[实用新型]天然气封闭循环再生的分子筛吸附装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适用于油田单井天然气脱水的天然气封闭循环再生的分子筛吸附装置。

背景技术

石油开采中，天然气作为原油伴生气被采出，以往大多通过火炬放空燃烧，造成浪费。为了节约能源，有必要对油田单井的天然气进行回收。

由于油田单井伴生天然气含有饱和水蒸汽，在常温下水蒸汽凝结成液态水，它易溶解酸性气体而形成酸液，腐蚀设备。液态水还会与烃结合形成天然气水合物，引起管线、设备、阀门以及仪表等堵塞，轻则降低传输效率，重则发生安全事故；为此，必需在天然气进入管输系统前进行脱水处理，使进入管网的天然气符合国家标准GB17820《天然气》对水（烃）露点的要求。

天然气脱水大多采用分子筛吸附装置。分子筛吸附水量饱和时，必须进行脱附再生后才能重新工作。目前，分子筛脱附再生通常是将一定压力的干气（即脱水天然气）电加热升温后对分子筛吸附塔加热，使吸附在分子筛内的水分蒸发析出来，随天然气冷却后进入再生气分离器分离出游离水，分离后的天然气多为放空，即天然气一边进一边出，不但热能损失大，而且天然气放空造成资源浪费。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种适用于单井天然气脱水的天然气封闭循环再生的分子筛吸附装置，使用于再生的天然气循环返回系统，避免浪费。

本实用新型分子筛吸附装置包括以管路相连接的分子筛吸附塔、空冷器、分离器、循环风机和电加热器，所述分子筛吸附塔的一端同时连有原料天然气输入管和再生气输出管、另一端同时连有脱水天然气输出管和再生气输入管，所述各管分别设有阀门；所述分子筛吸附塔的再生气输出管依次连接空冷器和分离器，所述分离器的下端连接排水输出管，上端依次连接循环风机、电加热器和分子筛吸附塔的再生气输入管相连接。

所述分子筛吸附塔由并联两个塔组成，两个塔通过阀门切换使用，即一工作，一备再生用。

所述分子筛吸附塔、空冷器、分离器、循环风机和电加热器集成安装于同一个底座上，形成可整体移动的橇装设备。

本分子筛吸附装置中，分子筛吸附塔的再生过程以其塔内已脱水的天然气为再生气，再生气通过空冷器、分离器、循环风机和电加热器后回到原再生塔内，形成封闭的循环再生系统。即本装置采用循环风机使再生气增压，经过加热后，进入再生塔内，将分子筛内吸附的水加热成水蒸气后与天然气一起经过再生气空冷器冷却后，进入分离器中分离出游离水，分离排出游离水，脱水天然气则通过循环风机送回再生塔，循环使用。

综上所述，本实用新型通过循环风机使再生用天然气循环使用，无再生气外排，减少了热能损失。

附图说明

图１是天然气封闭循环再生的分子筛吸附装置结构示意图。

图中：1—脱水天然气出口，2—底座，3—原料天然气进口， 4、4’—分子筛吸附塔，5—空冷器，6—分离器，7—排水口，8—循环风机，9-电加热器；F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9—阀门。

具体实施方式

下面结合附图说明对本实用新型封闭式循环再生的分子筛吸附装置工作原理。

如图1，本装置设有两个并联的分子筛吸附塔4和分子筛吸附塔4’，一塔工作，另一塔再生后备用，通过阀门操作，切换使用。

如图1，分子筛吸附塔4处于吸附工作状态，分子筛吸附塔4’ 处于脱附再生状态，此时，各阀门开闭状态如下：F1、F4、F 7和F6各阀门开启，F2、F3、F5和F8各阀门关闭。

天然气吸附脱水流程如下：原料天然气从原料天然气进口3通过阀门F1，由原料天然气输入管进入分子筛吸附塔4，在此被分子筛吸附除去水分后，经过阀门F7从脱水天然气出口1输出脱水天然气（即干气）。

分子筛吸附塔4’的再生流程如下：从分子筛吸附塔4’引出塔内天然气作为再生气，通过再生气循环风机8增压后，然后经过再生气电加热器9加热后，通过阀门F6进入分子筛吸附塔4内，将吸附塔4内已吸附的水加热成蒸汽与天然气一起经过阀门4出来，然后经过再生气空冷器5冷却，再进入再生气分离器6内，将游离水分离出来，通过阀门F9从排水口7排出，再生气分离器6内分离出的天然气进入再生气循环风机8循环反回分子筛吸附塔4’使用。

本装置的分子筛吸附塔、空冷器、分离器、、循环风机和电加热器均集成于同一底座2上，形成可整体移动的橇装设备，便于油田单井使用。