天然气净化装置、净化系统、处理系统及吸附剂再生方法_2

文档序号:9367226阅读:来源:国知局
而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0020]本领域技术人员应当理解,对于TSA变温吸附方法,包括吸附工段、热吹工段和冷吹工段,对应地,吸附塔上应设置有用于向吸附工段输入气体的吸附工段入口,用于将吸附工段内的气体输出的吸附工段出口 ;吸附塔上还应设置有用于向热吹工段输入气体的热吹工段入口,用于将热吹工段内的气体输出的热吹工段出口 ;吸附塔上还应设置有用于向冷吹工段输入气体的冷吹工段入口,用于将冷吹工段内的气体输出的冷吹工段出口。对于PSA变压吸附方法而言,只包括吸附工段和热吹工段,对应地,吸附塔上应设置有吸附工段入口和吸附工段出口 ;吸附塔上还应设置有热吹工段入口和热吹工段出口。
[0021]净化装置实施例:
参见图1,图1为本发明实施例提供的净化装置的结构示意图。如图所示,该净化装置包括:第一吸附塔1、第二吸附塔3和升温装置2。
[0022]其中,第一吸附塔的冷吹工段入口 11用于向第一吸附塔I内通入冷气。具体地,第一吸附塔的冷吹工段入口可以与冷气源相连接,冷气源的冷气由第一吸附塔的冷吹工段入口 11进入第一吸附塔I内。
[0023]第一吸附塔的冷吹工段出口 12通过升温装置2与第二吸附塔的热吹工段入口 31相连接。具体地,第一吸附塔的冷吹工段出口 12与升温装置2的入口相连接,升温装置2的出口与第二吸附塔的热吹工段入口 31相连接。第二吸附塔的热吹工段出口 32用于将第二吸附塔内的气体输出。具体实施时,升温装置2可以为加热器、导热油炉、管式炉等,当然,也可以为本领域技术人员所熟知的可以实现加热目的的其他装置,本实施例对其不做任何限定。
[0024]本实施例中,冷气源可以为任意的冷气源,但为了对能源进行充分利用,避免能源的浪费,可以将天然气处理系统中产生的制冷气作为冷气源的冷气,通入第一吸附塔I内,对第一吸附塔I进行降温,并且,将天然气处理系统中产生的制冷气作为冷气源的冷气,一方面,天然气处理系统中产生的制冷气已经经过净化处理,将没有杂质的制冷气通入第一吸附塔1、第二吸附塔3,有效地保护了第一吸附塔I和第二吸附塔3,避免制冷气中的杂质与第一吸附塔1、第二吸附塔3进行化学反应而导致第一吸附塔和第二吸附塔的腐蚀,延长了第一吸附塔和第二吸附塔的使用寿命。另一方面,制冷气已经经过了降压处理,则可以直接通入第一吸附塔I和第二吸附塔3内,无需在通入第一吸附塔1、第二吸附塔3之前对制冷气进行降压处理,简化了工艺步骤,节省了降压的成本。
[0025]本领域技术人员应当理解,本实施例中的天然气处理系统是对门站来的高压天然气进行净化、降温处理,净化、降温后的天然气进入液化系统中,一路经膨胀机、换热器降压升温后输出至天然气管网,另一路液化成液态天然气,并将液态天然气产生的闪蒸汽经换热器后输出至天然气管网。
[0026]本实施例的工作过程:冷气源通过第一吸附塔的冷吹工段入口 11输入冷气,冷气进入第一吸附塔I。在第一吸附塔I内,冷气与经过热吹工序后处于待降温状态的吸附剂进行热交换,对吸附剂进行冷却降温,即对第一吸附塔I进行冷却降温。第一吸附塔I自身的高温经过热交换后温度逐渐降低,而冷气经过热交换后温度升高,由第一吸附塔的冷吹工段出口 12输出。输出的温度升高的冷气进入升温装置2内,升温装置2对温度升高的冷气进行加热升温,使其达到预设温度,输入至第二吸附塔3内,作为第二吸附塔3热吹工序的再生气。在第二吸附塔3内,再生气与吸附杂质后处于待解析状态的吸附剂相互作用,将吸附剂吸附的杂质解析出来,然后,解吸后的再生气通过第二吸附塔的热吹工段出口 32输出至天然气管网,供用户使用。
[0027]需要说明的是,具体实施时,预设温度可以根据实际情况来确定,本实施例对其不做任何限定。
[0028]可以看出,本实施例中,将第一吸附塔的冷吹工段出口输出的温度较高的气体经过升温装置加热升温后通入第二吸附塔内作为再生气,解决了现有技术中吸附塔的冷吹工段出口输出的温度升高的冷吹气直接输入天然气管网而造成的能源浪费的问题,大大地提高了能源的利用率;此外,与现有技术中对天然气处理系统中的低温气体进行加热作为再生气相比,由于本实施例中的第一吸附塔输出的气体的温度高于现有技术中的低压低温气体,所以本实施例中的升温装置消耗的能源低,可以进一步节约能源。
[0029]参见图1,上述实施例中还可以包括:第一控制阀4、第二控制阀5和第一换热器6。其中,第一吸附塔的冷吹工段出口 12通过第一控制阀4与升温装置2的入口相连接。第一吸附塔的冷吹工段出口 12还依次通过第二控制阀5、第一换热器6与升温装置2的入口相连接。
[0030]第二控制阀5和第一换热器6所在的管路与第一控制阀4所在的管路形成并联管路,即第一吸附塔的冷吹工段出口 12输出的气体,可以通过第一控制阀4输入至升温装置2内,也可以依次通过第二控制阀5、第一换热器6输入至升温装置2内,并且,第一换热器6用于加热第一吸附塔的冷吹工段出口 12输出的气体。
[0031]需要说明的是,第一控制阀4、第二控制阀5可以为电磁阀、液控阀等,也可以为本领域技术人员所熟知的可以实现控制管路通断的其他装置,本实施例对其不做任何限定。
[0032]本实施例的工作过程:冷气通入第一吸附塔I内与第一吸附塔I进行换热,使得第一吸附塔冷却降温,冷气的温度升高,也就是说,第一吸附塔输出的气体的温度会比较高。当第一吸附塔输入气体的温度与输出气体的温度之间的差值大于预设值时,打开第一控制阀4,关闭第二控制阀5,第一吸附塔的冷吹工段出口 12输出的气体直接进入升温装置2内进行加热升温,作为再生气。随着冷吹工序的进行,第一吸附塔内的温度会逐渐降低,即从第一吸附塔输出的气体的温度会逐渐降低。当第一吸附塔输入气体的温度与输出气体的温度之间的差值小于等于预设值时,关闭第一控制阀4,打开第二控制阀5,第一吸附塔的冷吹工段出口 12输出的气体经过第二控制阀5进入第一换热器6内,第一换热器6对气体进行换热升温,使得气体的温度升高,再将气体通入升温装置2内继续进行加热升温,作为再生气。再生气对第二吸附塔内的吸附剂进行热吹,将吸附剂吸附的杂质解析出来,解吸后的再生气输出至天然气管网,供用户使用。随着第一吸附塔I的温度逐渐降低,当第一吸附塔I输出的气体的温度降到预设低温时,则第一吸附塔I的冷吹工序完成,可以进入下一个循环的吸附工序。
[0033]需要说明的是,本领域技术人员应该理解,随着第一吸附塔的温度逐渐降低,则通入第一吸附塔内的冷气对第一吸附塔不再有降温作用,所以第一吸附塔输入的气体与输出的气体之间的温差应该大于等于零。
[0034]具体实施时,可以通过安装在第一吸附塔的冷吹工段入口处和冷吹工段出口处的温度检测仪表来检测由第一吸附塔的冷吹工段入口处输入的气体的温度和由第一吸附塔的冷吹工段出口处输出的气体的温度。
[0035]具体实施时,温度检测仪表可以与第一控制阀、第二控制阀程控连锁。温度检测仪表检测到温度值,计算两者之间的差值,将温度差与预设值进行对比,当温度差大于预设值时,则打开第一控制阀4,关闭第二控制阀5 ;当温度差小于等于预设值时,则关闭
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