[实用新型]天然气脱碳系统

说明书

本实用新型涉及一种天然气脱碳系统，包括原料气单元、脱水脱烃单元、脱碳单元、冷吹管路组件、净化气输出管、加热再生单元以及回收单元；净化管路组件依次连接原料气单元、脱水脱烃单元以及脱碳单元，以使原料天然气依次脱去重烃、水分以及二氧化碳；加热再生单元包括加热总管、第一加热管以及第二加热管；第一加热管连接脱碳单元，以对脱碳单元进行加热再生处理；第二加热管连接脱水脱烃单元，以对脱水脱烃单元进行加热再生处理。脱水和脱碳单独进行，避免了水分对脱去二氧化碳的影响。利用一套加热总管同时对脱水脱烃单元和脱碳单元加热再生，不需要在脱碳单元和脱水脱烃单元中分别设置加热装置，节约了能源，提高了设备的利用率。

技术领域

本实用新型涉及天然气净化技术领域，特别涉及一种天然气脱碳系统。

背景技术

煤层气属非常规天然气，主要由95％以上的甲烷组成，是一种优质洁净能源，作为燃料在工业和民用上都收效良好。煤层气脱碳是液化前的必需工序，目前天然气的脱碳工艺主要采用MDEA工艺，因煤层气组分稳定、二氧化碳含量较低、重烃含量少，MDEA脱碳工艺相对复杂、设计余量大，对资源浪费较严重。现有工艺中，针对煤层气通常常用干法脱碳的方式。干法脱碳中采用变温吸附法(TSA)，利用分子筛或分子筛与其它吸附剂组合达到脱去天然气中二氧化碳、水分及重烃的目的。该方法具有流程简单、操作简便、无腐蚀及污染、占地面积小、运行费用低等显著优点。在现有干法脱碳的工艺中,水分和二氧化碳在同一个罐体中进行,但是水分不能充分吸附时,水分会被用于吸附二氧化碳的分子筛微量吸附,从而残留的水分会影响分子筛对二氧化碳的吸附效果。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种天然气脱碳系统，以分别除去天然气中的水分和二氧化碳，避免水分对二氧化碳吸附的影响。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种天然气脱碳系统，包括原料气单元、脱水脱烃单元、脱碳单元、冷吹管路组件、净化气输出管、加热再生单元以及回收单元；原料气单元用于导入原料天然气；净化管路组件依次连接所述原料气单元、所述脱水脱烃单元以及所述脱碳单元，以使原料天然气依次脱去重烃、水分以及二氧化碳，得到净化气；冷吹管路组件依次连接所述净化管路组件、所述脱碳单元以及所述脱水脱烃单元，以利用净化气对所述脱碳单元和所述脱水脱烃单元进行冷吹处理；净化气输出管连接所述冷吹管路组件的末端，以将净化气向外排出；加热再生单元包括加热总管、第一加热管以及第二加热管；所述第一加热管连接所述脱碳单元，并与所述加热总管连接形成供再生气流动的循环管路，以对所述脱碳单元进行加热再生处理；所述第二加热管连接所述脱水脱烃单元，以对所述脱水脱烃单元进行加热再生处理；所述加热总管上设有加热器，以对再生气进行加热并提供给所述第一加热管和所述第二加热管；回收单元连接所述第二加热管的末端,以将再生气回收。

可选地，所述脱水脱烃单元包括三个脱水脱烃塔，每个所述脱水脱烃塔内均填充有用于吸附水分和重烃的填料；三个脱水脱烃塔相并联，以在同一时刻使得三个所述脱水脱烃塔分别处于吸附、再生以及冷吹状态；所述脱碳单元包括三个脱碳塔，每个所述脱碳塔内填充有用于吸附二氧化碳的分子筛；三个所述脱碳塔相并联，以在同一时刻使得三个所述脱碳塔分别处于吸附、再生以及冷吹状态。

可选地，所述净化管路组件与每个所述脱水脱烃塔的出入口以及每个所述脱碳塔的出入口均通过阀门连接，以控制原料天然气依次通过吸附状态的脱水脱烃塔和吸附状态的脱碳塔。

可选地，所述冷吹管路组件与每个所述脱碳塔的出入口以及每个所述脱水脱烃塔的出入口均通过阀门连接，以控制净化气依次通过冷吹状态的所述脱碳塔和冷吹状态的所述脱水脱烃塔。

可选地，所述第一加热管与每个所述脱碳塔的出入口均通过阀门连接，以对处于再生状态的所述脱碳塔内的再生气循环加热；所述第二加热管与每个所述脱水脱烃塔的出入口均通过阀门连接，所述第二加热管的进气端连接所述加热总管，以将再生气导入处于再生状态的所述脱水脱烃塔内。