[实用新型]一种天然气甘醇脱水装置

说明书

一种天然气甘醇脱水装置，属于天然气脱水领域，涉及到天然气甘醇脱水装置循环泵技术。主要包括脱水吸收塔、富甘醇液过滤器、能量交换泵、贫甘醇液过滤器、电动泵、贫富甘醇液换热器、闪蒸罐、精馏柱、富甘醇液再生器依次连接，在天然气甘醇脱水装置中同时配置能量交换泵和电动泵，能量交换泵和电动泵组合应用，联合完成贫甘醇液的循环增压任务。电动泵配置在脱水装置的贫甘醇液管线上给贫甘醇液提供部分动力，从而减少能量交换泵的天然气消耗量。这种能量交换泵和电动泵同时配置的天然气甘醇脱水装置既可以用在高压天然气脱水装置上，也可以用在老气田低压天然气脱水装置升级改造上。

技术领域

本发明属于天然气甘醇脱水领域，涉及到天然气甘醇脱水装置的甘醇循环泵技术。

背景技术

天然气脱水装置的基本功能是把天然气中的水分脱除，使天然气中的水含量满足管道输送的标准。天然气脱水装置最常用的方法是使用甘醇作为液体干燥剂循环吸收和解吸天然气中的水分。只配置电动泵的天然气甘醇脱水装置，采用电机驱动贫甘醇泵，实现贫甘醇液的增压任务。电动泵只消耗电力能源而不消耗脱水吸收塔内的天然气，但是甘醇脱水装置必须设置独立的脱水吸收塔液位调节阀及其控制系统，电控系统复杂。高压富甘醇液的能量全部通过减压阀减压浪费掉了，因此能源动力能耗很高。

配置能量交换泵的天然气甘醇脱水装置，能量交换泵4把不含水分的贫甘醇液32泵入脱水吸收塔1顶部，在脱水吸收塔1内，贫甘醇液从湿天然气29中吸收水分并变成含水分高压富甘醇液。在脱水吸收塔1下部的富甘醇液出口35，富甘醇液和部分天然气一起离开脱水吸收塔1进入能量交换泵4，在能量交换泵4中把高压力能交换给贫甘醇液，使贫甘醇液压力增加可以克服管道阻力进入脱水吸收塔1。离开能量交换泵4的富甘醇液和部分天然气减压为低压后进入贫富甘醇液换热器6，在贫富甘醇液换热器6中富甘醇液温度升高，贫甘醇液温度降低。热交换后的富甘醇液在闪蒸罐7中闪蒸出天然气，闪蒸后的富甘醇液进入精馏柱8精馏，精馏后的富甘醇液在再生器9中再生成为贫甘醇液。再生后的贫甘醇液返回贫富甘醇液换热器6降低温度，经贫甘醇液过滤器5过滤杂质后进入能量交换泵4。贫甘醇液通过能量交换泵4增压后进入脱水吸收塔，重复下一个循环。

能量交换泵4工作原理概述：来自脱水吸收塔1的富甘醇液（比例约为65%）和部分天然气（比例约为35%）进入能量交换泵4的左液缸无杆腔10，推动左液缸活塞11向右侧移动，把能量交换泵4左液缸有杆腔13内的贫甘醇液增压后通过左液缸排液单向阀14排出到脱水吸收塔1内。因贫甘醇32的压力比吸收塔1的压力高，所以贫甘醇液32可以克服贫甘醇液管线阻力和吸收塔1的高度差。同时能量交换泵4右液缸有杆腔18腔内容积不断扩大，常压贫甘醇液通过右液缸进液单向阀17被吸入右液缸有杆腔18腔。能量交换泵4右液缸无杆腔20内的富甘醇液及其天然气被右液缸活塞19压缩后排出能量交换泵4进入贫富甘醇液换热器6进行热交换。温度升高后的富甘醇液及其天然气进入闪蒸罐7闪蒸出天然气。闪蒸后的富甘醇液进入精馏柱8精馏和再生器9成为贫甘醇液。当能量交换泵4活塞11向右移动到终点时触发机械换向机构换向，能量交换泵4改变移动方向向左移动，此时能量交换泵4右液缸无杆腔20腔内进入来自脱水吸收塔1富甘醇液出口35的富甘醇液和部分天然气推动右液缸活塞19向左方移动，右液缸有杆腔18内的贫甘醇液被压进右液缸排液单向阀15后出能量交换泵4进入脱水吸收塔1。能量交换泵4左液缸有杆腔13通过左液缸进液单向阀16吸入贫甘醇液，左液缸无杆腔10富甘醇液和天然气被左液缸活塞11压缩后排出。能量交换泵4如此往复循环工作，利用脱水吸收塔1内富甘醇液和部分高压天然气的压力能量，把贫甘醇液增压后排入脱水吸收塔1。

能量交换泵4分为高压型和低压型，高压型一般适用于吸收塔压力300-1500PSI工作压力，低压型适用于300-100PSI，主要区别是左液缸有杆腔13和右液缸有杆腔18环形面积与左液缸无杆腔10和右液缸无杆腔20活塞面积比。高压型能量交换泵面积比大所消耗的天然气量少，打出的贫液数量多，低压型能量交换泵面积比小耗费的天然气多并打出贫液数量较少。