气冷凝成液态水,从而不会产生液封,消除了因液封产生的安全隐患,也保护了灼烧炉耐火材料,节省灼烧炉维护费。
91.以上所述仅为本公开的可选实施例,并不用以限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
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