[发明专利]油田天然气脱水装置

说明书

技术领域

本发明涉及脱水装置，特别是油田天然气脱水装置。

背景技术

天然气广义指埋藏于地层中自然形成的气体。天然气可分为伴生气和非伴生气。伴随原油共生，与原油同时被采出的油田天然气为伴生气；纯气田天然气为非伴生气，它在地层中以气态存在。油田天然气也称油气田天然气、油田伴生气、油田气等。天然气的主要成分是甲烷，根据不同地质形成条件，还含有少量数量不等的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、已烷等低碳烷烃以及二氧化碳、氮气、硫化物等非烃类物质。天然气主要用途是作燃料，也可制造炭黑、化学药品和液化石油气，由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。由于油田天然气与石油伴生，故与非伴生气相比，油田天然气的含水率高，甲烷含量相地对低，除甲烷外的其它低碳烷烃含量相对地高。

油田天然气是一种重要的自然资源。初期开采的油田天然气一般都含有饱和量的水蒸气。天然气中存在水蒸气，减少了输气管道对其他有效成分的输送能力，降低了天然气的热值，并且当输气管道压力和环境温度发生变化时，可能引起水蒸气从天然气气流中析出，形成液态水、冰或天然气的固体水化物。这些物质的存在会降低输气压力，减小输气管道的通过能力，严重时还会堵塞阀门、管道及换热器等设备，从而影响平稳供气。因此，油田天然气必须脱水。此外，根据不同应用阶段的要求，还要对其作脱硫、脱低碳烷烃等处理。

天然气脱水方法有吸收法、吸附法、低温法、膜分离法、气体气提法和蒸馏法，目前常用的工艺有三种：吸附法、吸收法、低温分离法（即辅助制冷+注防冻剂工艺）。吸附法常用的吸附剂有分子筛、硅胶和活性氧化铝。溶剂吸收法常用的溶剂有二甘醇和三甘醇。低温致冷工艺常用的有氨辅助致冷、丙烷辅助致冷、溴化锂致冷等。

油田天然气吸附法脱水采用设备的核心部件是吸附塔，也称干燥塔。每套设备吸附塔一般有两个，也有三个或四个的。两塔结构中，当其中一个塔吸附脱水时，另一个塔同时进行再生。

当对井口输出的油田天然气进行脱水处理时，由于井口气体压力不是很稳定，时高时低，会影响后续设备的正常工作，这一点在已有同类设备中没有很好得到解决。其次是，原料气进入吸附塔前，前过滤器负荷过大，分离效果与使用寿命欠佳。再就是，由于整套设备中有多个分离、过滤器装置对相应段物料作分离，分离后成分的集中高效收集处理，在已有同类设备中也没有得到很好解决。

发明内容

本发明要解决已有油田天然气脱水设备对物料的前期分离与后期回收与排放功效较差，整套设备构造欠完善的问题，为此提供本发明的一处油田天然气脱水装置，该装置在气体吸附脱水的前、后期处理阶段构造合理，处理效果好。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案包括吸附塔A、吸附塔B、分离装置、冷却器、风机和加热器，其特殊之处是设有入口分离罐，入口分离罐下部连有输入原料气的管一，入口分离罐上部连有输出气体的管二，管一上连有进气阀，管二上连有前过滤器，管二末端T型三通式连接有管三，管三一端T型三通式连接有管四，管三另一端T型三通式连接有管五，管四连接所述吸附塔A上端，管五连接所述吸附塔B上端，管三上对应吸附塔A一侧设有塔A进气阀，管三上对应吸附塔B一侧设有塔B进气阀，吸附塔A下端连有管六，吸附塔B下端连有管七，管六与管七间跨接有管八和管十，管八中部支接有管九，管十中部支接有管十一，管八连接管六的一端方向连有塔A均压阀，管八连接管七的一端方向连有塔B均压阀，管十连接管六的一端方向连有塔A出气阀，管十连按管七的一端方向连有塔B出气阀，管九上连有放散阀，吸附塔A、吸附塔B均压后气体通过该放散阀排放，管九另一端与高空放空口连接；管十一另一端连有后过滤器，后过滤器一出口为成品气出口，后过滤器另一出口经连接管十二后连有放空分离罐，所述入口分离罐下部经连接管十七后与所述放空分离罐连接，所述前过渡器的杂质排放口经接管与所述放空分离罐连接，放空分离罐上部与高空放空口连接，放空分离罐下部连有液体放管；

管四与管五另一端共接有管十三，共接端一侧的管四上连有塔A再生出气阀，共接端另一侧的管五上连有塔B再生出气阀，管十三上连有冷却器后连有气液分离器，气液分离器气体出口连有管十六，气液分离器液体出口连有管十四后连有储液罐，储液罐下端连有管十五后与所述放空分离罐连接，管十六上连有循环风机和加热器，管十六末端与管六和管七的共接端连接，共接端一侧的管六上连有塔A再生进气阀，共接端另一侧的管七上连有塔B再生进气阀；

所述管一上支接有管十八，管十八上连有减压阀。