[发明专利]一种基于高压的节流天然气脱水系统

说明书

本发明公开了一种基于高压的节流天然气脱水系统，包括：三相分离器，用于分离去除天然气中的液态水及固体杂质，得干燥天然气；换热器，其用于对干燥天然气进行冷却，对其进行冷量回收；第一喷射器和第二喷射器，所述第一喷射器的工作流体入口和所述第二喷射器的工作流体入口分别并联连接于所述换热器的高压气体出口；第一气液分离器，其气液混合入口与所述第一喷射器的压缩流体出口连通，第二气液分离器，其气液混合入口与所述第二喷射器的压缩流体出口连通，以及第三气液分离器，其液体入口与所述第二气液分离器的液体出口连通，本申请的基于高压的节流天然气脱水系统工艺流程简单，高效节能，装置体积小，脱水效果好。

技术领域

本发明涉及天然气脱水系统领域。更具体地说，本发明涉及一种基于高压的节流天然气脱水系统。

背景技术

从天然气井采出的天然气含有饱和水、液态水、重组分碳氢化合物及固体杂质等的多项流体。这种多相流体如果未加处理就进入输送管道系统，会带来严重的后果。尤其是饱和水的存在，降低了天然气的热值和管道的输送能力；当条件适宜时，天然气中的饱和水就会以游离水的形式析出，形成重组分碳氢化合物，冷凝液在管道或设备中造成积液。这不仅会增加流动压降，甚至形成段塞流，还会加速天然气中酸性组分对管道和设备的腐蚀。游离水不仅在冰点时会结冰，即使在天然气的温度高于水的冰点时，还会形成水合物，严重时会堵塞管道，影响管道与设备的正常运行。所以，在天然气进入输送管道前，必须除去其中的游离水、重烃等物质。

目前，常用的天然气脱水处理技术主要有：化学吸附-再生法、物理吸附-再生法、绝热节流法、机械制冷法和透平膨胀机制冷法等。这些常规方法有自身的优点，如分离效果好、除湿深度大、可以达到较低的露点温度等，所以这些常规方法得到了广泛的应用。但是，这些方法也存在许多缺点，如工艺流程复杂、设备多、工程投资大、占地面积大、消耗能量较多，还对环境有一定的污染。

常规的天然气脱水系统为TEG处理系统，该系统占地面积，不适合海上平台使用，同时需要人工加入乙二醇以达到除湿与分离净化的目的，这增大成本及对环境造成污染。在管道中加入乙二醇还会造成水合物的形成、结垢、流体乳化、腐蚀管道等严重后果。在TEG系统中，防止腐蚀及水合物产生的装置必须可靠，否则，由于管道缺陷造成的后果会非常严重。为防止管道腐蚀通常采用防腐合金管道及电极防腐，造价十分高昂。同时，为了防止有毒水合物对环境造成污染，必须采用价格昂贵的真空脱盐装置，相应的维护和运行费用增加。

因此，有必要开发一种新的天然气脱水技术，以满足市场需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺流程简单，高效节能，装置体积小，脱水效果好的基于高压的节流天然气脱水系统。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种基于高压的节流天然气脱水系统，包括：

三相分离器1，用于分离去除天然气中的液态水及固体杂质，得干燥天然气；

换热器2，其气体入口连接于所述三相分离器1的气体出口，用于对干燥天然气进行冷却，对其进行冷量回收；

第一喷射器3和第二喷射器4，所述第一喷射器3的工作流体入口和所述第二喷射器4的工作流体入口分别并联连接于所述换热器2的高压气体出口；

第一气液分离器5，其气液混合入口与所述第一喷射器3的压缩流体出口连通，

第二气液分离器6，其气液混合入口与所述第二喷射器4的压缩流体出口连通，所述第二气液分离器6的气体出口与第一喷射器3的引射流体入口连通；以及

第三气液分离器7，其液体入口与所述第二气液分离器6的液体出口连通，所述第三气液分离器7的气体出口与第二喷射器4的引射流体入口连接。

根据本发明的一优选实施例，所述的基于高压的节流天然气脱水系统，所述第一气液分离器5的气体出口通过管道与换热器2的冷却介质管道连通；