一种海上平台天然气处理装置的制作方法

本实用新型涉及天然气处理技术领域，尤其涉及一种海上平台天然气处理装置。

背景技术：

中国是世界上最大的能源生产国和消费国，一直以来都是以煤炭作为主体能源，造成了资源的浪费和环境的污染，而天然气作为一种清洁能源，能减少二氧化硫、氮氧化合物以及粉尘排放量，用天然气作为能源，可减少煤和石油的用量，因而大大改善环境污染问题，并有助于减少酸雨的形成，舒缓地球温室效应，从根本上改善环境质量。在我国，2018年天然气消费量已经突破2800亿方，进口天然气超过9000万吨。其中，lng占总进口量的60％，超过5300万吨，进口规模创历史新高，来源涵盖亚太、中东、北美等25个国家。

为了推进深海气井的开发，针对二氧化碳含量高的气源，鉴于世界范围内对二氧化碳排放的限制，首先要对天然气净化处理，可以采用在海上平台上建设紧凑的天然气脱酸装置进行净化处理。目前广泛使用的天然气脱碳方法主要有：物理吸收法、化学吸收法、物理化学吸收法、氧化还原法以及膜法，其中能达到天然气液化要求的净化处理技术主要有:二乙醇胺法、甲基二乙醇胺法以及分子筛吸附等物理化学方法。针对现有气源二氧化碳含量高、重烃含量低的特点，考虑到装置放置在海上平台，空间受限，需要选择一种脱碳方法，达到既能工艺简单便捷、降低能耗，又能节省装置占地，有效利用海上平台空间的效果。

技术实现要素：

本实用新型为实现上述目的，提供了一种对于二氧化碳含量高、重烃含量低类气源的海上平台天然气处理装置。

本实用新型所采取的技术方案：

一种海上平台天然气处理装置，包括原料气预处理装置和膜处理装置，原料气预处理装置包括原料气分离器、粗过滤器、精密过滤器、原料气预热器和蒸汽加热器，膜处理装置包括一级膜件和二级膜件，原料气分离器的原料气入口与原料气输送管道连接，原料气分离器的原料气出口与粗过滤器的原料气入口管道连接，粗过滤器的原料气出口与精密过滤器的原料气入口管道连接，精密过滤器的原料气出口与原料气预热器的入口管道连接，原料气预热器的出口与蒸汽加热器的天然气入口管道连接，蒸汽加热器的天然气出口与一级膜件的天然气入口管道连接，一级膜件的天然气出口与二级膜件的天然气入口管道连接，二级膜件的产品气出口与原料气预热器的产品气入口管道连接，原料气预热器的产品气出口与产品气输出管道连接，各设备连接的管道上均连接有阀门。

所述的原料气分离器，粗过滤器和精密过滤器的污水出口通过管道连接汇集到污水排放管道。

所述的二级膜件的渗透气出口与二级渗透气空冷器的渗透气入口连接，二级渗透气空冷器的渗透气出口与二级渗透气压缩机的渗透气入口连接，二级渗透气压缩机的渗透气出口与粗过滤器的原料气入口管道连接。

所述的一级膜件的渗透气出口连接至直接排放到大气的排气管道。

本实用新型的有益效果：本实用新型适用于设置在海上平台上，解决了海底气井中二氧化碳含量高、重烃含量低类气源的处理问题，优化了现有陆地上装置占地大、能耗高以及操作流程复杂的问题。

附图说明

图1为本实用新型的流程示意图。

其中：1-原料气分离器；2-粗过滤器；3-精密过滤器；4-原料气预热器；5-蒸汽加热器；6-一级膜件；7-二级膜件；8-二级渗透气空冷器；9-二级渗透气压缩机；10-原料气输送管道；11-污水排放管道；12-产品气输出管道；13-排气管道。

具体实施方式

一种海上平台天然气处理装置，包括原料气预处理装置和膜处理装置，原料气预处理装置包括原料气分离器1、粗过滤器2、精密过滤器3、原料气预热器4和蒸汽加热器5，膜处理装置包括一级膜件6和二级膜件7，原料气分离器1的原料气入口与原料气输送管道10连接，原料气分离器1的原料气出口与粗过滤器2的原料气入口管道连接，粗过滤器2的原料气出口与精密过滤器3的原料气入口管道连接，精密过滤器3的原料气出口与原料气预热器4的入口管道连接，原料气预热器4的出口与蒸汽加热器5的天然气入口管道连接，蒸汽加热器5的天然气出口与一级膜件6的天然气入口管道连接，一级膜件6的天然气出口与二级膜件7的天然气入口管道连接，二级膜件7的产品气出口与原料气预热器4的产品气入口管道连接，原料气预热器4的产品气出口与产品气输出管道12连接，各设备连接的管道上均连接有阀门。

所述的原料气分离器1，粗过滤器2和精密过滤器3的污水出口通过管道连接汇集到污水排放管道11。

所述的二级膜件7的渗透气出口与二级渗透气空冷器8的渗透气入口连接，二级渗透气空冷器8的渗透气出口与二级渗透气压缩机9的渗透气入口连接，二级渗透气压缩机9的渗透气出口与粗过滤器2的原料气入口管道连接。

所述的一级膜件6的渗透气出口连接至直接排放到大气的排气管道13。

应用时，先进行原料气的预处理，原料气首先经过调压至8mpa，进入原料气分离器1，粗过滤器2和精密过滤器3，除去粒径>0.1μm的颗粒物，残留油分量<0.1ppm。天然气进入原料气预热器4和蒸汽加热器5，加热至40～80℃，预处理的目的是保证入膜气体的洁净，从而保证膜分离装置能长期稳定运行。

原料气经预处理后，达到入膜要求，进入一级膜件6，一级渗透气压力为0.12mpaa，由一级膜件6的渗透气出口连接至排气管道13直接排放；一级产品气进入二级膜件7，二级膜件7的产品气(co2<3％)，与进入一级膜件6的天然气通过原料气预热器4进行换热，对天然气进行预热，实现热量回收利用；二级膜件7的渗透气经二级渗透气空冷器8冷却后，进入二级渗透气压缩机9进行加压返回粗过滤器2的原料气入口管道，完成循环，本天然气处理装置适于设置在海上平台上对二氧化碳含量高、重烃含量低类气源的处理。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

技术特征：

1.一种海上平台天然气处理装置，其特征在于，包括原料气预处理装置和膜处理装置，原料气预处理装置包括原料气分离器(1)、粗过滤器(2)、精密过滤器(3)、原料气预热器(4)和蒸汽加热器(5)，膜处理装置包括一级膜件(6)和二级膜件(7)，原料气分离器(1)的原料气入口与原料气输送管道(10)连接，原料气分离器(1)的原料气出口与粗过滤器(2)的原料气入口管道连接，粗过滤器(2)的原料气出口与精密过滤器(3)的原料气入口管道连接，精密过滤器(3)的原料气出口与原料气预热器(4)的入口管道连接，原料气预热器(4)的出口与蒸汽加热器(5)的天然气入口管道连接，蒸汽加热器(5)的天然气出口与一级膜件(6)的天然气入口管道连接，一级膜件(6)的天然气出口与二级膜件(7)的天然气入口管道连接，二级膜件(7)的产品气出口与原料气预热器(4)的产品气入口管道连接，原料气预热器(4)的产品气出口与产品气输出管道(12)连接，各设备连接的管道上均连接有阀门。

2.根据权利要求1所述的海上平台天然气处理装置，其特征在于，所述的原料气分离器(1)，粗过滤器(2)和精密过滤器(3)的污水出口通过管道连接汇集到污水排放管道(11)。

3.根据权利要求1或2所述的海上平台天然气处理装置，其特征在于，所述的二级膜件(7)的渗透气出口连接有二级渗透气空冷器(8)，且与二级渗透气空冷器(8)的渗透气入口连接，二级渗透气空冷器(8)的渗透气出口连接有二级渗透气压缩机(9)，且与二级渗透气压缩机(9)的渗透气入口连接，二级渗透气压缩机(9)的渗透气出口与粗过滤器(2)的原料气入口管道连接。

4.根据权利要求1所述的海上平台天然气处理装置，其特征在于，所述的一级膜件(6)的渗透气出口连接至直接排放到大气的排气管道(13)。

技术总结
一种海上平台天然气处理装置，包括原料气预处理装置和膜处理装置，原料气预处理装置包括原料气分离器、粗过滤器、精密过滤器、原料气预热器和蒸汽加热器，膜处理装置包括一级膜件和二级膜件，本实用新型适用于设置在海上平台上，解决了海底气井中二氧化碳含量高、重烃含量低类气源的处理问题，优化了现有陆地上装置占地大、能耗高以及操作流程复杂的问题。

技术研发人员：祖康;刘鑫;高坤洁;贠晓辉
受保护的技术使用者：天津绿州能源装备有限公司
技术研发日：2019.12.24
技术公布日：2020.10.13