专利名称：多组分吸附装置及工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于脱除天然气中有害杂质的多组分吸附装置及工艺。
背景技术：
在天然气净化工艺中，脱除天然气中的有害杂质(如水、苯、重烃、二氧化碳等)时，现有的工艺为先用湿法(溶液吸收法)脱除二氧化碳、再用干法(吸附剂吸附法)吸附水分，最后用干法或冷凝法脱除苯及重烃。采用此种方法时，各种有害杂质需分别脱除，即每种有害杂质需要一套脱除装置，因此所需设备繁冗、占地较大、操作难度大，且采用湿法脱除二氧化碳时污染严重。
发明内容
本发明的目的是提供一种设备简单、易操作、占地小、投资少、无污染的多组分吸附装置及工艺。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是
一种多组分吸附装置，用于脱除天然气中的有害杂质，所述的多组分吸附装置包括多个依次连接的吸附室，每个所述的吸附室中设置有吸附不同的所述的有害杂质的吸附剂。优选的，多个所述的吸附室设置于同一吸附筒中或设置于相串联的多个吸附筒中。优选的，当多个所述的吸附室设置于同一吸附筒中时，所述的吸附筒中设置有多个隔层将所述的吸附筒分隔为多个所述的吸附室。优选的，多个所述的吸附室的中部设置有第二加热器。优选的，两个所述的多组分吸附装置通过管道连接形成双筒吸附系统或三个及三个以上所述的多组分吸附装置通过管道连接形成多筒吸附系统。优选的，所述的双筒吸附系统或所述的多筒吸附系统均包括天然气通路和再生气通路；所述的多组分吸附装置包括进气口和出气口 ；
所述的天然气通路包括连接天然气源与各个所述的多组分吸附装置的进气口的天然气进气管路、由各个所述的多组分吸附装置的出气口引出的天然气出气管路，所述的天然气进气管路上设置有天然气进气控制阀，所述的天然气出气管路上设置有天然气出气控制阀；
所述的再生气通路包括吹冷通路部分和再生通路部分，所述的吹冷部分与所述的再生通路部分之间设置有第一加热器；所述的吹冷部分包括连接再生气源与各个所述的多组分吸附装置的进气口的吹冷进气管路、连接各个所述的多组分吸附装置的出气口与所述的第一加热器的吹冷出气管路，所述的吹冷进气管路上设置有吹冷进气控制阀，所述的吹冷出气管路上设置有吹冷出气控制阀；所述的再生通路部分包括连接所述的第一加热器和各个所述的多组分吸附装置的进气口的再生气进气管路、由各个所述的多组分吸附装置的出气口引出的再生气出气管路，所述的再生气进气管路上设置有再生气进气控制阀，所述的再生气出气管路上设置有再生气出气控制阀。优选的，所述的管道上设置有保温层。一种采用上述多组分吸附装置的吸附工艺，用于脱除天然气中的有害杂质，将天然气通入所述的多组分吸附装置中，通过所述的多组分吸附装置中的多种吸附剂将所述的天然气中的有害杂质脱除；完成吸附后，将一股再生气通入所述的多组分吸附装置中，所述的一股再生气依次通过各个所述的吸附室将每个所述的吸附室中的吸附剂再生。优选的，所述的一股再生气经过部分所述的吸附室后通入所述的第二加热器中加热，再通入其余的所述的吸附室中再生。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点由于本发明设置有依次相连的多个吸附室，可以一次脱除天然气中的多种杂质，且在对吸附剂进行再生时，可以通入一股再生气即可完成全部吸附剂的再生，设备简单、占地面积小且投资较低、无污染。
附图I为本发明的多组分吸附装置的实施例一的示意图。以上附图中1、第一吸附筒；2、第二吸附筒；3、第三吸附筒；4、第二加热器；5、第一加热器；6、天然气进气管路；7、天然气出气管路；8、天然气进气控制阀；9、天然气出气控制阀；10、吹冷进气管路；11、吹冷出气管路；12、再生气进气管路；13、再生气出气管路。
具体实施例方式下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。实施例一参见附图I所示。一种多组分吸附装置，用于脱除天然气中的有害杂质(包括但不限于水、苯、重烃、二氧化碳)。该多组分吸附装置包括多个依次连接的吸附室，每个吸附室中设置有吸附不同的有害杂质的吸附剂。在本实施例中，多个吸附室设置于同一吸附筒中，吸附筒中设置有多个隔层将吸附筒分隔为多个吸附室。各个吸附室中的吸附剂根据对不同杂质的吸附优先顺序排布，如首先设置吸附水的吸附剂，然后设置吸附苯及重烃的吸附剂，最后设置吸附二氧化碳的吸附剂。当将天然气依次通过各吸附室时，依次将天然气中的水、苯、重烃、二氧化碳吸附而达到脱除的目的。在吸附筒的中部可以设置第二加热器4，该第二加热器4为电加热器或其它形式的加热器，其可以由一个或多个串联的加热器单体构成。当对吸附筒中的各种吸附剂进行再生时，向吸附筒中通入温度较高再生气。若初始时再生气温度足够高、可以再生全部吸附剂，则无需该第二加热器4;若再生过程中，再生气的温度降低而无法达到再生要求时，可将再生气通入第二加热器4中加热后再用做再生。多个吸附室还可以分别设置于相串联的多个吸附筒中。将两个或三个以三个以上多组分吸附装置通过设置有保温层的管道连接形成双筒吸附系统或多筒吸附系统。在本实施例中，采用三筒吸附系统，包括第一吸附筒I、第二吸附筒2、第三吸附筒3，述的三筒吸附系统均还包括天然气通路和再生气通路构成的管道。每个多组分吸附装置，即各吸附筒均包括具有相同结构的进气口和出气口。天然气通路包括连接天然气源与各个多组分吸附装置的进气口的天然气进气管路6、由各个多组分吸附装置的出气口引出的天然气出气管路7。天然气进气管路6上设置有天然气进气控制阀8，天然气出气管路7上设置有天然气出气控制阀9。再生气通路包括吹冷通路部分和再生通路部分。吹冷部分与再生通路部分之间设置有第一加热器5，第一加热器5也为电加热器或其它形式的加热器。吹冷部分包括连接再生气源与各个多组分吸附装置的进气口的吹冷进气管路10、连接各个多组分吸附装置的出 气口与第一加热器5的吹冷出气管路11。吹冷进气管路10上设置有吹冷进气控制阀，吹冷出气管路11上设置有吹冷出气控制阀。再生通路部分包括连接第一加热器5和各个多组分吸附装置的进气口的再生气进气管路12、由各个多组分吸附装置的出气口引出的再生气出气管路13。再生气进气管路12上设置有再生气进气控制阀，再生气出气管路13上设置有再生气出气控制阀。在本实施例中，各个吸附筒上的进气口在作为天然气通路上的进气口的同时，还作为再生气通路上的出气口，而各个吸附筒上的出气口在作为天然气通路上的出气口的同时，还作为再生气通路上的进气口。此时，由于天然气如附图I中所示的方向由下至上经过各个吸附筒，则吸附筒中各种吸附剂按照由下至上的优先顺序排布，即在吸附筒的下部设置吸附水的吸附剂，然后在其上方设置吸附苯及重烃的吸附剂，在吸附筒的上部设置吸附二氧化碳的吸附剂。该三筒吸附系统在使用时，通过天然气进气管路6上各个控制阀的控制将天然气通入一个多组分吸附装置，如第二吸附筒2中，通过第二吸附筒2中的多种吸附剂将天然气中的有害杂质脱除。完成吸附后的净化天然气经天然气出气管路7送出。在第二吸附筒2进行吸附的同时，将一股再生气经吹冷进气管路10通入另一个多组分吸附装置，如第一吸附筒I中，将第一吸附筒I吹冷。吹冷第一吸附筒I后，这一股再生气经吹冷出气管路11进入第一加热器5中加热到一定温度，然后经再生气进气管路12送入第三吸附筒3中，其依次通过各个吸附室将每个吸附室中的吸附剂再生，最后由再生气出气管路13排出。在再生气部分中，若再生气在再生了部分吸附剂后温度降低而无法再生，可以将其通入第二加热器4中再次加热，然后送回再生。若不采用第二加热器4，可以采用功率较大的第一加热器5以达到同样的再生效果。上述状态，即第一吸附筒I进行吹冷、第二吸附筒2进行吸附、第三吸附筒3进行再生运行一段时间后，通过各个控制阀的控制，使已经吹冷后的第一吸附筒I进行吸附、第二吸附筒2进行再生、第三吸附筒3进行吹冷。再经过一段时间后，再次循环使第一吸附筒I进行再生、第二吸附筒2进行吹冷、第三吸附筒3进行吸附。如此循环进行从而实现天然气的吸附净化。若采用双筒吸附系统，则在一个吸附筒进行吸附的同时，另一个吸附筒首先通入温度较高的再生气进行再生，再通入温度较低的再生气进行吹冷。经过一段时间后，进行循环。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种多组分吸附装置，用于脱除天然气中的有害杂质，其特征在于所述的多组分吸附装置包括多个依次连接的吸附室，每个所述的吸附室中设置有吸附不同的所述的有害杂质的吸附剂。
2.根据权利要求I所述的多组分吸附装置，其特征在于多个所述的吸附室设置于同一吸附筒中或设置于相串联的多个吸附筒中。
3.根据权利要求2所述的多组分吸附装置，其特征在于当多个所述的吸附室设置于同一吸附筒中时，所述的吸附筒中设置有多个隔层将所述的吸附筒分隔为多个所述的吸附室。
4.根据权利要求I所述的多组分吸附装置，其特征在于多个所述的吸附室的中部设置有第二加热器。
5.根据权利要求I所述的多组分吸附装置，其特征在于两个所述的多组分吸附装置通过管道连接形成双筒吸附系统或三个及三个以上所述的多组分吸附装置通过管道连接形成多筒吸附系统。
6.根据权利要求5所述的多组分吸附装置，其特征在于所述的双筒吸附系统或所述的多筒吸附系统均包括天然气通路和再生气通路；所述的多组分吸附装置包括进气口和出气口 ； 所述的天然气通路包括连接天然气源与各个所述的多组分吸附装置的进气口的天然气进气管路、由各个所述的多组分吸附装置的出气口引出的天然气出气管路，所述的天然气进气管路上设置有天然气进气控制阀，所述的天然气出气管路上设置有天然气出气控制阀； 所述的再生气通路包括吹冷通路部分和再生通路部分，所述的吹冷部分与所述的再生通路部分之间设置有第一加热器；所述的吹冷部分包括连接再生气源与各个所述的多组分吸附装置的进气口的吹冷进气管路、连接各个所述的多组分吸附装置的出气口与所述的第一加热器的吹冷出气管路，所述的吹冷进气管路上设置有吹冷进气控制阀，所述的吹冷出气管路上设置有吹冷出气控制阀；所述的再生通路部分包括连接所述的第一加热器和各个所述的多组分吸附装置的进气口的再生气进气管路、由各个所述的多组分吸附装置的出气口引出的再生气出气管路，所述的再生气进气管路上设置有再生气进气控制阀，所述的再生气出气管路上设置有再生气出气控制阀。
7.根据权利要求5所述的多组分吸附装置，其特征在于所述的管道上设置有保温层。
8.一种采用如权利要求I所述的多组分吸附装置的吸附工艺，用于脱除天然气中的有害杂质，其特征在于将天然气通入所述的多组分吸附装置中，通过所述的多组分吸附装置中的多种吸附剂将所述的天然气中的有害杂质脱除；完成吸附后，将一股再生气通入所述的多组分吸附装置中，所述的一股再生气依次通过各个所述的吸附室将每个所述的吸附室中的吸附剂再生。
9.根据权利要求8所述的吸附工艺，其特征在于所述的一股再生气经过部分所述的吸附室后通入所述的第二加热器中加热，再通入其余的所述的吸附室中再生。
全文摘要
多组分吸附装置及工艺。本发明涉及一种多组分吸附装置，用于脱除天然气中的有害杂质，多组分吸附装置包括多个依次连接的吸附室，每个吸附室中设置有一种吸附剂。由于本发明设置有依次相连的多个吸附室，可以一次脱除天然气中的多种杂质，且在对吸附剂进行再生时，可以通入一股再生气即可完成全部吸附剂的再生，设备简单、占地面积小且投资较低、无污染。
文档编号B01D53/04GK102626579SQ201210107739
公开日2012年8月8日 申请日期2012年4月13日 优先权日2012年4月13日
发明者奚永龙, 薛鲁, 陆震洁, 颜爱国 申请人:苏州市兴鲁空分设备科技发展有限公司