一种基于页岩气的循环脱水系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及天然气净化领域，更具体地来说，特别是涉及一种基于页岩气的循环脱水系统。
【背景技术】
[0002]页岩气，是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源，中国的页岩气可采储量居世界首位。页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。较常规天然气相比，页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点，大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。
[0003]在页岩气开采净化系统中，分子筛脱水装置广泛应用，但是在现有的脱水装置中，由于需要将分子筛中的水分进行循环再生，也即是先利用分子筛将页岩气中的水分脱掉，为了是分子筛能够多次循环利用，需要将分子筛中的水分进行蒸发再从中分离出页岩气体，并将进行高温加热以返回至分子筛中来将其中的液体进行高温蒸发，从而达到分子筛的多次循环脱水利用。不过由于在对分子筛中的水分进行分离再加热的过重需要对分离出来的页岩气体进行再加热，需要耗费大量的电力，耗能过高。例如，以工作压力3.0Mpa，20X 104Nm3/d分子筛脱水装置为例，设计能耗大约在110KW左右，即一小时就要耗电110度电。
[0004]所以，针对现有页岩气脱水装置的高耗能情况，本领域技术人员试图寻找一种更为高效而又低耗能的脱水方式，以此来降低其能耗，降低生产成本。
【实用新型内容】
[0005]鉴于以上所述，本实用新型的目的在于提一种基于页岩气的循环脱水系统，用于解决现有页岩气脱水设备中耗能过高的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供以下技术方案:
[0007]一种基于页岩气的循环脱水系统，至少包括脱水塔、换热器、空冷器、压缩机以及分离器和加热器，所述脱水塔的顶部通过第一连接管连接所述换热器的壳体的第一接口，所述换热器的壳体的第二接口通过第二连接管连接所述空冷器，所述空冷器通过所述第三连接管连接所述分离器的进气口，所述分离器的顶部通过第四连接管连接所述压缩机，所述压缩机通过第五连接管连接所述换热器的管体的第一端，所述换热器的管体的第二端通过第六连接管连接所述加热器，且所述换热器通过第七连接管连接所述脱水塔的底部。
[0008]如上所述，本实用新型具有以下有益效果:通过上述方案，从脱水塔出来的高温气体经过空冷器冷却后的得到方页岩气的液体，之后再经过分离器的分离将液体进行过滤，以过滤掉其中的液体，之后压缩机将从其中间将分离器中分离出来的页岩气进行压缩后输出到换热器中，利用从脱水塔处来的高温气体对其进行预加热，最后再利用加热器对预加热后的页岩气再进行二次加热，并将加热后的页岩气重新输入到脱水塔中，以带出脱水塔中分子筛中的水分，以此循环。这里，由于有换热器对分离后得到的页岩气进行预加热，从而可以提高加热器对该页岩气进行加热的效率，从而也可以将加热所需的能力，也即可以大大降低能耗，相比现有技术中的直接对气体进行加热后将其输入脱水塔，本实用新型中的技术方案所耗费的能量更低。
【附图说明】
[0009]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的方案，下面将对具体实施例中描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
[0010]图1为本实用新型一种基于页岩气的循环脱水系统的在一实施例中的示意图。
[0011]图2为本实用新型一种基于页岩气的循环脱水系统的工作效果示意图。
[0012]附图标号说明
[0013]I脱水塔
[0014]2换热器
[0015]21 壳体
[0016]211 第一接口
[0017]212 第二接口
[0018]22 管体
[0019]221 第一端
[0020]222 第二端
[0021]3 空冷器
[0022]4分离器
[0023]5压缩机
[0024]6加热器
[0025]7第一连接管
[0026]8第二连接管
[0027]9第三连接管
[0028]10第四连接管
[0029]11第五连接管
[0030]12第六连接管
[0031]13第七连接管
【具体实施方式】
[0032]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0033]请参考图1，示出了本实用新型一种基于页岩气的循环脱水系统的实施示意图，如图所示，所述基于页岩气的循环脱水系统包括脱水塔1、换热器2、空冷器3、压缩机5以及分离器4和加热器6，其中，所述脱水塔I的顶部通过第一连接管7连接所述换热器2的壳体21的第一接口 211，所述换热器2的壳体21的第二接口 212通过第二连接管8连接所述空冷器3，所述空冷器3通过所述第三连接管9连接所述分离器4的进气口，所述分离器4的顶部通过第四连接管10连接所述压缩机5，所述压缩机5通过第五连接管11连接所述换热器2的管体22的第一端221，所述换热器2的管体22的第二端222通过第六连接管12连接所述加热器6，且所述换热器2通过第七连接管13连接所述脱水塔I的底部。
[0034]通过上述方案，从脱水塔I出来的高温气体经过空冷器3冷却后的得到方页岩气的液体，之后再经过分离器4的分离将液体进行过滤，以过滤掉其中的液体，之后压缩机5将从其中间将分离器4中分离出来的页岩气进行压缩后输出到换热器2中，利用从脱水塔I处来的高温气体对其进行预加热，最后再利用加热器6对预加热后的页岩气再进行二次加热，并将加热后的页岩气重新输入到脱水塔I中，以带出脱水塔I中分子筛中的水分，以此循环。这里，由于有换热器2对分离后得到的页岩气进行预加热，从而可以提高加热器6对该页岩气进行加热的效率，从而也可以将加热所需的能力，也即可以大大降低能耗，相比现有技术中的直接对气体进行加热后将其输入脱水塔I，本实用新型中的技术方案所耗费的能量更低。
[0035]具体地，上述换热器2可以具体为一个U型换热器2或者为列管式换热器2。
[0036]参见图2，下面以例举上述基于页岩气的循环脱水系统的实际应用来说明本实用新型的耗能效果。以脱水塔I中输出的高温气体为230°为例，经过换气器中热平衡，所得到的气体温度可以降低到150°至180°，之后再经过空冷器3的冷却可以得到大概30°的液体，进而再由分离器4对该液体进行分离后，利用压缩机5将所述分离器4中的页岩气输送到换热器2中的管体22中，并与之前从脱水塔I中出来的高温气体进行热平衡，从而使该页岩气得到预加热，经过热平衡的预加热后，该页岩气最高可以达到80°左右，最后再将利用加热器6对该80°的页岩气进行二次加热，并将二次加热后的页岩气重新输入到脱水塔I中，以将其中分子筛的水分带出，以此循环下去。经过实际的使用对比，本实用新型的基于页岩气的循环脱水系统相对现有的脱水装置，其可以节约能耗30%。
[0037]需要说明的是，本实用新型中的各构成设备均为采购的现有设备，对于本领域的技术人员来说，通过上述方案的说明，其完全可以清楚地实施上述方案，故这里就不再对各构成设备作进一步的说明。
[0038]综上所述，本实用新型利用换热器2与其他设备的配合，使得经分离后的页岩气在换热器2中进行热平衡的预加热，从而来降低加热页岩气的能耗。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
【主权项】
1.一种基于页岩气的循环脱水系统，至少包括脱水塔、换热器、空冷器、压缩机以及分离器和加热器，其特征在于，所述脱水塔的顶部通过第一连接管连接所述换热器的壳体的第一接口，所述换热器的壳体的第二接口通过第二连接管连接所述空冷器，所述空冷器通过所述第三连接管连接所述分离器的进气口，所述分离器的顶部通过第四连接管连接所述压缩机，所述压缩机通过第五连接管连接所述换热器的管体的第一端，所述换热器的管体的第二端通过第六连接管连接所述加热器，且所述换热器通过第七连接管连接所述脱水塔的底部。
2.根据权利要求1所述的基于页岩气的循环脱水系统，其特征在于，所述换热器具体为一个U型换热器。
3.根据权利要求1所述的基于页岩气的循环脱水系统，其特征在于，所述换热器具体为一个列管式换热器。
【专利摘要】本实用新型提供一种基于页岩气的循环脱水系统，至少包括脱水塔、换热器、空冷器、压缩机以及分离器和加热器，所述脱水塔的顶部通过第一连接管连接所述换热器的壳体的第一接口，所述换热器的壳体的第二接口通过第二连接管连接所述空冷器，所述空冷器通过所述第三连接管连接所述分离器的进气口，所述分离器的顶部通过第四连接管连接所述压缩机，所述压缩机通过第五连接管连接所述换热器的管体的第一端，所述换热器的管体的第二端通过第六连接管连接所述加热器，且所述换热器通过第七连接管连接所述脱水塔的底部。本实用新型利用换热器与其他设备的配合，使得经分离后的页岩气在换热器中进行热平衡的预加热，从而来降低加热页岩气的能耗。
【IPC分类】C10L3-10
【公开号】CN204369831
【申请号】CN201420801220
【发明人】唐培文, 唐亮, 米瑛, 曹登泉, 李平, 郭怡, 彭书栋
【申请人】重庆恬愉石油技术有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月18日