[发明专利]闭式三塔分子筛脱水装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种闭式三塔分子筛脱水装置，属于天然气净化技术领域。 

背景技术

目前，天然气脱水的方法一般包括低温法、溶剂吸收法、固体吸附法、化学反应法和膜分离法等。固体吸附法脱水通常采用分子筛等干燥剂进行吸附脱水，吸附后的分子筛再经过再生气加热脱除其中的水分。目前在三塔再生装置中，分子筛的再生气通常为低压的天然气，来自干燥塔下游，再生气先给一塔进行冷吹，经过加热后给一塔解析，然后冷却分离出水分，脱水后的再生气的回到低压系统，或需要经过增压压缩机回收到上游单元。由于再生气不能直接进入天然气脱水后的工艺流程，不利于工艺物料平衡计算，通过增压机回收增加设备，使再生气的回收工艺较为复杂。 

发明内容

本发明的目的是提供一种闭式三塔分子筛脱水装置，本发明具有操作方便、安全可靠，效率高、适应性强等优点。 

本发明所提供的一种闭式三塔分子筛脱水装置，它包括至少1组干燥塔、再生气加热器、再生气冷却器和气液分离器； 

每组所述干燥塔包括干燥塔Ⅰ、干燥塔Ⅱ和干燥塔Ⅲ； 

湿天然气进入管线与一分支管线相连通；所述干燥塔Ⅰ、所述干燥塔Ⅱ和所述干燥塔Ⅲ的塔顶分别与所述湿天然气进入管线和所述分支管线相连通； 

所述干燥塔Ⅰ、所述干燥塔Ⅱ和所述干燥塔Ⅲ的塔顶均通过再生气冷却器入口管线与所述再生气冷却器相连通；所述再生气冷却器的出口与所述气液分离器相连通；所述气液分离器的气相出口与所述湿天然气进入管线相连通； 

所述干燥塔Ⅰ、所述干燥塔Ⅱ和所述干燥塔Ⅲ的塔底均与一干燥天然气流出管线相连通； 

所述干燥塔Ⅰ、所述干燥塔Ⅱ和所述干燥塔Ⅲ的塔底均通过再生气加热器入口管线与所述再生气加热器相连通，所述再生气加热器的出口通过再生气加热器出口管线分别与所述干燥塔Ⅰ、所述干燥塔Ⅱ和所述干燥塔Ⅲ的塔底相连通； 

所述湿天然气进入管线和所述分支管线与所述干燥塔Ⅰ、所述干燥塔Ⅱ和所述干燥塔Ⅲ相连通的管路上靠近所述干燥塔Ⅰ、所述干燥塔Ⅱ和所述干燥塔Ⅲ端均设有控制阀； 

所述再生气冷却器入口管线、所述干燥天然气流出管线、所述再生气加热器入口管线和所述再生气加热器出口管线上靠近所述干燥塔Ⅰ、所述干燥塔Ⅱ和所述干燥塔Ⅲ端上均设有所述控制阀。 

上述的闭式三塔分子筛脱水装置中，所述湿天然气进入管线上设有一流量控制阀，所述流量控制阀设于靠近所述湿天然气进入管线与所述分支管线的连接处。所述流量控制阀可起到控制流量和减压的作用。 

上述的闭式三塔分子筛脱水装置中，所述控制阀可为程控阀；如所述分支管线与所述干燥塔Ⅰ、所述干燥塔Ⅱ和所述干燥塔Ⅲ相连通的管路上设置的程控阀作为冷却阀组，所述再生气冷却器入口管线上设置的程控阀作为冷却阀组； 

所述湿天然气进入管线与所述干燥塔Ⅰ、所述干燥塔Ⅱ和所述干燥塔Ⅲ相连通的管路上设置的程控阀作为吸附阀组，所述干燥天然气流出管线上设置的程控阀作为吸附阀组； 

所述再生气加热器入口管线和所述再生气加热器出口管线上设置的程控阀作为加热阀组。 

本发明提供的脱水装置进行脱水时，可以运用三个干燥塔同时运行，实现同一时刻有一塔在进行脱水，其他两塔再生冷吹的过程。 

本发明与现有技术相比，具有以下有优点： 

1、该脱水装置中天然气从干燥塔顶部进入到底部流出进行脱水，干燥塔的冷吹从塔的顶部进入到底部流出，干燥塔的加热从塔的底部到顶部进行，天然气的流向控制有利于提高分子筛塔的再生效果。 

2、本发明提供的脱水装置采用控制再生气流的方式，实现吸收分子筛塔的降压，实现再生气回到吸收塔。 

3、本发明提供的脱水装置中的每个塔采用程序控制阀控制，程控阀分为吸附阀组、冷吹阀组和加热阀组；程控阀组的按照规定的周期切换。 

4、本发明提供的脱水装置的三个分子筛塔，每塔的分子筛装填量、相同位置的阀门数量、尺寸相同，具有对称性和互换性。 

附图说明

图1为本发明闭式三塔分子筛脱水装置的结构示意图。 

图2为本发明闭式三塔分子筛脱水装置中干燥塔Ⅰ、干燥塔Ⅱ和干燥塔Ⅲ分别进行吸附、冷吹和加热时的示意图。 

图3为本发明闭式三塔分子筛脱水装置中干燥塔Ⅰ、干燥塔Ⅱ和干燥塔Ⅲ分别进行加热、吸附和冷吹时的示意图。 

图4为本发明闭式三塔分子筛脱水装置中干燥塔Ⅰ、干燥塔Ⅱ和干燥塔Ⅲ分别进行冷吹、加热和吸附时的示意图。