一种低温脱水系统的制作方法

文档序号:15921044发布日期:2018-11-13 23:37阅读:616来源:国知局
一种低温脱水系统的制作方法

本申请涉及天然气处理技术领域,特别涉及一种低温脱水系统。



背景技术:

自油气井口流出的天然气几乎都为气相水所饱和,甚至会携带一定量的液态水。天然气中水分的存在往往会造成严重的后果:含有CO2和H2S的天然气在有水存在的情况下形成酸而腐蚀管路和设备;在一定条件下形成天然气水合物而堵塞阀门、管道和设备;降低管道输送能力,造成不必要的动力消耗。水分在天然气的存在是非常不利的事。

现有技术中,通常采用溶剂吸收法、固体吸附法对天然气进行净化脱水,但是这些方法工艺流程复杂、生产消耗较大、经济效益低,并且占地面积较大。



技术实现要素:

有鉴于此,本申请实施例提供了一种工艺流程简单、节能降耗并且结构紧凑占地面积较小的低温脱水系统。

本申请的技术方案是这样实现的:

本申请提供一种低温脱水系统,包括:

分离分液装置、绕管换热器、降压降温装置、低温分离器、聚结器和外输计量装置,

所述分离分液装置的输出端与所述绕管换热器的输入端连接,

所述绕管换热器的输出端分别与所述降压降温装置和所述外输计量装置的输入端连接,

所述降压降温装置的输出端与所述低温分离器的输入端连接,

所述低温分离器的输出端与所述聚结器的输入端连接,

所述聚结器的输出端与所述绕管换热器的输入端连接。

可选地,所述低温脱水系统还包括:橇体,所述绕管换热器、所述降压降温装置、所述低温分离器和所述聚结器均安装于所述橇体上。

可选地,所述低温脱水系统还包括:注剂调制装置和雾化器,所述注剂调制装置的输出端与所述雾化器的输入端连接,所述雾化器的输出端分别与所述分离分液装置的输入端和所述低温分离器的输入端连接。

可选地,所述低温脱水系统还包括:安全监测装置,所述安全监测装置的输入端与所述分离分液装置的输出端连接,所述安全监测装置的输出端与所述绕管换热器的输入端连接,所述安全检测装置安装于所述橇体上。

可选地,所述安全检测装置包括安全阀和放空管线,所述安全阀的输入端与所述分离分液装置的输出端连接,所述安全阀的输出端分别与所述放空管线和所述绕管换热器的输入端连接。

可选地,所述低温分离器上设置有排污管路,所述排污管路包括至少两条。

可选地,所述分离分液装置为闪蒸罐,所述闪蒸罐的输出端与所述绕管换热器的输入端连接。

可选地,所述降压降温装置为J-T调节阀。

可选地,所述低温分离器包括波纹板和丝网除沫器,所述波纹板设置在所述低温分离器的输入端,所述丝网除沫器设置在所述低温分离器的输出端。

可选地,所述聚结器包括至少4根由聚丙烯、聚酯材料通过树脂粘结而成并且带有褶皱的滤芯。

本申请提供的一种低温脱水系统,通过双重低温脱水,极大的提高湿天然气气液分离的效率,利用绕管换热器在天然气脱水工艺流程前后的温差进行热交换实现对湿天然气进行降温、对脱水后的干天然气进行加热,简化了设备和工艺流程,使得该低温脱水系统结构更加紧凑,占地面积小;并且节能明显,从而实现降耗、方便管理并且具有很好的抗高压效果。

附图说明

图1是本实施例的一种低温脱水系统的结构示意图;

图2是本实施例的一种低温脱水系统的结构示意图;

图3是本实施例的一种低温脱水系统的结构示意图;

图4是本实施例的一种低温脱水系统的结构示意图。

附图标记

1-分离分液装置,2-绕管换热器,3-降压降温装置,4-低温分离器,5-聚结器,6-外输计量装置,7-注剂调制装置,8-雾化器,9-安全阀,10-放空管线,11-橇体。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的具体实施方式进行描述。

参见图1,本申请一实施例提供的一种低温脱水系统,利用该系统对湿天然气进行低温脱水处理,所述低温脱水系统包括:

分离分液装置1、绕管换热器2、降压降温装置3、低温分离器4、聚结器5和外输计量装置6,

所述分离分液装置1的输出端通过管道与所述绕管换热器2的输入端连接,从井口出来的湿天然气通过管道从所述分离分液装置1的输入端进入所述分离分液装置1内,所述分离分液装置1为闪蒸罐,所述闪蒸罐的右腔室为闪蒸腔室,并且所述闪蒸罐的输入端的进口管道上装有调节阀,用于降低压力,从而实现闪蒸过程,湿天然气在所述分离分液装置1中进行第一次脱水,经过第一次脱水的湿天然气经由所述分离分液装置1的输出端输出,然后通过管道从所述绕管换热器2的输入端进入所述绕管换热器2内,在所述绕管换热器2中进行冷却降温;

所述绕管换热器2的输出端通过管道与所述降压降温装置3的输入端连接,在所述绕管换热器2冷却降温到-6℃左右的湿天然气由所述绕管换热器2的输出端输出,通过管道湿天然气从所述降压降温装置3的输入端输入所述降压降温装置3内进一步降温、降压;

所述降压降温装置3可以为J-T调节阀,所述J-T调节阀为焦耳-汤姆逊节流膨胀阀,通过节流减压使加压天然气膨胀而产生低温,天然气经过J-T调节阀后天然气系统正常操作压力5.3~5.8MPa(G),最高操作压力5.8MPa(G),节流阀节流后温度为-10~-15℃,设计温度-19.8℃;

所述降压降温装置3的输出端通过管道与所述低温分离器4的输入端连接,经所述降压降温装置3降温、降压的湿天然气从所述降压降温装置3的输出端通过管道从所述低温分离器4的输入端输入所述低温分离器4内进行第二次脱水;

所述低温分离器4的输出端通过管道与所述聚结器5的输入端连接,在所述低温分离器4中脱水后的干天然气从所述低温分离器4的输出端输出,通过管道从所述聚结器5的输入端进入所述聚结器5内,所述聚结器5对干天然气中的固体以及液体杂质进行处理,所述聚结器5能够脱除天然气气体中粉尘及最小液滴粒径为1μm的液体,并且对粒径为1μm的粉尘、液滴分离效率为99%;

所述聚结器5的输出端通过管道与所述绕管换热器2的输入端连接,在所述聚结器5中进行处理后的干天然气由所述聚结器5的输出端输出,通过管道从所述绕管换热器2的输入端进入所述绕管换热器2内与所述绕管换热器2中的湿天然气降温散发出的热量进行热交换之后经所述绕管换热器2的输出端输出;

所述外输计量装置6的输入端通过管道与所述绕管换热器2的输出端连接,经所述绕管换热器2的输出端输出的进行热交换后的干天然气通过管道从所述外输计量装置6的输入端进入到所述外输计量装置6内进行计量输出。

本申请实施例中,定义所述低温分离器4和所述聚结器5中液位总高度的10%为LL,液位总高度的30%为L,液位总高度的60%为H,液位总高度的80%为HH,其中,所述低温分离器4或所述聚结器5在正常工作状态时,液位为总高度的30%~60%;在本实施例中,所述低温分离器4和所述聚结器5上均设置两条排污管路,一条手动开启,一条自动开启;其中,自动开启的排污管路上的手动阀为常开状态,当液位高度为LL~L时,所述低温分离器4或所述聚结器5自动开启的排污管路上的电动调节阀和电动球阀处于关闭状态;当液位高度为L~H时,所述低温分离器4或所述聚结器5的电动调节阀开启,污水就会通过电动调节阀和安装在自动开启的排污管路上的疏水阀排出到污水总管;当液位高度为H~HH时,所述低温分离器4或所述聚结器5的电动调节阀继续开启,污水通过电动调节阀和疏水阀排出到污水总管,并且旁路中的电动球阀也开启,污水同时经过旁路输送至污水总管;当液位到达HH或低于LL时,所述低温分离器4或所述聚结器5就会自动报警,出现故障提示检修,此时就需要手动开启另一路排污管路,污水就会经过手动开启的排污管路排出到污水总管。

本实施例提供的一种低温脱水系统,通过双重低温脱水,极大的提高湿天然气气液分离的效率,利用绕管换热器在天然气脱水工艺流程前后的温差进行热交换实现对湿天然气进行降温、对脱水后的干天然气进行加热,简化了设备和工艺流程,使得该低温脱水系统结构更加紧凑,占地面积小;并且节能明显,从而实现降耗、方便管理并且具有很好的抗高压效果。

参见图2,本申请一实施例中,仍以所述低温脱水系统对天然气进行低温脱水处理为例,所述低温脱水系统还可以包括:橇体11,所述绕管换热器2、所述降压降温装置3、所述低温分离器4和所述聚结器5均安装于所述橇体11上,缩小占地面积并且方便移动。

所述低温脱水系统还可以包括:注剂调制装置7、雾化器8和橇体11,所述注剂调制装置7的输出端通过管道与所述雾化器8的输入端连接,所述雾化器8的输出端通过管道分别与所述分离分液装置1的输入端和所述低温分离器4的输入端连接。

首先在所述注剂调制装置7中加入甲醇,甲醇再从所述注剂调制装置7的输出端通过管道从所述雾化器8的输入端进入雾化器8内,进入所述雾化器8内的甲醇经过雾化后由所述雾化器8的输出端输出,分别通过管道从所述分离分液装置1的输入端和所述低温分离器4的输入端进入所述分离分液装置1和所述低温分离器4中与湿天然气进行混合脱水。

本申请实施例中,所述低温脱水系统利用甲醇的凝固点比较低,并且甲醇与水混合后使水的冰点下降这一原理,起到低温气液分离、防冻的目的;甲醇也能用作酸气脱除溶剂,从而使得该低温脱水系统将天然气的脱水、天然气回收、酸气脱除紧密地结合为一个整体,简化了工艺流程。

参见图3,本申请一实施例中,仍以所述低温脱水系统对天然气进行低温脱水处理为例,所述低温脱水系统还可以包括:安全监测装置,所述安全监测装置包括安全阀9和放空管线10,所述安全阀9的输入端通过管道与所述分离分液装置1的输出端连接,所述安全阀9的输出端通过管道分别与所述放空管线10和所述绕管换热器2的输入端连接;所述分离分液装置1中混合有甲醇的湿天然气经所述分离分液装置1的输出端输出后,所述安全阀9对输出的湿天然气进行气压监测,若监测到湿天然气的气压出现超压状况下,所述安全阀9就会自动关闭与所述绕管换热器2的输入端之间的通路,开启与所述放空管线10之间的通路,湿天然气就会通过所述放空管线10的输出端输出排放进行减压。

本申请一实施例中,所述低温脱水系统的所述低温分离器4包括波纹板和丝网除沫器,所述波纹板设置在所述低温分离器4的输入端,所述丝网除沫器设置在所述低温分离器4的输出端,所述低温分离器4设置波纹板和丝网除沫器,可以实现两级分离,能够脱除天然气中最小粒径为5μm的液滴且对粒径为5μm的液滴分离效率为99%,以满足所述低温脱水系统的正常运行。

本申请一实施例中,所述低温脱水系统的所述聚结器5包括至少4根由聚丙烯、聚酯材料通过树脂粘结而成并且带有褶皱的滤芯,也可以根据处理气体量的不同增加或者减少滤芯的根数,所述聚结器5能够脱除天然气中的粉尘及最小粒径为1μm的液滴,并且对粒径为1μm粉尘和液滴进行分离的效率为99%;所述滤芯可以经过疏油、疏水等技术处理。

参见图4,本申请一实施例提供的一种低温脱水系统,包括:

分离分液装置1、绕管换热器2、降压降温装置3、低温分离器4、聚结器5、外输计量装置6、注剂调制装置7、雾化器8、安全阀9、放空管线10和橇体11,

所述注剂调制装置7的输出端通过管道与所述雾化器8的输入端连接,

所述雾化器8的输出端通过管道分别与所述分离分液装置1和所述低温分离器4的输入端连接,

所述分离分液装置1的输出端通过管道与所述安全阀9的输入端连接,

所述安全阀9的输出端通过管道分别与所述绕管换热器2和所述放空管线的输入端连接,

所述绕管换热器2的输出端通过管道分别与所述降压降温装置3和所述外输计量装置6的输入端连接,

所述降压降温装置3的输出端通过管道与所述低温分离器4的输入端连接,

所述低温分离器4的输出端通过管道与所述聚结器5的输入端连接,

所述聚结器5的输出端通过管道与所述绕管换热器2的输入端连接。

本申请实施例中,所述绕管换热器2、所述降压降温装置3、所述低温分离器4、所述聚结器5、所述安全阀9和所述放空管线10均安装于所述橇体11上,实现所述低温脱水系统的橇装化,缩小所述低温脱水系统的占地面积。

本申请实施例中,所述绕管换热器实现“小温差极限换热”,为干、湿天然气逆流换热提供了技术保障,全程无需明火加热,安全可靠,可实现无人操作,节能效果明显;

所述注剂调制装置中加入的甲醇经雾化器采用多点喷射方式注入,雾化器可实现多个不同角度的注入,确保甲醇与湿天然气的均匀混合,起到湿天然气和水低温分离、并且防冻的目的;

并且本申请的所述低温脱水系统可以加橇板,采用橇装化设计,结构紧凑、设备简化、节约能源,具有更明显的优越性。

上面结合附图对本申请优选的具体实施方式和实施例作了详细说明,但是本申请并不限于上述实施方式和实施例,在本领域技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本申请构思的前提下做出各种变化。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1