[发明专利]一种天然气加热再生一体化脱水装置及方法

说明书

本发明涉及一种天然气加热再生一体化脱水装置及方法，所述装置包括入口过滤器(1)，第一脱水塔(2)和第二脱水塔(6)，出口过滤器(3)，循环压缩机(4)，气液分离器(5)，冷却器(7)，其中第一脱水塔(2)和第二脱水塔(6)切换进行吸附和再生。本发明的装置将加热器与干燥塔内置式设计，塔进出口采用滤芯形式，可任意拆装更换，其结构满足较大的过流面积，该装置无需额外仪表风空压系统，入口过滤后气体即可满足仪表风气源条件，无能耗，气质干净。

技术领域

本发明提供了一种天然气加热再生一体化脱水装置及方法，将加热器与干燥塔内置式设计，减少管路阀门及热量损失，应用于天然气脱水使用。

背景技术

根据当进入储气装置的天然气含水量超过GB18074-2000《车用压缩天然气》规定时，站内应配置天然气脱水装置，脱水工艺宜采用固体吸附法，脱水设备应按两套并联使用，其中一套系统在运行，另一套系统进行再生，交替运行周期宜为6～8h。

传统的脱水装置通常由前后置过滤器、吸附塔、再生塔、循环压缩机、电加热器、气液分离器组成，通常再生塔和电加热器为分体设计，天然气经过电加热器及管路阀门后再进入再生塔对分子筛进行加热再生。当脱水装置为全自动装置时，阀门由仪表风控制，仪表风气源由仪表风压缩机系统提供，且仪表风压缩系统一般为非防爆设计，需设置在非防爆区，通过管道引至脱水装置。

CN112175686A公开了一种天然气分子筛脱水塔吸附和再生系统及方法，由至少两个分子筛脱水塔、多个程控阀和控制器组成吸附和再生系统，分子筛脱水塔的上端设置有吸附管线进口和再生管线出口，分子筛脱水塔的下端设置有吸附管线出口和再生管线进口；吸附管线进口、再生管线出口、吸附管线出口和再生管线进口上均连接有程控阀；再生管线进口通过程控阀连接有再生气加热冷吹机构；控制器与多个程控阀及再生气加热冷吹机构电信号连接；分子筛脱水塔之间并联，一个分子筛脱水塔处于再生状态，其余分子筛脱水塔处于正常吸附状态。通过控制器远程精确控制各塔流程切换，有效减少了人工环节，提高了工作效率。

CN103071475A公开了一种天然气工业对天然气深度脱水的天然气吸附剂再生节能工艺及装置。它可克服吸附剂再生时能耗大、加热时间长的问题。其技术方案是：采用两塔流程，一塔天然气脱水，另一塔吸附剂再生，然后切换操作；天然气脱水时压缩天然气先经前过滤分离器分离后进入A脱水塔进行脱水得到干燥天然气，再经后过滤分离器分离后进入储气罐；吸附剂加热再生时节流降压后的再生气经换热器、加热器升温后进入B脱水塔对吸附剂进行再生，然后进入换热器降温，再经冷凝分离器分离后进入回收罐；吸附剂冷吹再生时节流降压后的再生气进入B脱水塔对吸附剂冷吹降温。该工艺实现了能量的互补利用，降低了吸附剂再生时的能耗，实现装置的节能运行。

CN109957429A公开了带热回收利用结构的天然气分子筛吸附脱水的系统及方法，包括由多个吸附塔组成的吸附塔群、过滤器、加热器、热回收换热器、空冷器、气液分离器和压缩机，在吸附塔群中，至少一个吸附塔充当脱水塔，至少一个吸附塔充当冷却再生塔，至少一个吸附塔充当热再生塔，至少一个吸附塔充当备用塔,经过开关阀和吸附塔的相互配合，实现脱水、冷再生和热再生的过程，无废气排放，避免天然气浪费或增加其他处理设备，提高装置的操作弹性和运行的可靠性，实现大规模的连续脱水操作，可广泛的应用于天然气的脱水。

CN205062014U公开了一种天然气脱水系统，包括：天然气脱水装置，其包括至少两个吸附塔，所述吸附塔中设置有干燥剂；每一个吸附塔的两端均联通有：脱水管路，其一端与待脱水天然气进口联通，其另一端与脱水完成天然气出口联通；再生管路，其为封闭式循环管路，且从吸附塔的顶端至底端依次串联有冷却器、气液分离器、天然气压缩机、和加热器；阀门，其控制所述吸附塔选择性地与所述脱水管路和再生管路其中之一连接。本实用新型通过工艺管路的特殊设计，通过阀门控制再生工艺流程，可同时实现开式和闭式再生，实现零排放，特别是可以适应进气压力的大范围波动，当进气压力在使用压力的20％～200％范围波动时，天然气脱水系统可正常工作。

发明内容