[发明专利]一种干气内循环再生的分子筛脱水装置及脱水工艺

说明书

本发明公开了一种干气内循环再生的分子筛脱水装置，包括第一分子筛吸附脱水塔、第二分子筛吸附脱水塔、分子筛预吸附脱水塔、加热器、再生气冷却器和程控阀，所述第一分子筛吸附脱水塔和第二分子筛吸附脱水塔为并联连接，所述原料气管出口包括两个支路，分别为第一支路和第二支路，所述第一支路的原料气管出口排出的原料气沿气流输出的方向依次通过控制阀、第一程控阀、第一分子筛吸附脱水塔和第二程控阀。本发明优点是：提高了管道输送能力，减少了不必要的动力消耗；实现全干气再生，满足深冷处理的指标要求；通过程序控制改变再生气流程走向，实现原料湿气变干气，再用干气进行加热和冷吹再生，实现深度脱水指标要求。

技术领域

本发明涉及石油天然气化工技术领域，具体涉及一种干气内循环再生的分子筛脱水装置及脱水工艺。

背景技术

天然气从地下采出一般含饱和水分，往往携带液态水分。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，需要深冷处理时也会结冰堵塞冷箱等设备；降低管道输送能力，造成不必要的动力消耗。因此，在成为合格商品的天然气或深冷处理之前，均需要对天然气进行脱水处理。

传统工艺分子筛变温吸附工艺，通常取产品干气作为再生气，再生脱水后经再生气压缩机增压返回原料气。为了降低装置故障率，消除再生气压缩机，改进的分子筛变温吸附工艺采用原料湿气作再生气，湿气再生缺点是无法达到较深的水露点指标。为了获得更深的水露点指标，可增加预干燥塔实现部分干气加热再生，但依然采用原料湿气进行冷却，没有实现全干气再生，无法满足深冷处理的指标要求，尤其是LNG生产对脱水指标的要求，往往要求水含量低于0.1ppm。因此，需要设计一种干气内循环再生的分子筛脱水装置，目的在于，解决现有技术中无法实现深度脱水指标要求的缺陷。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中无法实现深度脱水指标要求的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种干气内循环再生的分子筛脱水装置，包括第一分子筛吸附脱水塔、第二分子筛吸附脱水塔、分子筛预吸附脱水塔、加热器、再生气冷却器和程控阀，所述第一分子筛吸附脱水塔和第二分子筛吸附脱水塔为并联连接，所述原料气管出口包括两个支路，分别为第一支路和第二支路，所述第一支路的原料气管出口排出的原料气沿气流输出的方向依次通过控制阀、第一程控阀、第一分子筛吸附脱水塔和第二程控阀，所述第二支路原料气管出口排出的原料气沿气流输出的方向依次设置有第十程控阀、分子筛预吸附脱水塔、第十七程控阀、再生气加热器、第八程控阀、第二分子筛吸附脱水塔、第七程控阀、第十三程控阀、再生气冷却器和再生气分离器。

现有技术是取产品干气作为再生气，再生脱水后经再生气压缩机增压返回原料气，为了获得更深的水露点指标，可增加预干燥塔实现部分干气加热再生，但依然采用原料湿气进行冷却，没有实现全干气再生，无法满足深冷处理的指标要求，尤其是LNG生产对脱水指标的要求，往往要求水含量低于0.1ppm。

本发明取消再生气压缩机，通过增设程序控制阀门，通过程序控制改变再生气流程走向，，实现原料湿气无论是进入主干燥塔还是预干燥塔，干燥塔均是常温操作，湿气脱水变成干气，采用此干气作再生气，对相应的处于再生状态的干燥塔进行加热和冷吹再生，实现完全干气再生，再生充分彻底，满足吸附深度脱水指标要求。

进一步的，再生气加热器的一端与第十七程控阀连接，另一端分为两个分支，第一分支与第八程控阀连接，第二分支与第四程控阀连接；

进一步的，再生气冷却器分为进口端与出口端，所述进口端分别与第十三程控阀和第十五程控阀连接，所述出口端与再生气分离器连接；