[发明专利]一种天然气杂质分离回收装置

说明书

本发明涉及一种天然气杂质分离回收装置，包括天然气冷凝系统和水合物气体分离系统，天然气冷凝系统主要包括四台制冷机、四台换热器、三台气液分离器，水合物气体分离系统主要包括液体混合器、第五换热器、第一水合物生成塔、第二水合物生成塔、水合物分离器、H₂S储罐和CO₂储罐。本发明利用多级冷凝和水合物法气体分离技术，实现天然气杂质中各个组分的有效分离并回收，同时将冷凝所得杂质返流为换热器提供冷量，减轻了制冷机的负荷，减少了制冷的能源消耗，具有很好的经济效益。

技术领域

本发明涉及水合物应用技术领域，尤其是一种天然气杂质分离回收装置。

背景技术

煤炭燃烧会带来严重的污染，而采用天然气作为燃料能大大减少二氧化硫、粉煤灰等大气污染，因此未来天然气的使用比重必然呈现上升趋势。

但天然气中往往含有各类杂质，特别是一部分气田所生产的低品质天然气，所含杂质比例更大，不符合天然气运输要求，必须进行净化。目前采用的常规净化装置能够脱除天然气中杂质，但是对于杂质混合物没有进行有效的分离回收，浪费较大。因此，分离杂质的各个组分并回收具有重要的实际意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种天然气杂质分离回收装置,其利用低温冷凝所得杂质中的冷源为换热器提供冷量，同时利用冷凝和水合物法的气体分离技术，有效分离天出然气杂质中的各个组分并加以回收。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种天然气杂质分离回收装置，包括天然气冷凝系统和水合物气体分离系统，所述天然气冷凝系统：具有依次排列的根据杂质沸点的差异进行分段冷却的第一换热器、第二换热器、第三换热器以及第四换热器，第一换热器与第二换热器之间设有第一分离器，第二换热器与第三换热器之间设有第二分离器，第三换热器与第四换热器之间设有第三分离器，第一分离器分离得到的液体送往外部的液化石油气罐装区，第二分离器分离得到的液体通过管道经过第一换热器、第二换热器为其提供冷量后通入水合物气体分离系统，第三分离器分离得到的液体通过管道经过第一换热器、第二换热器和第三换热器为其提供冷量后通往乙烯加工厂。

所述水合物气体分离系统：包括液体混合器、第五换热器、第一水合物生成塔和第二水合物生成塔，液体混合器与第五换热器管路连接，第二分离器分离得到的液体通入第五换热器，第五换热器与第一水合物生成塔和第二水合物生成塔的顶部管路相连，第一水合物生成塔底部管路连接有第一水合物分解器，第二水合物生成塔的底部管路连接有第二水合物分离器，第一水合物生成塔的上端与第二水合物生成塔的下端管路相连，第一水合物分解器和第二水合物分离器均管路连接液体混合器而将水合物分解产生的液体送回液体混合器。

为实现换热器的冷热交换，所述的第一换热器管路连接有第一制冷机，第二换热器管路连接有第二制冷机，第三换热器管路连接有第三制冷机，第四换热器管路连接有第四制冷机。

进一步地，所述的第一水合物分解器管路连接有存储分解产生的H₂S的第一H₂S储罐，第二水合物分离器管路连接有存储分解产生的H₂S的第二H₂S储罐,第二水合物生成塔的顶部通过管道连接有CO₂储罐。

为方便控制向液体混合器中添加水合物促进剂和水，所述的液体混合器上连接有添加剂补充管和补水管,液体混合器与第一水合物分解器和第二水合物分离器连接的管路上设有第一截止阀。

所述的第五换热器通向第一水合物生成塔和第二水合物生成塔的管路上设有液体增压泵，第五换热器与第一水合物生成塔之间的管路上设有第一气体增压泵，第一水合物生成塔与第二水合物生成塔之间的管路上设有第二气体增压泵，以提高水气压力。

为确保可不间断进行水合物法气体分离，所述的第一水合物生成塔和第二水合物生成塔内均设有向下倾斜安装的塔板。