[发明专利]天然气中二氧化碳雪化分离器、分离系统及分离方法

说明书

本发明公开了天然气中二氧化碳雪化分离器、分离系统及方法；天然气中二氧化碳雪化分离器，包括罐体，所述罐体的底部设有混合气体进气口和混合气体出气口，罐体的下部设有融化塔板将罐体分离成两部分，罐体在融化塔板的上部壁上设有混合气体进气管和CO₂流出口，混合气体进气管在罐体内部的出气口与喷嘴相对设置，喷嘴与进气管连接，所述罐体的顶部设有剩余气体出口。不依靠化学药剂，根据CO₂的凝华特性，在设备中启用凝华装置，使得CO₂能够与天然气实现一步分离，缩短含CO₂天然气处理流程，降低能耗。

技术领域

本发明涉及天然气中二氧化碳的分离技术，尤其涉及一种天然气中二氧化碳雪化分离器、分离系统及分离方法。

背景技术

在当今化石能源日益枯竭，生态环境每况愈下的情况下，人们生产生活中对能源的需求却急速增长，供需矛盾愈发突出。对于油气开采，用注入CO₂的方法可以提高油气采收率。目前，CO₂驱开采方式已在胜利油田、吉林油田、中原油田等有了进一步的应用，获得了很好的提高采收率效果。

但开采出来的天然气含有较多的CO₂及其他杂质，并不能直接使用，传统常用的处理工艺即脱水和脱酸工艺流程长，设备众多，能耗高。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种天然气中二氧化碳雪化分离器、分离系统及分离方法，不依靠化学药剂，根据CO₂的凝华特性，在设备中启用凝华装置，使得CO₂能够与天然气实现一步分离，缩短含CO₂天然气处理流程，降低能耗。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

天然气中二氧化碳雪化分离器，包括罐体，所述罐体的底部设有混合气体进气口和混合气体出气口，罐体的下部设有融化塔板将罐体分离成两部分，罐体在融化塔板的上部壁上设有混合气体进气管和CO₂流出口，混合气体进气管在罐体内部的出气口与喷嘴相对设置，喷嘴与进气管连接，所述罐体的顶部设有剩余气体出口。

所述罐体的顶部和底部均为半球形。

所述混合气体进气管在罐体内的出气口朝上设置，与朝下设置的喷嘴相对设置。

所述混合气体进气管在罐体内的出气口上设有泡罩，保证固态的CO₂不会落到出气口内。

采用所述天然气中二氧化碳雪化分离器的分离系统，包括CO₂气瓶和甲烷气瓶，所述CO₂气瓶和甲烷气瓶通过管道连接到气体混合罐，所述气体混合罐的出口通过管道连接到所述混合气体进气口，所述混合气体出气口通过管道连接到换热器，所述换热器与液氮瓶连接，所述换热器通过管道连接到所述混合气体进气管；

所述CO₂流出口通过管道连接CO₂存储罐；所述剩余气体出口通过管道连接到气体冷却器，所述气体冷却器的出口连接闪蒸罐后通过管道连接到与所述喷嘴连接的所述进气管。

CO₂气瓶和甲烷气瓶在与所述气体混合罐连接的管道上都设有减压阀、闸阀及流量计；所述换热器与所述混合气体进气管连接的管道上设有温度表、压力表。

所述剩余气体出口与所述气体冷却器连接的管道上还设有背压阀。

所述换热器还与恒温水浴系统连接。

采用所述的分离系统的分离方法，包括，

打开甲烷气瓶，关闭CO₂气瓶，待甲烷充满整个装置，此时喷嘴喷出低温液态甲烷雾滴；