一种天然气处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及天然气处理技术领域，具体涉及一种天然气处理装置。
【背景技术】
[0002]中国是世界上最大的能源生产国与消费国，一直以来都是以煤炭作为主体能源，造成了资源的浪费和环境的污染，而天然气作为一种清洁能源，能减少二氧化硫、氮氧化合物以及粉尘排放量，用天然气作为能源，可减少煤和石油的用量，因而大大改善环境污染问题，并有助于减少酸雨形成，舒缓地球温室效应，从根本上改善环境质量。在我国，2014年天然气表观消费量已达1830X 108m3，超过30%的天然气需要以来入口 ；LNG入口2016万吨(约合280亿立方米)，占入口总量的47.5%。对入口气过高的依赖不利于我国的能源安全，因此，必须增加对天然气的开采力度。
[0003]为了增大天然气的可采量，可以采用小型天然气液化装置可以将敷设管道成本过高的边远、零散、低产气井的采出气直接液化储存。通过槽车运输，进入市场，定期向用户供气，小型天然气液化装置具有尺寸小、易撬装、运输方便且投资少的特点，不仅适用于对单井气的收集，而且对城市调峰以及液化天然气汽车的推广都有促进作用。目前广泛使用的天然气脱碳方法主要有:物理吸收法、化学吸收法、物理化学吸收法、氧化还原法以及膜法，其中能够达到天然气液化要求的净化处理技术主要有:二乙醇胺法、甲基二乙醇胺法以及分子筛吸附等物理化学方法，但这几种方法都至少需要双塔操作，使得装置具有规模大、功耗高、操作流程复杂以及控制系统复杂的问题。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术存在的不足，本实用新型提出一种天然气处理装置，以解决现有的天然气处理装置需要双塔操作，使得装置规模大、功耗高以及操作流程复杂的问题。
[0005]为此目的，本实用新型提供一种天然气处理装置，包括脱碳系统和液化系统，所述脱碳系统与所述液化系统连接，其特征在于，还包括制冷系统，所述脱碳系统与所述液化系统分别与所述制冷系统连接，所述脱碳系统包括:第一换热器和填料精馏塔；
[0006]所述第一换热器的原料气出口与所述填料精馏塔的原料气入口连接。
[0007]其中，所述填料精馏塔的顶部设有冷凝器，底部设有再沸器；
[0008]所述冷凝器的制冷剂出口与所述第一换热器的制冷剂入口连接；
[0009]所述再沸器的不凝气出口与所述精馏塔的不凝气入口连接;所述再沸器的天然气入口与所述天然气输入管道连接;所述再沸器的天然气出口与所述第一换热器的天然气入口连接。
[0010]其中，所述液化系统，包括:第一节流阀和第二换热器；
[0011]所述第一节流阀的天然气入口与所述填料精馏塔的天然气出口连接;所述第一节流阀的天然气出口与所述第二换热器的天然气入口连接。
[0012]其中，所述制冷系统，包括:压缩机、空冷器、第三换热器以及第二节流阀；
[0013]所述压缩机的制冷剂出口与所述空冷器的制冷剂入口连接；
[0014]所述空冷器的制冷剂出口与所述第三换热器的第一制冷剂入口连接;所述第三换热器的第一制冷剂出口与所述第二换热器的第一制冷剂入口连接；
[0015]所述第二换热器的第一制冷剂出口与所述第二节流阀的制冷剂入口连接;所述第二节流阀的制冷剂出口与所述第二换热器的第二制冷剂入口连接；
[0016]所述第二换热器的第二制冷剂出口与所述冷凝器的制冷剂入口连接。
[0017]其中，所述制冷系统，还包括:第四节流阀；
[0018]所述第四节流阀的与所述再沸器的不凝液出口连接;所述再沸器的不凝液入口与所述精馏塔的不凝液出口连接;所述第四节流阀的不凝液出口与所述第三换热器的不凝液入口连接。
[0019]其中，所述天然气处理装置还包括:存储系统；
[0020]所述存储系统与所述液化系统连接。
[0021]其中，所述存储系统，包括:第三节流阀和储罐；
[0022]所述第三节流阀的液化天然气入口与所述第二换热器的液化天然气出口相连;所述第三节流阀的液化天然气出口与所述储罐的液化天然气入口连接。
[0023]其中，所述储罐设有蒸发气出口，所述第一换热器和所述第三换热器均设有蒸发气入口和蒸发气出口；
[0024]所述储罐的蒸发气出口与所述第一换热器的蒸发气入口连接；
[0025]所述第二换热器的蒸发气出口与所述第一换热器的蒸发气入口连接；
[0026]所述第一换热器的蒸发气出口与所述第三换热器的蒸发气入口连接；
[0027]所述第三换热器的蒸发气出口，用于将蒸发气放空。
[0028]其中，所述第三换热器的第二制冷剂入口与所述第一换热器的制冷剂出口连接，所述第三换热器的第二制冷剂出口与所述压缩机的制冷剂入口连接。
[0029]其中，所述填料精馏塔为直径为0.6-0.8m，高度为5-7m的矩鞍环填料精馏塔。
[0030]本发明提供的一种天然气处理装置，通过采用矩鞍环填料精馏塔进行天然气脱碳处理代替传统的天然气脱碳采用的复杂的双塔流程，实现对低含碳量的天然气进行脱碳净化，达到后续天然气的液化标准，降低了脱碳装置的规模，并且简化了操作流程，降低了整套处理装置的功耗;通过采用一套制冷系统，不仅将制冷剂提供给脱碳系统，为脱碳过程提供冷量，还同时将制冷剂提供液化系统，为天然气液化提供冷量;在制冷剂循环中，可以为不同的温区提供冷量，提高了换热效率，降低了制冷剂的用量。
【附图说明】
[0031]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据这些图获得其他的附图。
[0032]图1为本实用新型一实施例提供的天然气处理装置的结构示意图。
[0033]附图标记说明
[0034]图中，1:脱碳系统2:液化系统3:制冷系统4:存储系统11:第一换热器12:矩鞍环填料精馏塔21:第一节流阀22:第二换热器31:压缩机32:空冷器33:第三换热器34:第二节流阀35:第四节流阀41:第三节流阀42:储罐。
【具体实施方式】
[0035]下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0036]如图1所示，本公开一实施例提供了一种天然气处理装置，该装置包括脱碳系统1、液化系统2和制冷系统3，所述制冷系统3与所述液化系统2连接，所述脱碳系统I与所述液化系统2分别与所述制冷系统3连接，所述脱碳系统I包括:第一换热器11和矩鞍环填料精馏塔12；第一换热器11的原料气出口与矩鞍环填料精馏塔12的原料气入口连接。
[0037]应需说明的是，本实施例提供的一种天然气处理装置适应于少量的、低含碳干燥天然气的直接脱碳、液化和储存。
[0038]本实施例公开的一种天然气处理装置，通过采用小型的矩鞍环低温填料精馏塔进行天然气脱碳处理，代替了传统的双塔流程，避免了复杂的脱碳工艺，降低了脱碳装置的规模，同时，低温矩鞍环填料精馏塔的脱碳过程需要的冷量由制冷系统提供，进一步地，降低了整个天然气处理装置的功耗。
[0039]具体地，矩鞍环填料精馏12的顶部设有冷凝器12-1，冷凝器12-1的制冷剂出口与第一换热器11的制冷剂入口连接。
[0040]在本实施例中，制冷系统3通过矩鞍环填料精馏塔12顶部的冷凝器12-1与脱碳系统2连接，向脱碳系统2中的冷凝器提供冷量，同时维持矩鞍环填料精馏塔12的低温温