加热再生吸附式高压天然气/气体干燥器的制作方法

文档序号:4971124阅读:292来源:国知局
专利名称:加热再生吸附式高压天然气/气体干燥器的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种气体干燥技术,尤其涉及一种加热再生吸P件式髙压天然气/气体干燥
器o
背景技术
目前国外对于天然气的干燥方式,都采用中低压力的前置闭式循环脱水,但该方式对天然气源的要求非常高,要求天然气的水分含量较低且稳定。目前国内对于天然气的干燥方式,大多采用前置式的干燥方式。但在某些特定区域,如川、渝地区油田,因为天然气中的水分含量不稳定,且气体中还含有一定的有害杂质。对于天然气加气站来说,普遍采用后置式的干燥方式脱水。
目前国内后置式的干燥器主要存在以下缺点
1) 传统干燥器中的换热器采用水冷或风冷降温,要消耗一定的水资源或者电能(风冷降温要使用通风机、电动机和换热器), 一台干燥器的年耗水量或耗电量相当大。
2) 由于用于吹扫的再生气体要被加热到1501C以上才能进入再生塔,因此需要对该气体进行加热;传统干燥器中,将经水冷或者风冷后的再生气体送入电加热举加热到150t:以上,其温差大,需要消耗大量的电能。
3) 传统干燥器中采用调压阀来控制气体流量,需要根据再生气体压力(取决于回收罐压力)的变化而随时调整,增加了人工操作量,而且也增大了出现误操作的几率。
实用新型内容
本^^用新型公开了一种加热再生吸附式髙压天然气/气体干燥器,它包括吸附/再^t、换热器;前置过滤器、后置过滤器、单向阀、气动或电动截断阀及连接各个部件的管道系统,其特征在于前置过滤器的出气口分别通过第一、二气动或电动截断阀与吸附/再生塔的一端进/出气口连接,所述的吸附/再生塔的a/出气口还分别通过第三、四气动或电动截断阀连接换热器的壳体的进气口 ;所述的第一吸附/再生塔的另一端S/出气口与第三单向阀的进气端及第一单向阀的出气端连接,所述的第二吸附/再生塔的另一端进/出气口与第四单向阀的进气端
及第二单向阀的出气端连接;第三、四单向阀的出气端与后置过滤器及节流阀连接,并通过节流阀连接到换热器的内管道的一端;所述的换热器的内管道的另一端连接到电加热器的进气口,电加热器的出气口与第一、二单向阀的进气端连接;所述的换热器的壳体的出气口与分离器连接。
所述的前置过滤器包括分离过滤器、除尘过滤器、除油过滤器且按序相连。本实用新型的有益技术效果是采用"气-气"热交换器,用逆流方式,能够充分实现热量交换,降低了用于气体加热的能耗;取消了水冷系统或风冷系统,节约大量水,降低了电能消耗;采用PLC自动控制系统控制,减少了人工操作的工作量,降低了操作工人的劳动强度。

图1、本实用新型的结构示意图。
图中前置过滤器l、分离过滤器l-a、除尘过滤器l-b、除油过滤器l-c,换热器2,吸附/再生塔3 (A、 B),电加热器4,单向阀5 (A3、 A4、 B3、 B4),后置过滤器6,节流阀7,分离器8,气动或电动截断阀9 (d!、 d2、 d3、 d4)。具体实施—方式
参见附图l,本实用新型包括两个吸附/再生塔3、换热器2,三个前置过滤器l,后置过滤器6,四个单向阔5、四个气动或电动截断阀9及连接各个部件的管道系统,其中前置过滤器l的出气口分别通过第一、二气动截止阀9"di、 9"d3与两个吸附/再生塔3-A、 3-B的一端进池气口连接,所述的吸附/再生塔3-A、 3-B的ffl/出气口还分别通过第三、四气动或电动截断阀9-d2、 9-d4连接换热器2的壳体的进气口;所述的第一吸附/再生塔3-A的另一端ffl/出气口与第三单向阀5-A4的进气端及第一单向阀5-A3的出气端连接,所述的第二吸附/再生塔3-B的另一端a/出气口与第四单向阀5-B4的进气端及第二单向阀5-B3的出气端连接;第三、四单向阀5-A4、 5-B4的出气端与后置过滤器6及节流阀7连接,并通过节流阀7连接到换热器2的内管道的一端所述的换热器2的内管道的另一端连接到电加热器4的进气口,电加热器4的出气口与第一、二单向阀5-A3、 5-B3的进气端连接;所述的换热器2的壳体的出气口与分离器8连接,回收气体与分离液体分别由分离器8的排气口和排污口排出。所述的前置过滤器1包括分离过滤器l-a、除尘过滤器l-b、除油过滤器l-c并按序连接。两个吸附/再生塔3的工作由PLC自动控制系统控制,自动切换。
两个吸附/再生塔3中,当一个作为吸附塔时,另一个就作为再生塔,自动切换,交替工作。附图1中箭头方向为当3-A作为吸附塔,3-B作为再生塔时的天然气气体流向。
下面以3-A作为吸附塔,3-B作为再生塔对本实用新型的工作过程进行说明,在这种情况下,气动或电动截断阀9"d,、 9-d4开启,9-d2、 9-ds关闭,四个气动或电动截断阀9的启闭由自动控制系统进行控制
1) 天然气/气体从前置过滤器l的进气口进入,天然气/气体经过前置过滤器3除尘、除水、除油处理后通过气动或电动截断阀9-d,进入吸附塔3-A,此时吸附塔3-A进行吸附操作,经吸附塔3-A处理后的天然气/气体经单向阀5-A4通过后置过滤器6除尘后,进入出气口输往储气装置;
2) 经吸附塔3-A处理后的少量天然气/气体通过节流阀7送入换热器2的内管道,然后进入电加热器4 (此时节流阀7全开不节流,换热器2也没有工作),由电加热器4将气体加热至设计温度,得到高温气体E1;
3) 高温气体El经单向阀5-B3送入再生塔3-B,利用高温气体El对再生塔3-B进行高
4温再生,然后高温气体El经气动或电动截断阀9-d4进入换热器2壳体,然后通过分离器8进入回收口回收;
4)高温气体El进入再生塔3-B时,节流阀7开始工作(对气体进行节流降压),来自吸附塔3-A的天然气/气体通过节流阀7后成为低温气体Fl,低温气体Fl进入换热器2的内管道与换热器2的壳体内的髙温气体El进行热交换后再进入电加热器4,进入电加热器4的低温气体Fl的温度比热交换前的温度有了大幅上升,这就大大的降低了电加热器4后续加热的能量消耗,电加热器4将气体加热至设计温度,得到高温气体E2,这样对进入干燥器的天然气/气体进行循环干燥处理回收。
当吸附i荅3-A的吸附能力已经饱和,达到设定的工作周期时,自动控制系统开启气动或电动截断阀9-d3、 9-d2,关闭气动或电动截断阀9-山、9-d4,自动切换工作状态,对吸附塔3-A进行再生作业,3-A就转为再生塔,3-B则转为吸附塔进行吸附作业。
从工作过程的描述中可以看出,吸附/再生塔3-A和吸附/再生塔3-B的"工作-再生"过程交替进行,由四个气动或电动截断阀9的开关直接控制,各个气动或电动截断阀9的动作由电磁阖提供的低压气源来完成,电磁阀由PLC控制。
吸附塔采用分子筛来对气体进行脱水,固体颗粒、灰尘、油污等物质对分子筛的破坏性极大,所以前置过滤器l中设置有分离过滤器l-a、除尘过滤器l-b和除油过滤器l-c对气体进行前置过滤,除去杂质。
换热器2采用气-气热交换的形式,用逆流方式,能够充分实现热量交换,降低了用于气体加热的能耗;取消了水冷系统或风冷系统,节约大量水,充分地利用了热量。采用PLC自动控制系统控制,减少了人工操作的工作量,降低了操作工人的劳动强度;操作、维护简便,机动灵活,可靠性高。
权利要求1、一种加热再生吸附式高压天然气/气体干燥器,它包括吸附/再生塔(3);换热器(2);前置过滤器(1)、后置过滤器(6)、单向阀(5)、气动或电动截断阀(9)及连接各个部件的管道系统,其特征在于前置过滤器(1)的出气口分别通过第一、二气动或电动截断阀(9-d1)、(9-d3)与两个吸附/再生塔(3-A)、(3-B)的一端进/出气口连接,所述的吸附/再生塔(3-A)、(3-B)的进/出气口还分别通过第三、四气动或电动截断阀(9-d2)、(9-d4)连接换热器(2)的壳体的进气口;所述的第一吸附/再生塔(3-A)的另一端进/出气口与第三单向阀(5-A4)的进气端及第一单向阀(5-A3)的出气端连接,所述的第二吸附/再生塔(3-B)的另一端进/出气口与第四单向阀(5-B4)的进气端及第二单向阀(5-B3)的出气端连接;第三、四单向阀(5-A4)、(5-B4)的出气端与后置过滤器(6)及节流阀(7)连接,并通过节流阀(7)连接到换热器(2)的内管道的一端;所述的换热器(2)的内管道的另一端连接到电加热器(4)的进气口,电加热器(4)的出气口与第一、二单向阀(5-A3)、(5-B3)的进气端连接;所述的换热器(2)的壳体的出气口与分离器(8)连接。
2、根据权利要求1所述的加热再生吸附式高压天然气/气体干燥器,其特征在于所述 的前置过滤器(1)包括分离过滤器(l-a)、除尘过滤器(l-b)、除油过滤器(l-c)并按序连 接。
专利摘要本实用新型公开了一种加热再生吸附式高压天然气/气体干燥器,它包括吸附/再生塔;换热器;前置过滤器、后置过滤器、单向阀、气动或电动截断阀及连接各个部件的管道系统,还包括节流阀、换热器和电加热器。PLC自控制系统控制两个吸附/再生塔自动切换、交替工作,通过吸附塔吸附的部分气体经节流阀节流降压后成低温气体与由电加热器加热经再生塔再生后的高温气体在换热器内进行“气-气”热交换。本实用新型的有益技术效果是采用“气-气”热交换器,取消了水冷或风冷系统,节约大量水,降低了用于气体加热的能耗,自动化程度高;操作、维护简便,机动灵活,可靠性高。
文档编号B01D53/04GK201324590SQ20082009909
公开日2009年10月14日 申请日期2008年12月19日 优先权日2008年12月19日
发明者邓雪峰 申请人:重庆联合机器制造有限公司
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