[发明专利]离心式预分离脱水吸收塔

说明书

技术领域

本发明涉及油气田天然气开采技术领域，特别涉及一种天然气进行脱水的装置，是一种离心式预分离脱水吸收塔。

背景技术

自地层中采出的天然气及脱硫后的净化天然气中，一般都含有饱和量的水汽，水汽是天然气中有害无益的组分。天然气中水汽的存在，减少了输气管道对其它有效组分的输送能力，降低了天然气的热值。并且，当输气压力和环境温度变化时，可能引起水汽从天然气中析出，形成液态水、冰或天然气的固体水化物，这些物质的存在会增加输气压降，减少输气管线的通过能力，减小输气管线的通过能力，严重时还会堵塞阀门和管线，影响平稳供气。在输送含有酸性组分天然气时，液态水的存在还会加速酸性组分对管壁、阀门的腐蚀，减少管线寿命。因此，天然气必须进行脱水处理，达到规定的含水露点指标后，才允许进入输气干线。

目前，油田广泛采用三甘醇对天然气进行脱水。传统的三甘醇脱水主要在利用三甘醇的吸附作用，对天然气中的水分进一步脱出，使之达到外输露点要求。传统流程：来气经双筒过滤器、三甘醇吸收塔和外输三阶段。由于来气中含液量波动较大，双筒过滤器经常不能有效分离游离水，加之吸收塔内没有设置再次分离的结构，从而导致经三甘醇吸收后的天然气中的水露点达不到外输要求，部分三甘醇被气体带入管路系统，造成三甘醇损失。

《钻采工艺》杂志（第30卷，第4期）发表了“天然气三甘醇脱水装置的国产化研究”中，有工艺设计和设备设计。天然气从三甘醇吸收塔下部进入，与从塔上部流下的三甘醇进行交换，其中的水分被三甘醇吸收，达到设计露点后由吸收塔顶流出，吸收塔分为三部分：下部预分离段，中部吸收段，上部气液捕集段。预分离段主要对进入吸收塔的天然气进行再分离，保证气体进入吸收段后达到工艺要求，吸收段主要借助三甘醇的吸收特性去除天然气中的饱和水，气液捕集段设置了特殊的高效捕集器去除其中的三甘醇，吸收体内设计了塔盘，下部预分离段与中部吸收段之间设置了分隔板。

发明内容

本发明的目的是：提供一种离心式预分离脱水吸收塔，在不改变流程中双筒分离器的作用情况下，通过吸收塔内部结构变化，适应气中含液变化，实现多工况下含水露点指标合格。

本发明采用的技术方案是：离心式预分离脱水吸收塔，包括吸收塔体，吸收塔体为立式圆筒结构，吸收塔体座落在裙座上，裙座固定在基础上；气进管固定在吸收塔体的侧壁中部并沿塔体的塔壁切向伸入吸收塔体内，进入的天然气能在吸收塔体的腔体内产生旋转气流。

在吸收塔体内并在气进管的上部水平焊接固定有隔板，在隔板上焊接固定有中央升气管，中央升气管中心线与吸收塔体中心线为同一条直线；中央升气管垂直并穿过隔板，中央升气管上段在隔板的上部，中央升气管的下段在隔板的下部并且中央升气管的下端口在锥体结构内；在吸收塔体的腔体内固定有锥体结构，锥体结构为漏斗形钢板焊接成；锥体结构的上端焊接在吸收塔体的内壁上并在气进管的下部；中央升气管的下端口与锥体结构的下锥口相对，在锥体结构的下面有向下倾斜的液面稳定板；液面稳定板的上端固定在吸收塔体的内壁上；在吸收塔体的底部固定有排液口；在中央升气管的上部有吸附单元；吸附单元的上部有捕雾器；在吸收塔体的顶部有气出口；吸附单元的上端和下端分别有三甘醇进口和三甘醇出口，三甘醇进口和三甘醇出口由吸收塔体外向内伸入，三甘醇出口在吸附单元的下端，三甘醇进口在吸附单元的上端。

吸附单元是填料或是塔盘。

在液面稳定板的下部有加热器进出口，加热器进出口穿过吸收塔体的侧壁；加热器进出口连接的加热器，对液面稳定板加热和对气进管进入的天然气加热。

所述的捕雾器为水平式捕雾器，水平式捕雾器平面与吸收塔体中心线垂直。

所述的捕雾器为垂直式捕雾器，垂直式捕雾器平面与吸收塔体中心线平行。垂直布置的捕雾器可以避免大气速下引起的液泛。

简述离心式预分离脱水吸收塔的工作原理。参阅图1。天然气进入吸收塔体2后经中央升气管4侧臂使天然气进行旋转式气液分离，第一次分离液体沿中央升气管4侧臂向下流入锥体结构11，分离液体继续下流到液面稳定板12并沉降到吸收塔体2底部，从排液口1排出。气体通过中央升气管4内上升；中央升气管4的伞顶上端固定有吸附单元，吸附单元上下有三甘醇进口8和三甘醇出口10，三甘醇进口8和三甘醇出口10由吸收塔体2外向内伸入，三甘醇出口10在吸附单元的下端，三甘醇进口8在吸附单元的上端，吸附单元上部有捕雾器6，通过捕雾器6处理后，天然气从吸收塔体2顶部的气出口7输出；分离脱水的液体从排液口1排出。锥体结构11为漏斗形，采用钢板焊接成，上部开口的直径大下部开口的直径小。