一种深冷冷冻干燥液化一体机的制作方法

本技术涉及冷冻干燥，具体涉及一种深冷冷冻干燥液化一体机。

背景技术：

1、目前,国内及国际使用冷冻式干燥机压力露点均在零度以上，国内行业标准(jbt10526-2017)为零上3℃/7℃/10℃三个等级。目前深冷液化成套设备需要增加预处理精脱水设备将原料气体处理为压力露点大于深冷所需露点，国内常用吸附式脱水设备(大功率用电设备)。这种方式能耗大，且设备内使用的吸附剂更换后涉及到环保固废处理问题。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是提供一种深冷冷冻干燥液化一体机，旨在解决现有技术中的问题。

2、本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

3、一种深冷冷冻干燥液化一体机，包括换热器、预冷机和深冷单元，所述换热器上设有相互连通的接口一和接口二以及相互连通的接口三和接口四；所述接口一与进气管路的一端连通，所述接口四与出气管路的一端连通，所述接口二、所述预冷机、所述深冷单元以及所述接口三通过管路依次连通。

4、本实用新型的有益效果是：作业时，含有饱和水的原料气(45℃以下)由进气管路进入依次进入换热器、预冷机和深冷单元进行深冷处理，获得低温气体(-30℃)，该低温气体到达换热器与含有饱和水的原料气进行换热，最后由出气管路排出(排出气体的温度大于0℃)；在此过程中，通过深冷单元对含有饱和水的原料气中的水分进行冷冻，实现原料气的快速冷冻干燥，以去除原料气中的水分，同时含有轻烃的原料气中轻烃气体被冷冻液化回收创造经济效益，无需额外进行脱水，节省工艺，降低能耗。

5、本实用新型结构简单，设计合理，该设备可以达到深冷冷冻的目的，又不会发生冰堵，且此工艺取消了常规脱烃工艺中精脱水流程，节省电力能源，降低了成本，适用于油田伴生气净化脱水脱烃处理，也可用于其它压缩气体脱水液化流程中，通用性强。

6、在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

7、进一步，所述深冷单元包括至少一个深冷机，每个所述深冷机的一端通过管路一与所述预冷机的一端连通，另一端通过管路二与所述接口三连通。

8、采用上述进一步方案的有益效果是作业时，含有饱和水的原料气(45℃以下)由进气管路进入依次进入换热器、预冷机和深冷机进行深冷处理，获得低温气体(-30℃)，该低温气体到达换热器与含有饱和水的原料气进行换热，最后由出气管路排出(此处排出气体的温度大于0℃)；在此过程中，通过深冷机对含有饱和水的原料气中的水分进行冷冻，实现原料气的快速冷冻干燥，以去除原料气中的水分，无需额外进行脱水，节省工艺，降低能耗。

9、进一步，所述深冷单元包括多个所述深冷机，多个所述深冷机并联分布，其一端分别通过管路三与所述管路一的一端连通，另一端分别通过管路四与所述接口三连通；多个所述管路三和多个所述管路四上分别安装有阀门一。

10、采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，多个深冷机可交替使用，保证其中一个深冷机发生冰堵时整个设备还能正常运行。

11、进一步，所述深冷单元包括两个所述深冷机，两个所述深冷机并联分布。

12、采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，两个深冷机可交替使用，保证其中一个深冷机发生冰堵时整个设备还能正常运行。

13、进一步，多个所述管路三之间通过管路五连通，多个所述管路四之间通过管路六连通，多个所述管路三对应与所述管路五连通的部位以及多个所述管路四与所述管路六连通的部位分别安装有阀门二；所述管路五通过化霜管路与所述进气管路连通，所述管路六通过回流管路与所述进气管路连通，且所述进气管路对应其与所述化霜管路和所述回流管路连通处之间的部位安装有阀门三。

14、采用上述进一步方案的有益效果是作业过程中，当其中一个深冷机发生冰堵时，此时可关闭阀门三，且相应的阀门二开启，此时由进气管路送入的含有饱和水的原料气通过化霜管路进入对应的深冷机内进行化霜处理，同时深冷机自身加热，保证化霜作业快速完成；化霜后的原料气由回流管路重新送入进气管路，然后经换热器、预冷机以及深冷机进行深冷作业；

15、该方案设计合理，利用原料气自身的热量对深冷机进行化霜处理，节省能耗，降低成本。

16、进一步，所述阀门一和/或所述阀门二和/或所述阀门三为气动阀门。

17、采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，作业方便。

18、进一步，所述管路一通过未深冷管路与所述管路二连通，所述未深冷管路上安装有阀门四。

19、采用上述进一步方案的有益效果是当原料气不需要经过深冷作业时，此时原料气经换热器以及预冷机处理后再回到换热器与由进气管路进入的原料气进行换热处理，设计合理，节约工艺。

20、进一步，所述管路二对应所述换热器与所述管路二和所述未深冷管路连通处之间的部位通过调节管路与所述出气管路连通，所述调节管路以及所述管路二对应所述换热器和所述调节管路与所述管路二连通处之间的部位分别固定安装有阀门五。

21、采用上述进一步方案的有益效果是出气管路排出的气体要求温度大于0℃，可通过操作调节管路上的阀门五以调节经过换热器的气体的量，从而保证换热器内不会发生冰堵，调节方便。

22、进一步，所述阀门四和/或所述阀门五为手动阀门。

23、采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，操作方便。

24、进一步，所述换热器为管式换热器。

25、采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，换热方便。

技术特征：

1.一种深冷冷冻干燥液化一体机，其特征在于：包括换热器(1)、预冷机(2)和深冷单元，所述换热器(1)上设有相互连通的接口一和接口二以及相互连通的接口三和接口四；所述接口一与进气管路(3)的一端连通，所述接口四与出气管路(4)的一端连通，所述接口二、所述预冷机(2)、所述深冷单元以及所述接口三通过管路依次连通。

2.根据权利要求1所述的深冷冷冻干燥液化一体机，其特征在于：所述深冷单元包括至少一个深冷机(5)，每个所述深冷机(5)的一端通过管路一(6)与所述预冷机(2)的一端连通，另一端通过管路二(7)与所述接口三连通。

3.根据权利要求2所述的深冷冷冻干燥液化一体机，其特征在于：所述深冷单元包括多个所述深冷机(5)，多个所述深冷机(5)并联分布，其一端分别通过管路三(8)与所述管路一(6)的一端连通，另一端分别通过管路四(9)与所述接口三连通；多个所述管路三(8)和多个所述管路四(9)上分别安装有阀门一(10)。

4.根据权利要求3所述的深冷冷冻干燥液化一体机，其特征在于：所述深冷单元包括两个所述深冷机(5)，两个所述深冷机(5)并联分布。

5.根据权利要求3所述的深冷冷冻干燥液化一体机，其特征在于：多个所述管路三(8)之间通过管路五(11)连通，多个所述管路四(9)之间通过管路六(12)连通，多个所述管路三(8)对应与所述管路五(11)连通的部位以及多个所述管路四(9)与所述管路六(12)连通的部位分别安装有阀门二(13)；所述管路五(11)通过化霜管路(14)与所述进气管路(3)连通，所述管路六(12)通过回流管路(15)与所述进气管路(3)连通，且所述进气管路(3)对应其与所述化霜管路(14)和所述回流管路(15)连通处之间的部位安装有阀门三(16)。

6.根据权利要求5所述的深冷冷冻干燥液化一体机，其特征在于：所述阀门一(10)和/或所述阀门二(13)和/或所述阀门三(16)为气动阀门。

7.根据权利要求2-6任一项所述的深冷冷冻干燥液化一体机，其特征在于：所述管路一(6)通过未深冷管路(17)与所述管路二(7)连通，所述未深冷管路(17)上安装有阀门四(18)。

8.根据权利要求7所述的深冷冷冻干燥液化一体机，其特征在于：所述管路二(7)对应所述换热器(1)与所述管路二(7)和所述未深冷管路(17)连通处之间的部位通过调节管路(19)与所述出气管路(4)连通，所述调节管路(19)以及所述管路二(7)对应所述换热器(1)和所述调节管路(19)与所述管路二(7)连通处之间的部位分别固定安装有阀门五(20)。

9.根据权利要求8所述的深冷冷冻干燥液化一体机，其特征在于：所述阀门四(18)和/或所述阀门五(20)为手动阀门。

10.根据权利要求1-6任一项所述的深冷冷冻干燥液化一体机，其特征在于：所述换热器(1)为管式换热器。

技术总结
本技术涉及一种深冷冷冻干燥液化一体机，包括换热器、预冷机和深冷单元，换热器上设有相互连通的接口一和接口二以及相互连通的接口三和接口四；接口一与进气管路的一端连通，接口四与出气管路的一端连通，接口二、预冷机、深冷单元以及接口三通过管路依次连通。本技术的有益效果是结构简单，设计合理，该设备可以达到深冷冷冻的目的，又不会发生冰堵，且此工艺取消了常规脱烃工艺中精脱水流程，节省电力能源，降低了成本，适用于油田伴生气净化脱水脱烃处理，也可用于其它压缩气体脱水液化流程中，通用性强。

技术研发人员：苟增田,王福勃
受保护的技术使用者：东营市和利时燃气有限公司
技术研发日：20221123
技术公布日：2024/1/12