天然气脱水装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种天然气净化装置，尤其是一种适用于CNG新建场站及中高压力井口的天然气脱水装置。
【背景技术】
[0002]从矿藏中开采出来的天然气是组分非常复杂的烃类混合物，且含有少量的非烃类杂质。其中，非烃类杂质常常含有仏5、0)2和有机硫化物。由于水的存在，这些气体组分将生成酸或酸溶液，造成输气管道和设备的严重腐蚀。因此需要通过净化处理达到国家制定的商品管输天然气气质标准或回收成为CNG气质标准。
[0003]CNG加气站及加气母站中最关键的设备之一就是天然气深度脱水装置。它能有效地对天然气进行深度脱水，且脱水的性能好坏直接影响CNG加气机的加气速度和CNG汽车的行驶性能、以及储气系统和售气系统是否产生“冰堵”现象，并对CNG汽车的储气罐有良好的保护作用。而脱水性能好坏的最关键在于脱水装置的再生系统能否正常运行。
[0004]常规的天然气深度脱水装置主要包括前过滤系统、加压装置、吸附系统、后过滤系统和再生系统；吸附系统包括两个吸附塔，一个吸附塔工作时，另一个吸附塔利用再生系统进行再生；具体工作原理如下:天然气经过过滤后，利用加压装置加压，然后利用吸附塔脱水，脱水后的天然气大部分通过后过滤系统形成成品天然气；另一小部分进入再生系统，利用再生系统对另一个吸附塔再生，最后再将这部分天然气输入到加压装置加压。这种脱水处理方式可以连续使用，非常方便。
[0005]在单井开采过程中，脱水净化单元往往遇到处理量不大(1500?4000Nm3/h)，开采压力较高(14?22MPa)的情况。在此情况下，根据其压力范围，从节能角度考虑，最优方案为井口气直接进入常规后置脱水装置，此时脱水装置前不设置增压机，天然气净化后进入管输或CNG槽车。但由于常规后置脱水再生系统需持续6小时不间断的从吸附后的高压干气取气再生、分离后进入回收系统，并由脱水装置前端的压缩机将回收气带走重新增压进入脱水装置的吸附系统。而此方案的前提为脱水装置前不设置压缩机，否则回收气只能连续对外放空，既浪费能源又影响安全性，建站环评受影响。
[0006]新建标准CNG加气站一方面由于加气量不足，导致压缩机工作不连续，使再生不能连续进行，从而不能保证成品气的水露点。另一方面，再生取气为成品干气，使得能耗增高，性价比降低。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适用于CNG新建场站及中高压力井口的天然气脱水装置。
[0008]本实用新型解决其技术问题所采用的天然气脱水装置，包括前过滤系统、吸附系统、后过滤系统和再生系统，所述吸附系统由至少两个并联的吸附塔组成，所述前过滤系统和后过滤系统分别连接在吸附系统的进口和出口 ；所述再生系统由依次连通的空冷器、气水分离器、增压机和电加热器组成；
[0009]所述空冷器的进口与吸附系统进口相连，所述电加热器的出口与吸附系统出口相连，所述再生系统可通过控制阀与吸附系统的其中一个吸附塔形成闭合回路。
[0010]进一步的是，所述前过滤系统由依次连通的粗过滤器和精过滤器组成。
[0011]进一步的是，所述后过滤系统由依次连通的粉尘过滤器和后置粗过滤器组成。
[0012]进一步的是，所述空冷器为板翅式空冷器。
[0013]本实用新型的有益效果是:由于在再生系统中设置有增压机，因此当脱水装置前没有增压机或增压机不工作时，再生系统依然能够获得足够的压力而保持运行。这样就可以在单井开采过程避免再生用的天然气排空，保证新建标准CNG加气站的再生能够连续运行，这样保证了天然气成品气的质量，同时也节约了能源。采用与吸附系统不相关联的独立再生系统，即使是在新建CNG加气站上不连续使用压缩机也能利用自身能量完成再生，从而保证CNG成品气。改变了过去后置脱水装置上，需将增压、脱水净化后的成品干气用做再生气后还需再次增压(耗能)，客观上增大了 CNG站上压缩机的排量，极大提高了建站的性价比。即使在高压力、小排量、无工艺增压机的单井上采用后置脱水装置也可做到不对外连续长时间排放，在不增加工艺压缩机投资的同时，更环保、更节约能源。对于大力提倡绿色、清洁、环保的当今社会来说更具有重要意义。
[0014]通过优化工艺流程，达到技术先进、可靠、适用、合理、环保、节能的目的，使后置脱水装置在任何情况下都能利用自身系统实现再生功能，从而保证天然气的水露点，实现更好的经济效益；
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的工艺流程图；
[0016]图2是本实用新型的平面布置图；
[0017]图中零部件、部位及编号:吸附塔1、粗过滤器2、粉尘过滤器3、气水分离器4、增压机5、电加热器6。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0019]如图1和图2所示，本实用新型包括前过滤系统、吸附系统、后过滤系统和再生系统，所述吸附系统由至少两个并联的吸附塔I组成，所述前过滤系统和后过滤系统分别连接在吸附系统的进口和出口 ；所述再生系统由依次连通的空冷器、气水分离器4、增压机5和电加热器6组成；这些部件均通过管路相连，并通过阀门控制；
[0020]所述空冷器的进口与吸附系统进口相连，所述电加热器6的出口与吸附系统出口相连，所述再生系统可通过控制阀与吸附系统的其中一个吸附塔I形成闭合回路；空冷器与吸附系统的进口相连，电加热器6的出口与吸附系统的出口相连。再生系统通过阀门系统接入吸附系统，当其中一个吸附塔I需要再生时，利用阀门的开闭来使得再生系统与这个吸附塔I形成回路。
[0021]与传统天然气脱水装置相比；本实用新型的再生系统是自带增压机5，这使得再生系统可以不依赖其它系统而独立运行。
[0022]在使用时，如图1所示，高压天然气首先经过前过滤系统、然后进入到吸附系统，经吸附系统除水后的天然气大部分进入到后过滤系统成为陈品气，当需要再生时，取吸附系统后的小部分脱水天然气，天然气进入到待再生的吸附塔I中，然后再一次进入到空冷器、气水分离器4、增压机和电加热器，再进入到待再生的吸附塔I中，如此循环使得吸附塔I再生。吸附塔I再生后这部分天然气再经过吸附塔I脱水后进入后续流程成为成品气。
[0023]从上述过程中可以看出，无论吸附系统前是否设置有增压机，本实用新型的再生系统都可以独立运行，因此特别适合不使用前置增压机的中高压力井口，以及前置增压机间歇运行的新建CNG加气站。
[0024]具体的，如图2所示，所述前过滤系统由依次连通的粗过滤器2和精过滤器组成。粗过滤器，主要用于杂质及游离油、游离水分离。所述后过滤系统由依次连通的粉尘过滤器3和后置粗过滤器组成。后置粗过滤器与粗过滤器2为同一类型过滤器，区别在于安装的位置。所述空冷器一般采用板翅式空冷器。
【主权项】
1.天然气脱水装置，包括前过滤系统、吸附系统、后过滤系统和再生系统，所述吸附系统由至少两个并联的吸附塔(I)组成，所述前过滤系统和后过滤系统分别连接在吸附系统的进口和出口 ；其特征在于:所述再生系统由依次连通的空冷器、气水分离器(4)、增压机(5)和电加热器(6)组成； 所述空冷器的进口与吸附系统进口相连，所述电加热器(6)的出口与吸附系统出口相连，所述再生系统可通过控制阀与吸附系统的其中一个吸附塔(I)形成闭合回路。2.如权利要求1所述的天然气脱水装置，其特征在于:所述前过滤系统由依次连通的粗过滤器(2)和精过滤器组成。3.如权利要求1所述的天然气脱水装置，其特征在于:所述后过滤系统由依次连通的粉尘过滤器(3)和后置粗过滤器组成。4.如权利要求1、2或3所述的天然气脱水装置，其特征在于:所述空冷器为板翅式空冷器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种天然气净化装置，尤其是一种适用于CNG新建场站及中高压力井口的天然气脱水装置。本实用新型提供了一种适用于CNG新建场站及中高压力井口的天然气脱水装置，包括前过滤系统、吸附系统、后过滤系统和再生系统，吸附系统由至少两个并联的吸附塔组成，前过滤系统和后过滤系统分别连接在吸附系统的进口和出口；再生系统由依次连通的空冷器、气水分离器、增压机和电加热器组成；空冷器的进口与吸附系统进口相连，电加热器的出口与吸附系统出口相连，再生系统可通过控制阀与吸附系统的其中一个吸附塔形成闭合回路。由于在再生系统中设置有增压机，因此当脱水装置前没有增压机或增压机不工作时，再生系统依然能够获得足够的压力。
【IPC分类】C10L3/10
【公开号】CN204644318
【申请号】CN201520328088
【发明人】刘革, 吴军, 游敦泉, 袁小林, 张勇, 吴岚
【申请人】四川金星清洁能源装备股份有限公司, 四川恒重清洁能源成套装备制造有限公司, 四川亚连金星特种设备有限责任公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月20日