一种天然气脱水、脱重烃复合吸附塔的制作方法

1.本申请涉及一种天然气净化设备，特别是一种天然气脱水、脱重烃复合吸附塔。


背景技术：

2.天然气从地底开采出来都会含有一定的水份，水分与天然气在一定条件下形成水合物而阻塞管路，影响平稳供气；天然气中的co2和h2s溶于游离水中会形成酸，从而侵蚀管路和设备；另外由于水分的存在也会造成不必要的动力消耗；无论是外输管网、压缩为cng还是液化为lng，都需要对天然气进入深度的干燥处理；尤其是生产lng，除脱水外还需对天然气中的重烃进行脱除。现有技术通常采用固体吸附法脱水，其中吸附塔为天然气净化装置的主要设备。目前的吸附塔上封头多采用焊接结构，底部填料支撑多仅为格栅板；对于小直径的吸附塔来说，顶部开孔十分不便且填料装卸费时费力；变压吸附时，在遭遇气流冲击或者长时间运行后容易出现分子筛泄露的情况；而且现在的净化装置通常不具备吸附重烃的能力，对采用油田伴生气等为原料的装置来说，原料气中组分含量的波动很容易导致冷箱下端出现重烃冻堵，适应性不够好。


技术实现要素：

3.本申请解决的技术问题是克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种填料装卸方便，不容易发生填料泄露，脱水效率更高，对重烃有一定吸附能力的天然气脱水、脱重烃复合吸附塔。
4.本申请解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种天然气脱水、脱重烃复合吸附塔，主要包括塔体、上封头、下封头、支座，上封头顶部设有出气口，所述下封头底部设有进气口；所述塔体侧面设有卸料结构，其特征是：所述塔体与上封头采用法兰连接；所述卸料结构内设有填料挡板组件；所述塔体内部从下之上分别设有填料支撑组件、下瓷球层、氧化铝填料层、脱重烃活性炭填料层；分子筛填料层；上瓷球层；填料压圈组件。本申请通过塔体与上封头采用法兰连接、所述卸料结构内设有填料挡板组件来便利填料的装卸，通过上瓷球层来压紧分子筛填料层，防止填料泄露，通过氧化铝填料层、脱重烃活性炭填料层来提高本申请脱水效率，强化对重烃的吸附能力。
5.所述的填料支撑组件包括压紧环板、筋板、格栅板、多孔板、不锈钢丝网；筋板焊接在筒体内壁，若干个格栅板安装在筋板上并均匀间隔排列，多孔板安装在格栅板上，压紧环板安装在多孔板上，不锈钢丝网安装在压紧环板上，所述多孔板上均匀配置通气孔，通气孔孔径不大于上瓷球层或下瓷球层中瓷球的直径，以φ6~8为宜；所述不锈钢丝网为双层，目数采用40目。
6.本申请从下瓷球层至上瓷球层的所有相邻层之间均设有双层不锈钢丝网，双层不锈钢丝网的目数为40目，防止上下层之间材料串层混合。
7.所述上封头上设有出口收集器，防止填料进入后续管道。
8.优选的，所述的下瓷球层由上下配置的φ8瓷球层和φ10瓷球层组成，下瓷球层中
的φ8瓷球层位于φ10瓷球层之上，下瓷球层总高度150~200mm为宜，有助于气体更好的分布和流动，如果全用φ10瓷球的话，因为空隙大可能会导致填料漏，如果全用φ8瓷球可能导致阻力降太大，所以选择φ10瓷球和φ8瓷球的组合。
9.优选的，所述的上瓷球层由上下配置的φ10瓷球层和φ8瓷球层组成，上瓷球层中的φ10瓷球层位于φ8瓷球层之上，上瓷球层总高度150~200mm为宜。
10.本申请与现有技术相比，具有以下有优点和效果：填料装卸方便，不容易发生填料泄露或串层，脱水效率更高，对重烃有一定吸附能力，塔体内气体的分布和流动更恰当。
附图说明
11.图1是本申请实施例的结构示意图。
12.图2是本申请实施例填料支撑组件的结构示意图。
13.图3是图2的俯视示意图。
14.附图标记说明：
15.1-支座；2-下封头；3-塔体；4-上封头；5-法兰；6-填料挡板组件；7-卸料结构；8-出口收集器；9-出气口；10-进气口；11-填料支撑组件；111-压紧环板、112-筋板、113-格栅板、114-多孔板、115-不锈钢丝网；12-下瓷球层；13-氧化铝填料层；14-脱重烃活性炭填料层；15-分子筛填料层；16
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上瓷球层；17-填料压圈组件。
具体实施方式
16.下面结合附图并通过实施例对本申请作进一步的详细说明，以下实施例是对本申请的解释而本申请并不局限于以下实施例。
17.参见图1，本申请实施例主要包括：塔体3、上封头4、下封头2、支座1，所述塔体3与上封头4采用法兰连接；所述上封头4内设有出口收集器8，上封头4上设有出气口9；所述下封头2与进气口10连通；所述塔体3侧面设有卸料结构7；所述卸料结构7内侧（指靠近塔体3位置）设有可开合的填料挡板组件6（例如可转动打开或关上卸料结构7与塔体3之间连通通道的密封门）；所述塔体3内部从下至上依次设有填料支撑组件11、下瓷球层12、氧化铝填料层13、脱重烃活性炭填料层14、分子筛填料层15、上瓷球层16、填料压圈组件17；从下瓷球层12至上瓷球层16所有相邻层之间（即下瓷球层12与氧化铝填料层13之间、氧化铝填料层13与脱重烃活性炭填料层14之间、脱重烃活性炭填料层14与分子筛填料层15之间、分子筛填料层15与上瓷球层16之间）均设有双层不锈钢丝网，防止上下层之间材料串层混合。
18.所述的填料支撑组件11包括压紧环板111、筋板112、格栅板113、多孔板114、不锈钢丝网115；筋板112焊接在筒体3内壁，若干个格栅板113安装在筋板112上并均匀间隔排列，多孔板114安装在格栅板113上，压紧环板111安装在多孔板114上，不锈钢丝网安装在压紧环板111上，所述多孔板114上均匀配置通气孔，通气孔（图3中圆圈）孔径不大于瓷球的直径，以φ6~8为宜；所述不锈钢丝网115为双层，目数采用40目，使得支撑效果好，透气性好，填料不易泄漏。
19.实际应用时，天然气从下封头2底部进气管10进入，经过填料支撑组件11、下瓷球层12进行气体分布，与氧化铝填料层13充分接触初步脱水，再经过脱重烃活性炭填料层14脱去部分重烃；脱除重烃后的天然气往上经过分子筛填料层15进行深度脱水后，经出口收
集器8、出气口9导出。
20.填料失效之后，先拆开法兰5，再打开卸料结构7，取出里面用来封堵卸料结构7与塔体3之间通道的填料挡板组件6，即可对塔体3内填料进行更换。
21.本申请还设置有上瓷球层16，因为分子筛填料层15中的分子筛的密度小、重量轻，气流大的时候容易吹翻，因此本申请通过上层瓷球16来压紧分子筛填料层15。
22.所述出口收集器8为现有技术，当出现事故工况，吸附塔突然泄压或者涨压，塔内流速激增，导致分子筛和瓷球被吹翻，本申请通过设置出口收集器8，防止填料进入后续管道。


技术特征：
1.一种天然气脱水、脱重烃复合吸附塔，主要包括塔体、上封头、下封头、支座，上封头顶部设有出气口，所述下封头底部设有进气口；所述塔体侧面设有卸料结构，其特征是：所述塔体与上封头采用法兰连接；所述卸料结构内设有填料挡板组件；所述塔体内部从下之上分别设有填料支撑组件、下瓷球层、氧化铝填料层、脱重烃活性炭填料层、分子筛填料层、上瓷球层、填料压圈组件。2.根据权利要求1所述天然气脱水、脱重烃复合吸附塔，其特征是：所述的填料支撑组件包括压紧环板、筋板、格栅板、多孔板、不锈钢丝网；筋板焊接在筒体内壁，若干个格栅板安装在筋板上并均匀间隔排列，多孔板安装在格栅板上，压紧环板安装在多孔板上，不锈钢丝网安装在压紧环板上，所述多孔板上均匀配置通气孔，通气孔孔径不大于上瓷球层或下瓷球层中瓷球的直径。3.根据权利要求2所述天然气脱水、脱重烃复合吸附塔，其特征是：所述通气孔孔径在φ6~8之间；所述不锈钢丝网为双层，目数为40目。4.根据权利要求1所述天然气脱水、脱重烃复合吸附塔，其特征是：从下瓷球层至上瓷球层的所有相邻层之间均设有双层不锈钢丝网，双层不锈钢丝网的目数为40目。5.根据权利要求1所述天然气脱水、脱重烃复合吸附塔，其特征是：所述上封头上设有出口收集器。6.根据权利要求1所述天然气脱水、脱重烃复合吸附塔，其特征是：所述的下瓷球层由上下配置的φ8瓷球层和φ10瓷球层组成，下瓷球层总高度150~200mm。7.根据权利要求1所述天然气脱水、脱重烃复合吸附塔，其特征是：所述的上瓷球层由上下配置的φ10瓷球层和φ8瓷球层组成，上瓷球层总高度150~200mm。

技术总结
本申请涉及一种天然气脱水、脱重烃复合吸附塔，主要包括塔体、上封头、下封头、支座，上封头顶部设有出气口，所述下封头底部设有进气口；所述塔体侧面设有卸料结构，其特征是：所述塔体与上封头采用法兰连接；所述卸料结构内设有填料挡板组件；所述塔体内部从下之上分别设有填料支撑组件、下瓷球层、氧化铝填料层、脱重烃活性炭填料层、分子筛填料层、上瓷球层、填料压圈组件。从下瓷球层至上瓷球层的所有相邻层之间均设有双层不锈钢丝网，双层不锈钢丝网的目数为40目。本申请填料装卸方便，不容易发生填料泄露或串层，脱水效率更高，对重烃有一定吸附能力，塔体内气体的分布和流动更恰当。塔体内气体的分布和流动更恰当。塔体内气体的分布和流动更恰当。


技术研发人员：周燊 范庆虎 王启军 单悌禄 廖江芬 孙鑫科 吕刚颖 邹尚奇 王金宏 周洪达 朱宇轩
受保护的技术使用者：杭州弘泽新能源有限公司
技术研发日：2022.11.01
技术公布日：2023/2/28