[发明专利]天然气冷冻脱水脱烃系统及天然气冷冻脱水脱烃的方法

说明书

本发明提供一种天然气冷冻脱水脱烃系统及方法。天然气冷冻脱水脱烃系统包括控制器、预冷换热器、气液分离器、换热装置、制冷装置和抽真空装置，预冷换热器与气液分离器连接；换热装置至少包括换热器I、换热器II、过滤分离装置I和过滤分离装置II，换热器I和换热器II的出液口通过切换装置分别与容器或大气连通；制冷装置通过切换装置分别与换热器I和换热器II连接，制冷装置与控制器连接；抽真空装置通过切换装置分别与换热器I和换热器II的出液口连接，抽真空装置与控制器连接。本发明的天然气冷冻脱水脱烃系统通过制冷装置和抽真空装置对换热器进行彻底除霜，可防止管道冻堵，不需要添加抑制剂，从而降低了运行成本，且装置可设置得较小。

技术领域

本发明涉及天然气冷冻脱水脱烃的技术领域，特别涉及一种天然气冷冻脱水脱烃系统及天然气冷冻脱水脱烃的方法。

背景技术

刚开采出来的天然气和油田伴生气，一般含有大量水气，对它们进行输送时，输送到环境温度相对较低的位置，水会直接结冻或与天然气形成水合物，一方面降低了集输气管道的流通能力，严重时会造成管线、阀门、仪表等的堵塞，从而影响集输气管道的安全经济运行；同时还会加速集输气管道的腐蚀。为了防止水合物生成，减小设备及管道等的腐蚀，通常在进行输送前对天然气和油田伴生气进行脱水脱烃处理。

为了满足输气要求的脱水脱烃，其露点要求较低，如GB17820-2012《天然气》就规定了“在交接点压力下，水露点应比输送条件下最低环境温度低5℃”，由此可见，对输送天然气的露点要求其实并不高，只是“浅脱”。

常用的天然气脱水脱烃方法包括分子筛吸附法、三甘醇脱水法或添加抑制剂的冷冻脱水法。这三种方法各有优缺点，如分子筛吸附法一般适用于需要低露点的场合，其可以达到的露点一般为-40℃~-80℃，分子筛的再生能耗较大，再生气的再循环利用较为困难；三甘醇脱水法适用于大气量的场合，建设成本和运行成本都较大，对于气量较小的天然气孤井不太适合；添加抑制剂的冷冻脱水法比较适合天然气输送时“浅脱”的要求，但是抑制剂的再生或者消耗会增加运行成本，抑制剂的再生系统使装置较为庞大，且由于制冷剂与气体（天然气）换热时换热系数较小，换热器需设计较大，故换热器的制冷剂侧需填充较多的制冷剂，容易造成回油不畅，损坏制冷机。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种天然气冷冻脱水脱烃系统，以解决现有技术中采用添加抑制剂的冷冻脱水法对天然气进行脱水脱烃，抑制剂的再生或者消耗会增加运行成本，且抑制剂的再生系统使装置较为庞大，不便于运输的技术性问题。

本发明的第二目的在于提供一种天然气冷冻脱水脱烃的方法。

本发明的第三目的在于提供一种油气回收设备。

本发明的第四目的在于提供一种油气回收方法。

本发明目的通过以下的技术方案实现：

一种天然气冷冻脱水脱烃系统，包括控制器、预冷换热器、气液分离器、换热装置、制冷装置和抽真空装置，其中，

所述预冷换热器与所述气液分离器连接；

所述换热装置至少包括换热器I、换热器II 、过滤分离装置I和过滤分离装置II，所述气液分离器分别通过切换装置与所述换热器I和换热器II连接，所述换热器I的出气口与所述过滤分离装置I连接，所述换热器II的出气口与所述过滤分离装置II连接，所述换热器I和所述换热器II的出气口分别通过切换装置与泄压装置连通；

所述制冷装置用于给所述换热器I和所述换热器II提供冷源和热源，所述制冷装置分别通过切换装置与所述换热器I和所述换热器II连接，所述制冷装置与所述控制器连接；

所述抽真空装置用于对所述换热器I和所述换热器II进行抽真空，所述抽真空装置分别通过切换装置与所述换热器I和所述换热器II的出气口连接，所述抽真空装置与所述控制器连接。