[实用新型]一种天然气液化脱碳脱水装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种天然气液化脱碳脱水装置。

背景技术

在天然气液化工艺中，原料气需要进行脱碳脱水处理，利用分子筛吸附脱碳脱水目前很常用，其原理是利用分子筛的吸附作用，使天然气中的水和二氧化碳附着在分子筛上，天然气则流过吸附容器，实现脱除天然气中水和二氧化碳的目的。

分子筛对水和二氧化碳的吸附有限制，当分子筛吸附饱和时，就无法再吸附水和二氧化碳，失去了吸附效果。这时需要对分子筛进行再生(也称为活化)处理，使附着在分子筛上的水分和二氧化碳脱离分子筛，并被带出吸附容器，这就是分子筛的再生过程。分子筛经过再生处理才能循环使用。

再生过程需要有再生气，再生气要求是洁净、干燥的气体，能将分子筛中的水和二氧化碳吹除掉。同时需要对再生气加热，温度达到200～300℃(具体温度由工艺情况确定)。而加热后的分子筛还需要吹冷到常温状态，这才算完成了再生过程，具备吸附能力。

目前的分子筛脱碳脱水装置中，使用吸附塔、吸附剂(主要是各种型号的分子筛或其他吸水剂)、程控阀、加热器(用于加热再生气)等设备，如图1所示，其包括第一吸附塔1、第二吸附塔2、工艺气体进气端、工艺气体出气端、加热器13、冷却器14及控制器，所述加热器13及所述冷却器14均分别与所述第一吸附塔1及所述第二吸附塔2连接，所述第一吸附塔1及第二吸附塔2并列连接于所述工艺气体进气端及所述工艺气体出气端之间，所述控制器通过多个程控阀控制所述第一吸附塔1、所述第二吸附塔2、所述加热器13以及所述冷却器14。

其中，工艺气体经过程控阀4、第一吸附塔1和程控阀10，被净化后流出。从净化后的工艺气体中引出部分气体作为再生气使用。通过程控阀13调节再生气流量，再生气通过加热器3被加热，然后通过程控阀9流入第二吸附塔2对其中的吸附剂进行再生，然后通过程控阀7流入冷却器14，被冷却后放空或用于别的用途。第二吸附塔2加热完毕后，关闭加热器3，再生气对第二吸附塔2进行吹冷，吹冷完后再生过程结束，第一吸附塔1和第二吸附塔2可以进行切换。程控阀12用于两个吸附塔之间压力的平衡。

上述现有技术的装置虽然可以完成吸附剂的再生，然而存在以下缺陷：

1、被再生的分子筛被吹冷的过程中，热量完全被带走，没有任何回收，因而浪费了能源，同时增加了加热器的负荷。

2、再生过程中的加热和吹冷不是同时进行的，吹冷和加热安装先后顺序进行，在工艺流程中，吸附过程一直是在进行的，则吹冷和加热时间之和与吸附时间一样，这实际是缩短了吹冷和加热的时间，因此，需要较大的热流量才能满足再生的要求，具体就需要较大的再生气量或较大功率的加热器。

3、由于需要较大的再生气量，而液化设备的放空气体气量较小，不能作为再生气体，因此，使用净化后的工艺气体作为再生气，进而消耗了工艺气体，相当于降低了生产能力。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种天然气液化脱碳脱水装置，以克服现有技术的装置浪费能源的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提出一种天然气液化脱碳脱水装置，包括第一吸附塔、第二吸附塔、工艺气体进气端、工艺气体出气端、加热器、冷却器及控制器，所述第一吸附塔及第二吸附塔并列连接于所述工艺气体进气端及所述工艺气体出气端之间，所述加热器及所述冷却器均分别与所述第一吸附塔及所述第二吸附塔连接，所述控制器通过多个程控阀控制所述第一吸附塔、所述第二吸附塔、所述加热器以及所述冷却器，其中，还包括：一第三吸附塔，所述第三吸附塔连接于所述工艺气体进气端及所述工艺气体出气端之间；一再生气体进气端，于所述第一吸附塔、所述第二吸附塔及所述第三吸附塔与所述工艺气体进气端相连的端口，所述再生气体进气端分别与所述第一吸附塔、所述第二吸附塔及所述第三吸附塔连接；其中，所述加热器包括第一通气口及第二通气口，所述第一通气口及所述第二通气口均分别与所述第一吸附塔、所述第二吸附塔及所述第三吸附塔连接。