[发明专利]同时脱除天然气中二氧化碳、水分及重烃的工艺系统

说明书

同时脱除天然气中二氧化碳、水分及重烃的工艺系统。传统的干法预处理工艺简单，不适合高二氧化碳含量的预处理，湿法工艺复杂，醇胺试剂有毒性，需定期补充溶液及脱盐水。本发明组成包括：吸附塔I（1）、吸附塔II（2）、吸附塔III（3），净化天然气管通过阀门I（10）与冷吹进口管相连，冷吹出口管与冷吹气冷却器（9）进口管相连，冷吹气冷却器出口管与冷吹气增压机（8）进口管相连，冷吹气增压机出口管分别与冷吹进口管和净化气管连接，吸附塔I、吸附塔II、吸附塔III中部具有出口，出口加热气管通过阀门与蓄热器（4）进口管连接，蓄热器出口管与加热气增压机（5）进口管连接。本发明用于同时脱除天然气中二氧化碳、水分及重烃的工艺系统。

技术领域：

本发明涉及天然气液化技术中的天然气预处理技术领域，具体涉及一种同时脱除天然气中二氧化碳、水分及重烃的工艺系统及方法。。

背景技术：

天然气是一种绿色环保、经济实惠、安全可靠的优质能源，发展天然气工业，天然气液化技术中天然气净化工艺的研究也尤为重要，因天然气中的较高凝固点组分如二氧化碳、水分及重烃等在天然气液化过程中会凝固并堵塞设备，必须在液化之前将其脱除；传统的预处理方法是醇胺法脱除二氧化碳及硫化氢等酸性气体+分子筛与活性炭复合床吸附脱除水分及重烃，对于有较大燃料需求如采用燃气轮机驱动压缩机或燃气发电或者有下游管网的LNG工厂，当原料气中二氧化碳含量较低，通常低于1%时也可采用干法预处理工艺，即分子筛与活性炭复合床吸附同时脱除水分、重烃及二氧化碳，少量的再生气（占处理气量的7~15%）用于发电或去下游管网；当二氧化碳含量较高时，由于再生气量较大超出了发电的需求，多余的含碳再生气由于不能靠冷却法分离出二氧化碳而无法循环利用，只能进入火炬放空造成浪费；因此传统的干法预处理工艺虽然流程简单操作方便投资小，但是不适合高二氧化碳含量的天然气预处理；只能采用传统的湿法工艺；而湿法天然气预处理工艺，其流程复杂，设备繁多，投资大，醇胺试剂有毒性，操作中需定期补充溶液及脱盐水。

发明内容：

本发明的目的是提供一种同时脱除天然气中二氧化碳、水分及重烃的工艺方法，其流程简单、适用性强，工艺采用三塔变温吸附（TSA）与加热气增压机串联流程同时脱除天然气中二氧化碳性气体或其他杂质。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种同时脱除天然气中二氧化碳、水分及重烃的工艺系统，其组成包括：吸附塔I、吸附塔II、吸附塔III，其特征是：所述的吸附塔I、所述的吸附塔II、所述的吸附塔III的进口管通过阀门与原料气入口连接，所述的吸附塔I、所述的吸附塔II、所述的吸附塔III的出口管通过阀门与净化气管连接，所述的净化天然气管通过阀门I与冷吹进口管相连，所述的冷吹出口管与冷吹气冷却器进口管相连，所述的冷吹气冷却器出口管与冷吹气增压机进口管相连，所述的冷吹气增压机出口管分别与所述的冷吹进口管和所述的净化气管连接，所述的吸附塔I、所述的吸附塔II、所述的吸附塔III中部具有出口，所述的出口加热气管通过阀门与蓄热器进口管连接，所述的蓄热器出口管与加热气增压机进口管连接，所述的加热气增压机出口管与加热器进口管相连。

所述的同时脱除天然气中二氧化碳、水分及重烃的工艺系统，所述的吸附塔I、所述的吸附塔II、所述的吸附塔III底部出口管通过阀门与加热气冷却器进口管相连，所述的加热气冷却器出口管与燃料气管连接。

所述的同时脱除天然气中二氧化碳、水分及重烃的工艺系统，所述的蓄热器进口管与冷吹气冷却器进口管通过阀门II连接，所述的冷吹气冷却器出口管与冷吹气增压机连接。

所述的同时脱除天然气中二氧化碳、水分及重烃的工艺系统，所述的吸附塔I、所述的吸附塔II、所述的吸附塔III分为二段床层，下端床层用于脱除水分及重烃，充填分子筛与活性炭复合填料、分子筛与硅胶复合填料或分子筛与活性氧化铝复合填料组合，上端床层用于脱除二氧化碳，充填13X分子筛，根据情况也可以将每台吸附塔分为二台串联的吸附塔，第一台塔脱除水分及重烃，第二台塔脱除二氧化碳。