本实用新型属于天然气处理技术领域，涉及天然气净化处理装置，具体的说，涉及一种天然气露点达标装置。
背景技术：
天然气从地层中开采出来时含有饱和水，在运输过程中，随着温度下降，水分从天然气中析出，形成液态水、冰、天然气固体水化物，一方面降低了集输气管线的安全经济运行；同时，加速集输气管道的腐蚀。因此，现行标准或规范规定天然气外输前必须脱除其中的水分，使其水露点温度降低至规定值或安全值。
天然气脱水工艺主要包括溶剂吸收法和固体吸附法。溶剂吸收法脱水是其利用吸收原理，采用一种亲水的溶剂与天然气充分接触，使水传递到溶剂中从而达到脱水的目的。溶剂吸收法中常采用甘醇类物质作为吸收剂，在甘醇的分子结构中含有羟基和醚键，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。而其中尤以三甘醇作吸收剂最佳，但需要指出的是，三甘醇更换成本高，工艺流程较复杂，需考虑三甘醇再生，并且三甘醇回收环保成本高。固体吸收法原理是当液体与多孔的固体表面接触时，由于流体分子与固体表面分子之间的相互作用，流体分子会被吸附在固体表面上，导致流体分子在固体表面上含量增剂一定吸附能力的固体材料称为吸附剂，常见的吸附剂有硅胶，活性氧化铝和分子筛。其中最常用的为分子筛，但采用分子筛吸附脱水的缺陷在于分子筛需再生，需两个或两个以上吸附塔切换操作，工艺实现成本高，分子筛回收环保成本高。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于针对现有三甘醇脱水和分子筛吸附脱水的技术缺陷，提供一种结构紧凑、脱水效率高并节约成本的天然气露点达标装置。采用这种天然气露点达标装置防止了天然气在输送、加工处理过程中有水冷凝出来进而带来腐蚀问题，同时也可防止水合物、冰生成物堵塞管线和设备，并满足标准要求。
针对所述有待解决的技术问题，本实用新型采取如下的技术方案。
天然气露点达标装置，其包括至少一个冷凝罐，所述冷凝罐连接原料气来气管线，所述冷凝罐连接处于下游的冷凝气分离器，所述冷凝罐和冷凝气分离器均分别通过制冷管线连接制冷机组，在所述制冷管线上设置冷气循环泵和冷箱，所述冷凝罐和冷凝气分离器分别连接低温净化气管线，低温脱水后的天然气经低温净化气管线汇流至净化气输出管线，在所述低温净化气管线上设置热气循环泵和热箱，在所述净化气输出管线的出口处设置天然气露点仪，所述天然气露点仪分别连接所述冷气循环泵、冷箱、热气循环泵和热箱，所述冷凝罐和冷凝气分离器的排污口连通排污管线。
作为本技术方案的优选实施方式之一，所述的天然气露点达标装置包括两个冷凝罐，分别为第一冷凝罐和第二冷凝罐，所述第一冷凝罐和第二冷凝罐分别连接原料气来气管线、制冷机组和冷凝气分离器。
作为本技术方案的优选实施方式之一，所述的天然气露点达标装置，其至少在所述排污管线上设置电伴热。
作为本技术方案的优选实施方式之一，所述的天然气露点达标装置，其所述冷凝气分离器的底部以及所述排污管线上均设置电伴热。
与现有技术相比，本实用新型所述天然气露点达标装置，至少具有下述的有益效果或优点。
所述天然气露点达标装置包括冷凝罐和冷凝气分离器，冷凝罐和冷凝气分离器分别连接制冷机组，制冷机组为冷凝罐和冷凝气分离器提供冷源。冷凝罐用于实现来料气体初步降温，冷凝气分离器对冷凝罐中的气体进行深度脱水并脱除天然气杂质，彻底脱除原料气中的污染物。在净化气输出管线的出口处设置天然气露点仪，用于检测输出管线中的天然气露点，使其符合现行标准。同时，天然气露点仪还分别连接所述冷气循环泵、冷箱、热气循环泵和热箱，自动调整系统设置的冷气循环泵、冷箱、热气循环泵、热箱的工作，满足变工况下的天然气露点要求，使天然气露点达到天然气气质标准。
所述天然气露点达标装置采用制冷系统与天然气交换，降低天然气温度，析出天然气水分和其他组份，达到天然气露点交接标准，满足并适用于边缘井或者中小流量井的露点达标。
附图说明
图1是本实施例所述天然气露点达标装置的工艺流程图。
附图标记说明：1、冷凝气分离器；2、第一冷凝罐；3、第二冷凝罐；4、制冷机组；5、冷气循环泵；6、冷箱；7、热气循环泵；8、热箱；9、天然气露点仪；10、原料气来气管线；11、制冷管线；12、低温净化气管线；13、净化气输出管线；14、排污管线。
具体实施方式
为叙述方便，下文中所称的“左”、“右”、“上”、“下”和附图本身的“左”、“右”、“上”、“下”方向一致。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
从气井开采的天然气中含有饱和水，在输运过程中预冷则可冷凝析出水，因此，应对开采出的天然气进行脱水处理，使其达到天然气露点交接标准。天然气脱水工艺的目的是为了防止天然气在输送、加工处理过程中有水冷凝出来造成管道腐蚀问题，同时也可防止水合物、冰生成物堵塞管线和设备，并满足标准要求。
本实施例给出一种天然气露点达标装置，其主要包括冷凝罐、冷凝气分离器1、制冷机组4、冷气循环泵5、冷箱6、热气循环泵7、热箱8、天然气露点仪9等设备，以及连接上述各设备的管线。图1为本实施例所述天然气露点达标装置的工艺流程图。结合图1所示，上述各设备的连接关系，具体描述如下。需要指出的是，在本实施例中，冷凝罐可为一个。
这种天然气露点达标装置，其冷凝罐的进气口连接原料气来气管线10，原料气(即脱水净化处理前的天然气)通过原料气来气管线10进入冷凝罐，并实现原料气的初步冷凝。为了实现原料气的深度脱水并脱除天然气杂质，在冷凝罐的下游设置冷凝气分离器1，冷凝罐通过管线连接冷凝气分离器1，并可将初步冷凝后的天然气输送至冷凝气分离器1。冷凝气分离器1的主要作用是脱除原料气中的污染物，所述污染物包括水分。所述冷凝罐和冷凝气分离器1分别通过制冷管线11连接制冷机组4。制冷机组4的设置目的在于给冷凝罐和冷凝气分离器1提供冷源。关于制冷机组4为冷凝罐和冷凝气分离器1提供冷源的实现方式，以及制冷管线11的设置方式，本领域技术人员可以参照现有技术予以实施。为了有效地冷却冷凝罐和冷凝气分离器1中的天然气，更充分有效地冷凝脱水以及其他污染物，在所述制冷管线11上设置冷气循环泵5和冷箱6，冷凝罐和冷凝气分离器1中的天然气可以循环冷却，确保了天然气的脱水效果。此外，冷凝罐和冷凝气分离器1还分别连接低温净化气管线12，并将脱水净化后的天然气输送至低温净化气管线12，低温脱水后的天然气经低温净化气管线12汇流至净化气输出管线13。在低温净化气管线12上设置热气循环泵7和热箱8，设置热气循环泵7和热箱8的目的在于给低温天然气复热升温，满足天然气管道输送要求。在净化气输出管线13的出口处设置天然气露点仪9，天然气露点仪9的主要功用是可实时检测净化气输出管线13中的天然气露点是否满足标准要求，同时，天然气露点仪9分别连接所述冷气循环泵5、冷箱6、热气循环泵7和热箱8，自动调整系统设置的冷气循环泵5、冷箱6、热气循环泵7和热箱8的工作，满足变工况下的天然气露点要求，使天然气露点达到天然气气质标准。还有，冷凝罐和冷凝气分离器1中的天然气在制冷机组4供给的冷源的作用下，在冷凝罐和冷凝气分离器1中会有水分及其他污染物析出，冷凝罐和冷凝气分离器1均设置有排污口，冷凝罐和冷凝气分离器1的排污口连通排污管线14，析出的水分及其他污染物汇流至排污管线14。
实施例2
在实施例的基础上，本实施例给出一种优选的天然气露点达标装置，其工艺流程如图1所示。这种天然气露点达标装置包括两个冷凝罐，分别为第一冷凝罐2和第二冷凝罐3，所述第一冷凝罐2和第二冷凝罐3分别连接原料气来气管线10、制冷机组4和冷凝气分离器1。采用第一冷凝罐2和第二冷凝罐3的组合使用，可满足不停机生产和检修需求。优选地，为了避免管线冰堵，至少在所述排污管线14上设置电伴热。进一步优选地，所述冷凝气分离器1的底部以及所述排污管线14上均设置电伴热。
本实施例所述天然气露点达标装置至少具有下述功能：1)采用制冷系统(制冷机组4)与天然气交换，降低天然气温度，析出天然气水分及其他组份，达到天然气露点交接标准，即GB17820-2012《天然气》中“在输送条件下，当管道管顶埋地温度为0℃时，水露点应不高于-5℃”；2)采用高效分离装置(冷凝气分离器1)将天然气的水分和污染物去除，使之洁净集输；3)满足并适用于边缘井或者中小流量井的露点达标。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置或者特点包含于本实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例，而且，描述的具体特征、方法、装置或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。