[实用新型]半开式与封闭式相结合分子筛的脱水与再生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及脱水与再生装置技术领域，是一种半开式与封闭式相结合分子筛的脱水与再生装置。

背景技术

井口流出的天然气几乎都为气相水所饱和，甚至会携带一定量的液态水。天然气中水分的存在往往会造成严重的后果:含有CO₂和H₂S的天然气在有水存在的情况下形成酸而腐蚀管路和设备；在一定条件下形成天然气水合物而堵塞阀门、管道和设备；降低管道输送能力，造成不必要的动力消耗。水分的存在对天然气是非常不利的事，因此，需要更为严格脱水。

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。低温法脱水是利用高压天然气节流膨胀降温或利用气波机膨胀降温而实现的，这种工艺适合于高压天然气；而对于低压天然气，若要使用则必须增压，从而影响了过程的经济性。溶剂吸收法和固体吸附法目前在天然气工业中应用较广泛。

溶剂吸收法中常采用甘醇类物质作为吸收剂，在甘醇的分子结构中含有羟基和醚键，能与水形成氢键，对水有极强的亲和力，具有较高的脱水深度。甘醇脱水适用于气量稳定的大型天然气处理厂。

固体吸附法是当液体与多孔的固体表面接触时，由于流体分子与固体表面分子之间的相互作用，流体分子会被吸附在固体表面上，导致流体分子在固体表面上含量增多，这种现象称为固体表面的吸附现象。固体吸附法就是利用多孔固体颗粒选择性地吸附流体中一定组分在其内外表面上，从而使流体混合物得以分离的方法。具有一定吸附能力的固体材料称为吸附剂，被吸附的物质称为吸附质。在天然气加工中，脱水、脱硫过程都可以应用吸附法。特别是吸附法脱水，由于其具有深度脱水高、装置简单、占地面积小等优点，天然气在深度脱水、深冷液化和海上平台等方面居于不可动摇的地位。

根据对现有天然气脱水方式对比与分析，固体吸附法是使气体中的水蒸气吸附在分子筛、硅胶等吸附剂上达到脱水的目的，可以通过改变吸附压力或者温度的方法改变平衡方向再生吸附剂。与甘醇吸附法相比，吸附法脱水后干气体中水含量可低于1x10^-6，对进料气温度、压力和流量变化不敏感，小流量脱水较为经济。

但现有分子筛脱水需高能再生；目前分子筛脱水中再生方式主要采用开放式再生，将再生气排入大气，造成的能源浪费与环境的污染。

发明内容

本实用新型提供了一种半开式与封闭式相结合分子筛的脱水与再生装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有分子筛脱水能耗高，再生气排入大气造成的能源浪费与环境的污染的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种半开式与封闭式相结合分子筛的脱水与再生装置，包括前置过滤器、后置过滤器、A吸附塔和B吸附塔；在A吸附塔的顶部和B吸附塔的顶部分别设有上端口，A吸附塔的上端口与B吸附塔的上端口通过上连通管连接在一起，在A吸附塔的底部和B吸附塔的底部分别设有下端口，A吸附塔的下端口与B吸附塔的下端口通过下连通管连接在一起，在上连通管上连接有进料管，在下连通管上连接有出料管，在进料管上固定安装有前置过滤器，在出料管上固定安装有后置过滤器，位于进料管左右两侧的上连通管上分别固定安装有阀门，位于出料管左右两侧的下连通管上分别固定安装有阀门。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述在B吸附塔的外侧有换热器、空冷器、气液分离器、A三通阀和B三通阀；靠近A吸附塔和B吸附塔上端口位置的上连通管上并联有上旁通管，靠近A吸附塔和B吸附塔下端口位置的下连通管上并联有下旁通管；换热器的壳程进口端与上旁通管之间连接有第一管线，换热器的壳程出口端与空冷器的进口端通过第二管线连接在一起，空冷器的出口端与气液分离器的进料端通过第三管线连接在一起，气液分离器的出气端与A三通阀的进口端通过第四管线连接在一起，A三通阀的第一出口端与进料管之间连接有第五管线，A三通阀的第二出口端与B三通阀的进口端之间连接有第六管线，B三通阀的第一出口端与下旁通管之间连接有第七管线，在第六管线上固定安装有循环风机，在第七管线上固定安装有加热器，位于第一管线左右两侧的上旁通管上分别固定安装有阀门，位于第七管线左右两侧的下旁通管上分别固定安装有阀门。

上述B三通阀的第二出口端与换热器的管程进口端之间连接有第八管线，在换热器的管程出口端与第七管线之间连接有第九管线。

上述在A三通阀与循环风机之间的第六管线与出料管之间连接有第十管线，在第十管线上固定安装有阀门。

上述加热器为电加热器。