一种集装箱式富甲烷气液化装置以及液化气生产设备的制作方法

文档序号:11404005阅读:315来源:国知局
一种集装箱式富甲烷气液化装置以及液化气生产设备的制造方法

本实用新型涉及石油石化领域,具体而言,涉及一种集装箱式富甲烷气液化装置以及液化气生产设备。



背景技术:

天然气是一种洁净环保的优质能源,燃烧时产生二氧化碳少于其他化石燃料,造成温室效应较低。随着国内对天然气资源的持续开采,大型、常规天然气气井资源已日趋枯竭,各种偏远小气井和非常规天然气的开发利用已势在必行。对于大型、常规的天然气开采来说,通常的处理方法是铺设管道直接运输天然气,或是就地建造化工厂或液化工厂,将天然气液化后装罐运输。而对于这类偏远的小气井,传统的铺设管道和建造工厂都会造成成本过高、投资难回收的情况,所以并不适用。针对这一现状,越来越多的人开始着手设计小型化、集成化、可移动式的天然气液化设备。

然而从矿藏中开采出来的天然气的组分十分复杂,除了包括各种烃类化合物之外,还含有水以及H2S,CO2等酸性气体。这些杂质成分直接影响着液化气的品质,需要在对天然气进行液化之前进行脱除。这就造成天然气液化设备复杂而庞大,很难对其进行缩小和集成化。例如,用于去除杂质气体的吸附塔、吸收塔和再生塔等设备,其高度达到10m以上,而想要将其缩小到可以直接运输的尺寸难度很大,并不是简单的按比例其高度就可以实现的。盲目地降低塔高,只会造成净化效果的降低,影响最终液化气产品的品质。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种集装箱式富甲烷气液化装置,其能够实现天然气液化设备的小型化、模块化,节约空间,便于安装和运输。

本实用新型的另一目的在于提供一种液化气生产设备,其包含上述集装箱式富甲烷气液化装置,便于运输和安装,使用方便,实现设备的重复使用。

本实用新型的实施例是这样实现的:

一种集装箱式富甲烷气液化装置,包括:

第一集装箱,第一集装箱包括第一箱体和安装于第一箱体内的吸附塔,吸附塔内装填有用于吸附原料气中杂质的吸附剂,吸附塔上设置有原料气入口和净化气出口,原料气入口和净化气出口连接至第一箱体的外侧;

第二集装箱,第二集装箱包括第二箱体,和安装于第二箱体内的液化冷箱,液化冷箱包括富甲烷气流道和制冷剂流道,富甲烷气流道具有净化气入口和液化气出口,制冷剂流道具有制冷剂进口和制冷剂出口,净化气入口与吸附塔的净化气出口连接,液化气出口连接至第二箱体的外侧;

第三集装箱,第三集装箱包括第三箱体和制冷压缩机,制冷压缩机具有制冷剂输出口和制冷剂回收口,制冷剂回收口连接至液化冷箱的制冷剂出口,制冷剂输出口连接至液化冷箱的制冷剂进口;

第四集装箱,第四集装箱包括第四箱体,第四箱体内部安装有仪表控制设备和电气控制设备,仪表控制设备和电气控制设备与第一集装箱、第二集装箱和第三集装箱电连接。

进一步地,在本实用新型其它较佳实施例中,吸附塔包括吸附塔壳体和换热装置,换热装置包括多根设置在吸附塔内的换热管,换热管之间具有用于填充吸附剂的空隙。

进一步地,在本实用新型其它较佳实施例中,第一集装箱还包括用于向吸附塔提供再生气使吸附剂再生的吸附剂再生系统,吸附剂再生系统包括再生气加热器和再生气冷却器。

进一步地,在本实用新型其它较佳实施例中,吸附塔的个数为2~10个,多个吸附塔连通组成吸附塔组,多个吸附塔的原料气入口汇合成原料气入口汇管,多个吸附塔的净化气出口汇合成净化气汇管,原料气入口汇管和净化气汇管连接至第一箱体的外侧。

进一步地,在本实用新型其它较佳实施例中,第二集装箱还包括膨胀机,膨胀机包括膨胀端和增压端,膨胀端与增压端同轴连接,膨胀端具有膨胀入口和膨胀出口,增压端具有增压入口和增压出口,增压入口与制冷压缩机的制冷剂输出口连接,膨胀出口与液化冷箱的制冷剂进口连接。

进一步地,在本实用新型其它较佳实施例中,该集装箱式富甲烷气液化装置还包括安装有酸气脱除装置的第五集装箱,酸气脱除装置包括吸收塔、再生塔、再沸器和贫液泵,吸收塔包括位于其底部的酸性原料气入口和富液出口,以及位于其顶部的原料气出口和贫液入口,原料气出口与吸附塔的原料气入口连通;再生塔包括位于其顶部的富液入口和酸气出口,以及位于其底部的贫液出口和蒸汽入口;蒸汽入口与再沸器连通,富液入口和吸收塔的富液出口连通,贫液出口通过贫液泵与吸收塔的贫液入口连通。

进一步地,在本实用新型其它较佳实施例中,吸收塔还包括位于其内部并与酸性原料气入口连接的气体分布器,气体分布器为直管形状,在气体分布器上沿其轴线方向分布有多个贯穿其管壁的排气孔,多个排气孔朝着吸收塔的顶部方向倾斜设置。

进一步地,在本实用新型其它较佳实施例中,吸收塔还包括位于其内部并与贫液入口连接的液体分布器,液体分布器包括喷管和挡板,喷管包含多个指向吸收塔的顶部的喷嘴,挡板位于喷管与吸收塔的塔顶之间并将喷管与吸收塔的塔顶隔开,挡板包括止挡面和导流面,止挡面正对喷管用于挡住从喷嘴中喷出的液体,导流面位于止挡面的两侧并向着喷管倾斜用于将挡住的液体进一步分散。

进一步地,在本实用新型其它较佳实施例中,再沸器位于再生塔底部且与再生塔一体成型。

一种液化气生产设备,包括上述集装箱式富甲烷气液化装置。

本实用新型实施例的有益效果是:本实用新型提供的一种集装箱式富甲烷气液化装置,将天然气液化过程中所要用到的气体净化单元、气体冷却压缩单元、电气仪表单元等所包含的设备分别整合到集装箱中,将整体上庞大而复杂的设备组模块化。该装置运输方便,可以直接运送到作业现场进行作业,作业时只需将各集装箱简单连接即可使用,安装操作简单。而且其节约空间,可以适应任何狭窄环境下的作业。整个装置使用过后,可以非常方便的拆装运输,实现设备的反复使用,避免对设备的浪费。本实用新型还提供了一种液化气生产设备,包括上述集装箱式富甲烷气液化装置。只需通过简单的组装,即可将上述集装箱式富甲烷气液化装置连接到液化气生产线中,实现从天然气开采、净化、冷却压缩到灌装输送的完整生产流程。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例所提供的一种集装箱式富甲烷气液化装置的流程图;

图2为本实用新型第一实施例所提供的一种集装箱式富甲烷气液化装置的吸附塔的剖视图;

图3为本实用新型第一实施例所提供的一种集装箱式富甲烷气液化装置的换热介质分散器从吸附塔的塔底往塔顶方向看的示意图;

图4为本实用新型第二实施例所提供的一种集装箱式富甲烷气液化装置的流程图;

图5为本实用新型第二实施例所提供的一种集装箱式富甲烷气液化装置的吸收塔的剖视图;

图6为本实用新型第二实施例所提供的一种集装箱式富甲烷气液化装置的气体分布器的剖视图;

图7为本实用新型第二实施例所提供的一种集装箱式富甲烷气液化装置的液体分布器的喷管从吸收塔的塔顶往塔底方向看的示意图;

图8为本实用新型第二实施例所提供的一种集装箱式富甲烷气液化装置的液体分布器的挡板从吸收塔的塔底往塔顶方向看的示意图;

图9为本实用新型第二实施例所提供的一种集装箱式富甲烷气液化装置的再生塔和再沸器的剖视图。

图标:10-集装箱式富甲烷气液化装置;20-集装箱式富甲烷气液化装置;100-第一集装箱;110-吸附塔;111-原料气入口;112-净化气出口;113-原料气分布器;1131-第一排气孔;114-换热装置;1141-换热管;1142-换热介质分散器;1143-换热介质收集器;1144-换热介质入口;1145-换热介质出口;1146-主管;1147-次管;115-吸附剂层;120-再生气加热器;130-再生气冷却器;200-第二集装箱;210-液化冷箱;211-富甲烷气流道;212-制冷剂流道;220-膨胀机;221-增压端;222-膨胀端;230-重烃分离器;240-减压阀;300-第三集装箱;310-制冷压缩机;400-第四集装箱;410-仪表控制设备;420-电气控制设备;500-第五集装箱;510-吸收塔;511-酸性原料气入口;512-富液出口;513-原料气出口;514-贫液入口;515-第一填料层;516-气体分布器;5161-第二排气孔;517-第一液体分布器;5171-喷管;5172-挡板;5173-喷嘴;5174-干管;5175-支管;5176-止挡面;5177-导流面;520-再生塔;521-富液入口;522-酸气出口;523-贫液出口;524-蒸汽入口;525-第二填料层;526-第二液体分布器;530-再沸器;540-贫液泵。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

本实施例提供一种集装箱式富甲烷气液化装置10,参照图1所示,包括,第一集装箱100、第二集装箱200、第三集装箱300和第四集装箱400。为了满足国家对陆地运输尺寸的限制,第一集装箱100、第二集装箱200、第三集装箱300和第四集装箱400的长均不超过15m,宽不超过3.4m,高不超过3.5m。

如图1和图2所示,第一集装箱100包括第一箱体(图未示)和安装于第一箱体内部的多个吸附塔110,多个吸附塔110相互连通构成吸附塔组(未标示),优选地,吸附塔110的个数为2~10个,具体到本实施例中,共采用3个吸附塔110。其中,每个吸附塔110的底部均设置有原料气入口111,顶部均设置有净化气出口112。值得注意的是,在本实用新型其它较佳实施例中,原料气入口111也可以是位于吸附塔110的顶部,而净化气出口112位于吸附塔110的底部。优选地,原料气入口111和净化气出口112均设置于吸附塔110的侧壁,并通过连接管与其它设备连接。连接管尽量朝着吸附塔110的侧向延伸排布,不要超过吸附塔110的塔顶的高度,以避免增加第一集装箱100的整体高度。

本实施例中,多个吸附塔110采用并联的形式构成吸附塔组,多个吸附塔110的原料气入口111汇合成原料气入口汇管(未标示),多个吸附塔110的净化气出口112汇合成净化气汇管(未标示)。实际使用时,多个吸附塔110可以同时工作,以增加吸附效率。同时,多个吸附塔110也可以交替工作,当一部分吸附塔110正处于吸附状态,另一部分吸附塔111正处于吸附剂的再生状态,通过程序阀的切换,可以控制吸附塔组中至少有一个吸附塔110是处于吸附工作状态,来保证吸附作业的持续性。

如图2和图3所示,吸附塔110的外形基本呈圆柱状,其底部设置有原料气入口111,顶部设置有净化气出口112。吸附塔110内设置有与原料气入口111连通的原料气分布器113,原料气分布器113为直管形状,由原料气入口111处沿吸附塔110的直径方向延伸至与原料气入口111相对的侧壁。值得注意的是,在本实用新型的其它较佳实施例中,原料气分布器113的形状也可以为曲型管,包括“S”型管、“U”型管等,可以是单管,也可以是多个管并排设置的形式。进一步地,在原料气分布器113上沿其轴线方向分布有多个贯穿其管壁的第一排气孔1131,为了达到更好的分散效果,第一排气孔1131之间可以等间隙设置并均匀地分布于原料气分布器113的管壁上。进一步地,第一排气孔1131的形状并没有特别的限定,可以视具体情况设置为圆形、椭圆形、条形、甚至是不规则形状等。

如图2所示,吸附塔110还包括位于其内部的换热装置114,换热装置114包括多根换热管1141,这些换热管1141间隔地设置在吸附塔110内,相邻换热管1141之间填充有吸附剂,形成吸附剂层115。吸附剂可以为分子筛类、硅胶类、氧化铝类和活性炭类吸附剂中的至少一种,为了同时脱除水气、酸气等多种杂质气体的,优选选择由多种不同的吸附剂组成的复合吸附剂。

如图2和图3所示,换热管1141基本间隔均匀地设置在吸附塔110内,以保证能够对吸附剂更加均匀的换热。进一步地,可以采用直径较小的换热管1141,以便在有限的空间内增加换热管1141的数量,来获得更好的热交换效率。进一步地,上述换热装置114还包括位于吸附塔110内的换热介质分散器1142和换热介质收集器1143,换热介质分散器1142与换热管1141的上端连通,换热介质收集器1143与换热管1141的下端连通。换热介质分散器1142具有换热介质入口1144,换热介质进入到换热介质分散器1142后被均匀分散到各个换热管1141,并沿着换热管1141自上而下经过吸附剂层115,在与吸附剂层115中的吸附剂完成热交换之后汇集于换热介质收集器1143,再由设置于换热介质收集器1143上的换热介质出口1145排出。换热介质分散器1142包括一个主管1146和多个次管1147,换热介质入口1144设置于主管1146,主管1146与各个次管1147连通,多个次管1147与主管1146交叉设置,形成供气体通过的空隙。优选地,次管1147与主管1146相互垂直,多个次管1147沿主管1146的长度方向等间隙分布。值得注意的是,换热介质收集器1143与换热介质分散器1142具有类似的结构,其具体结构可参照换热介质分散器1142设置,此处不再进行赘述。

如图1和图2所示,进一步地,根据温度的不同,换热介质可以分为温度相对较高的热介质和温度相对较低的冷介质。优选地,冷介质的温度为0-60℃,热介质的温度为120~300℃。在本实施例中,换热装置114与吸附剂再生系统(未标示)连接,并由吸附剂再生系统提供的再生气充当换热介质。同时,吸附剂再生系统包括再生气加热器120和再生气冷却器130,可以分别实现对再生气的加热和冷却,以提供不同温度的再生气。换热介质分散器1142通过设置于换热介质入口1144处的三通管道分别与再生气加热器120和再生气冷却器130连接,并通过阀门控制,来实现热的再生气和冷的再生气的切换。同样的,再生气也可以通过设置于换热介质出口1145处的三通管道分别流回到再生气加热器120和再生气冷却器130,实现循环利用。值得注意的是,在本实用新型其它较佳实施例中,换热介质也可以为氢气、天然气、合成气、空气、氮气、蒸汽、净化气、水和导热油中的任一种,热介质和冷介质可以采用相同的换热介质,也可以采用不同的换热介质,此时,只需要为换热介质另外搭配一套独立的加热冷却装置即可。

另一方面,再生气也可以由位于吸附塔110底部的原料气入口111进入吸附塔110,由设置于吸附塔110顶部的净化气出口112排出。通过原料气入口111处的阀门可以将进入吸附塔110的气体在原料气和再生气之间进行切换,对应地,通过净化气出口112处的阀门可以控制净化气流向第二集装箱200或是再生气流回吸附剂再生系统。进一步地,再生气为原料气、净化气和外来气中的任一种。

当需要对吸附剂进行再生处理时,热的再生气通过吸附塔110上的原料气入口111进入吸附塔110内进行热吹,同时,由换热介质入口1144进入换热装置114内辅助升温,在二者的协同作用下对吸附塔110内的吸附剂进行加热;然后,通过阀门切换控制,让冷的再生气通过吸附塔110上的原料气入口111进入吸附塔110内进行冷吹,同时,由换热介质入口1144进入换热装置114内辅助降温,在二者的协同作用下对吸附塔110内的吸附剂进行冷却再生。这种协同升温/降温的方式能够明显地提高换热效率,实现吸附剂的迅速再生。

如图1所示,第二集装箱200包括第二箱体(图未示),第二箱体内部安装有用于对净化气进行冷却液化的液化冷箱210,该液化冷箱210包括富甲烷气流道211和制冷剂流道212,富甲烷气流道211具有净化气入口(图未示)和液化气出口(图未示),制冷剂流道212具有制冷剂进口(图未示)和制冷剂出口(图未示),净化气入口与吸附塔110的净化气出口112连接,液化气出口连接至第二集装箱200外侧的液化气收集系统。该第二集装箱200还包括位于第二箱体内部的膨胀机220,膨胀机220包括增压端221和膨胀端222,膨胀端222与增压端221同轴连接,膨胀端222具有膨胀入口(图未示)和膨胀出口(图未示),增压端221具有增压入口(图未示)和增压出口(图未示),增压入口与制冷压缩机310连接,膨胀出口与液化冷箱210的制冷剂进口连接。膨胀机220利用压缩-膨胀制冷流程为液化冷箱210提供冷量。优选地,天然气的成分复杂,碳链超过5个碳原子的重烃成分含量变化大,当净化气中重烃含量较高时,重烃在冷却过程中会优先凝固,造成管道堵塞。为此,第二集装箱200内还包括重烃分离器230,用于及时除去净化气中的重烃组分,保证冷却液化过程的顺利进行。

第三集装箱300包括第三箱体(图未示)和安装于第三箱体内部的制冷压缩机310,制冷压缩机310具有制冷剂回收口(图未示)和制冷剂输出口(图未示),制冷剂回收口连接至液化冷箱210的制冷剂出口将使用过后的制冷剂回收,制冷剂输出口连接至膨胀机220的增压入口,为膨胀机220提供制冷剂。

第四集装箱400包括第四箱体(图未示),第四箱体内部安装有仪表控制设备410和电气控制设备420,仪表控制设备410和电气控制设备420与第一集装箱100、第二集装箱200和第三集装箱300电连接。在第四集装箱400可以对整个集装箱式富甲烷气液化装置10进行监控和调试,便于统筹管理。

优选地,在第一集装箱100、第二集装箱200、第三集装箱300和第三集装箱300上均设置有通风装置(图未示)。通风装置可以防止箱体内可燃气体的富集,避免出现爆炸等安全事故。

优选地,在第一集装箱100、第二集装箱200、第三集装箱300和第三集装箱300上均设置有电加热装置(图未示)。电加热装置可以保证集装箱内气温在0℃以上,提高装置的环境适应能力,使其可可西北地区寒冷的野外正常运行。

在实际使用时,外来的原料气导入到第一集装箱100,并在第一集装箱100中完成脱除杂质气体的净化过程,随后沿着输气管道由第一集装箱100进入到第二集装箱200,并在第二集装箱200中完成冷却液化过程,再导出到第二集装箱200外灌装贮存。在这一过程中,第三集装箱300为第二集装箱200提供制冷剂,第四集装箱400则起到检测和调试的作用,四个集装箱协同配合完成天然气冷却液化过程。

第二实施例

本实施例提供了一种集装箱式富甲烷气液化装置20,其在第一实施例所提供的集装箱式富甲烷气液化装置10的基础上,做出进一步地优化,旨在提升其酸气脱除的能力,二者的区别如下。

如图4所示,在本实施例中,提供了另外一种制冷方式,去除了膨胀机220的设置,而将制冷剂输出口连接至液化冷箱210的制冷剂入口,依靠减压阀240节流降温实现制冷。减压阀240的体积小,节约空间,利于进一步缩小第二集装箱200的尺寸。并且减压阀240与膨胀机220比起来,其不易损坏,便于维护,使用寿命更长

同时,该集装箱式富甲烷气液化装置20还包括第五集装箱500,第五集装箱500对酸性原料气进行脱酸处理,并将脱酸后得到的原料气通入到第一集装箱100中进行后续流程。第五集装箱500包括第五箱体(图未示),在第五箱体内部安装有吸收塔510、再生塔520、再沸器530和贫液泵540。

如图5所示,吸收塔510整体为一圆柱体,是对进入装置的酸性原料气进行处理的主要设备,其通常的高度大于10m。在本实用新型实施例中,为了降低吸收塔510的高度,采用了无裙座设计,而直接将吸收塔510安装到第五集装箱500内,省去了裙座所占用的空间。

如图5所示,在吸收塔510的底部设置有酸性原料气入口511和富液出口512,同时在吸收塔510的顶部设置有原料气出口513和贫液入口514。酸性原料气自吸收塔510底部的酸性原料气入口511进入吸收塔510,并自下而上运动。含酸量很少的碱液(贫液)从吸收塔510顶部的贫液入口514进入,并自上而下运动。酸性原料气与贫液在吸收塔510中部的第一填料层515汇集,贫液吸收酸性原料气中的酸气,形成含酸料较高的富液,并从吸收塔510底部的富液出口512排出,同时,酸性原料气被吸收了酸气后转化为原料气,由吸收塔510顶部的原料气出口513排出。其中,酸性原料气入口511、富液出口512、原料气出口513和贫液入口514均设置于吸收塔510的侧壁,并通过连接管与其它设备连接。连接管尽量朝着吸收塔510的侧向延伸排布,不要超过吸收塔510塔顶的高度,以降低第五集装箱500的整体高度。进一步地,第一填料层515中所填充的填料比表面积大于300m2/m3,例如BX500、CY700等,以保证在降低吸收塔510的高度的同时,保持吸收塔510的吸收效果。

如图5和图6所示,吸收塔510还包括位于其内部并与酸性原料气入口511连接的气体分布器516。气体分布器516为直管形状,由酸性原料气入口511处沿吸收塔510的直径方向延伸至与酸性原料气入口511相对的侧壁。值得注意的是,在本实用新型的其它较佳实施例中,气体分布器516的形状也可以为曲型管,包括“S”型管、“U”型管等,可以是单管,也可以是多个管并排设置的形式。进一步地,在气体分布器516上沿其轴线方向分布有多个贯穿其管壁的第二排气孔5161,多个第二排气孔5161朝着吸收塔510的顶部方向并与吸收塔510的轴心线方向呈夹角α倾斜设置,夹角α为30~80°,换句话说气体分布器516可朝向吸收塔510的顶部喷气。具体到本实施例中,直管状的气体分布器516上包括两个排气孔组(未标示),每个排气孔组包括多个沿气体分布器516轴线方向等间隙排列的第二排气孔5161,以过气体分布器516轴线的竖直平面作为参考面,两个排气孔组分列于该参考面的两侧,且每个第二排气孔5161的方向与该参考面保持45~80°的角度。现有技术中,第二排气孔5161通常向下设置,为了避免由第二排气孔5161中排出的原料气对位于其吸收塔510底部的液面产生影响,气体分布器516和吸收塔510底部的液面之间需要保持一定的安全距离。而这种倾斜向上设置的第二排气孔5161,避免了原料气对位于其下方液面的冲击,使得气体分布器516与吸收塔510的塔底之间的距离可以设置得更近,从而降低整个吸收塔510的高度。进一步地,第二排气孔5161的形状并没有特别的限定,可以视具体情况设置为圆形、椭圆形、条形、甚至是不规则形状等。

如图5和图7所示,吸收塔510还包括位于其内部并与贫液入口514连接的第一液体分布器517,第一液体分布器517位于第一填料层515的上方。现有技术中,第一液体分布器517包括多个喷管5171,喷管5171上设有指向吸收塔510塔底的喷嘴5173,贫液由喷嘴5173向下方喷洒形成一个基本呈圆锥状的喷洒区域,为了让由喷嘴5173中排出的贫液能够充分的分散开,即圆锥的底面覆盖更多的区域,第一液体分布器517和第一填料层515之间需要保持足够的喷洒距离。而本实用新型实施例中,第一液体分布器517包括喷管5171和挡板5172,喷管5171包含多个指向吸收塔510的顶部的喷嘴5173,挡板5172位于喷管5171与吸收塔510的塔顶之间并将喷管5171与吸收塔510的塔顶隔开。需要注意的是,挡板5172并未将其上下的空间完全隔绝,挡板5172上还应当设置有供气体通过的间隙(未标示),间隙的数量可以是单个或是多个,并错开喷嘴5173设置。从喷嘴5173中向塔顶方向喷出的液体流在经过挡板5172的反弹后落回到第一填料层515,通过挡板5172从多个不同角度的反弹,将贫液充分地分散开,借此缩短第一填料层515与第一液体分布器517之间的安装距离,使得吸收塔510的整体高度进一步降低。

如图7所示,优选地,喷管5171包括干管5174和多个支管5175,干管5174与贫液入口514连接并水平延伸至于贫液入口514相对设置的侧壁,多个支管5175设置于干管5174的管壁上,并在水平面上向干管5174的侧向延伸。支管5175可以与干管5174保持垂直,也可以是呈一定角度倾斜。支管5175之间可以互相平行,也可以是交叉设置。值得注意的是,在本实用新型的其它较佳实施例中,干管5174的数量可以为多个,多个干管5174和多个支管5175形成互相交叉的网格状。

如图8所示,挡板5172包括止挡面5176和导流面5177,止挡面5176的形状与喷管5171的形状相对应,保持位于喷管5171的正上方并将喷管5171和吸收塔510的塔顶隔开,用于挡住从喷嘴5173中喷出的液体。导流面5177位于止挡面5176的两侧并与止挡面5176呈20~45度角向着喷管5171倾斜。导流面5177可以作为止挡面5176在侧向的延伸,进一步地增加将液体挡住的面积,同时,导流面5177成一定角度倾斜,可以用于将止挡面5176挡住的液体作进一步分散。

如图9所示,再生塔520是对富液进行酸气脱除并再生贫液的设备,其整体同样为一圆柱体。再生塔520的顶部设置有富液入口521和酸气出口522,同时,其底部设置有贫液出口523和蒸汽入口524。蒸汽入口524与再沸器530通过连接管连通,再沸器530加热其内部的胺液并产生蒸汽,蒸汽自再生塔520底部的蒸汽入口524进入再生塔520,并自下而上运动。富液从再生塔520顶部的富液入口521进入,并自上而下运动。蒸汽与富液在再生塔520中部的第二填料层525汇集,蒸汽对富液进行加热和气提,带出其中溶解的酸气,并从再生塔520顶部的酸气出口522排出,同时,富液被吸收了酸气后再生为贫液,由再生塔520底部的贫液出口523排出。第二填料层525中所填充的填料比表面积大于300m2/m3,例如BX500、CY700等,以保证在降低再生塔520的高度的同时,保持再生塔520的再生效果。

如图9所示,作为优选,在本实施例中,再沸器530和再生塔520为一体式结构,将再沸器530直接安装于再生塔520的底部,同时,将贫液出口523移至再沸器530的底部。在再沸器530中加热形成的蒸汽,可以直接由再生塔520的底部进入再生塔520内,在再生塔520中形成的贫液由再沸器530底部排出。这样的设计省去了再生塔520的裙座,增加空间利用率。优选地,再生塔520的顶部采用平盖封头结构,进一步降低再生塔520的整体高度。

如图4和图9所示,富液入口521、酸气出口522、贫液出口523均设置于再生塔520的侧壁。富液入口521和位于吸收塔510上的富液出口512通过连接管连通,贫液出口523通过贫液泵540并与位于吸收塔510上的贫液入口514通过连接管连通,实现碱液的反复利用。同样地,所有的连接管尽量朝着再生塔520的侧向延伸排布,不要超过再生塔520塔顶的高度,以避免增加第五集装箱500的整体高度。

如图9所示,再生塔520还包括位于其内部并与富液入口521连接的第二液体分布器526,第二液体分布器526位于第二填料层525的上方。第二液体分布器526具有与第一液体分布器517同样的构造,以缩短第二填料层525与第二液体分布器526之间的安装距离,使得再生塔520的整体高度进一步降低。

如图4所示,实际使用,外来的酸性原料气导入到第五集装箱500中,并在吸收塔510中与贫液充分接触,被贫液吸收掉酸气后从吸收塔510通过管道输送到第一集装箱100中进行后续流程,具体的后续流程可参照第一实施例,此处不再进行赘述。贫液在吸收掉酸气后形成富液从吸收塔510排出进入到再生塔520,在再生塔520中与蒸汽混合,被蒸汽气提带走酸气后,再生成贫液,经由贫液泵540回到吸收塔510中重复利用。

综上所述,本实用新型提供的一种集装箱式富甲烷气液化装置,将天然气液化过程中所要用到的气体净化单元、气体冷却压缩单元、电气仪表单元等所包含的设备分别整合到集装箱中,将整体上庞大而复杂的设备组模块化,并将各个集装箱的大小缩小控制在陆地运输标准之内。该装置运输方便,可以直接运送到作业现场进行作业,作业时只需将各集装箱简单连接即可使用,安装操作简单。而且其节约空间,可以适应任何狭窄环境下的作业。整个装置使用过后,可以非常方便的拆装运输,实现设备的重复使用,避免对设备的浪费。本实用新型还提供了一种液化气生产设备,包括上述集装箱式气体液化装置。只需通过简单的组装,即可将上述集装箱式气体液化装置连接到液化气生产线中,实现从天然气开采、净化、冷却压缩到灌装输送的完整生产流程。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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