撬装天然气净化装置及天然气吸附设备的制作方法

[0001]
本实用新型涉及天然气净化技术领域，特别涉及一种撬装天然气净化装置及天然气吸附设备。


背景技术：

[0002]
天然气是一种非常重要的清洁能源，对国家保护环境、改善能源结构有着十分特殊的意义。其中，天然气分为常规天然气和非常规天然气，非常规天然气资源包括致密砂岩气、煤层气、页岩气和可燃冰等。非常规天然气的利用对发展天然气意义重大，能缓解能源供应紧张和改善地区环境，因此应用于非常规天然气的撬装净化装置的市场需求火热。撬装净化装置中的天然气吸附设备在达到原料气吸附净化指标的前提下，需尽可能减小天然气吸附设备的外形尺寸，以满足成撬要求，便于制造和运输。
[0003]
目前，天然气吸附设备通常采用立式轴向流单程结构形式，而非常规天然气杂质负荷偏大，使得单程结构形式的吸附层高度较高，进而使得天然气吸附设备的高度较高，无法满足成撬要求。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的在于提供一种满足成撬要求的天然气吸附设备及采用该天然气吸附设备的撬装天然气净化装置，以解决现有技术中的问题。
[0005]
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种天然气吸附设备，包括：外罐，其底部开设有进气口，顶部开设有出气口；内罐，设置于所述外罐内部，并与所述进气口相通；中间罐，位于所述外罐与所述内罐之间，并套设于所述内罐之外，且所述中间罐与所述外罐之间具有间隔形成第一夹层空间，所述中间罐与所述内罐之间具有间隔形成第二夹层空间；所述中间罐与所述内罐的顶部相通，与所述外罐的底部相通，以使所述内罐与所述第一夹层空间相通，所述第一夹层空间与所述第二夹层空间相通；吸附剂，填充于所述内罐内部、所述第一夹层空间内和所述第二夹层空间内。
[0006]
在其中一实施方式中，所述进气口设置于所述外罐的轴线处；所述天然气吸附设备还包括设置于所述内罐内部的分散件；所述分散件与所述进气口相通，以将通过所述进气口进入的气体分散至所述内罐径向方向的各处。
[0007]
在其中一实施方式中，所述分散件包括顶板及设置于所述顶板两端的侧板，所述侧板与所述顶板之间的夹角为钝角，且所述顶板及两所述侧板上设有多个透气孔，所述侧板相对于顶板的另一端与所述外罐的底部连接。
[0008]
在其中一实施方式中，所述外罐包括外筒体、设置于所述外筒体顶部的顶部封头、设置于所述外筒体底部的底部封头及设置于顶部封头上的顶盖，所述顶盖相对于所述顶部封头可开合，且所述顶盖上开设有所述出气口，所述底部封头上开设有进气口。
[0009]
在其中一实施方式中，所述内罐呈筒状，所述内罐的底部与所述底部封头固定连接，顶部敞口。
[0010]
在其中一实施方式中，所述中间罐的数量为一个；所述中间罐包括中间筒体及设置于所述中间筒体顶部的上部封头，所述中间筒体的底部沿其周向间隔设有多个通气孔，所述中间筒体与所述底部封头固定连接。
[0011]
在其中一实施方式中，所述中间罐还包括设置于所述上部封头上的上盖，所述上盖可相对于所述上部封头开合。
[0012]
在其中一实施方式中，所述中间罐的数量为多个，且为奇数个；由内至外，相邻所述中间罐之间交替的顶部相通和底部相通，实现与所述内罐的顶部相通及与所述外罐的底部相通。
[0013]
在其中一实施方式中，所述吸附剂为分子筛或活性炭中的一种或两种。
[0014]
本实用新型还提供一种撬装天然气净化装置，包括撬装平台和如上所述的天然气吸附设备，所述天然气吸附设备立于所述撬装平台上。
[0015]
由上述技术方案可知，本实用新型的优点和积极效果在于：
[0016]
本实用新型的天然气吸附设备包括外罐、内罐、中间罐和吸附剂。内罐和中间罐均位于外罐内，且中间罐与外罐和内罐之间均具有间隔而分别形成第一夹层空间和第二夹层空间，中间罐还与内罐及外罐相通。吸附剂填充于内罐内及第一夹层空间和第二夹层空间，因此，原料天然气经底部的进气口进入后，能够由内罐的底部行至顶部，再由第二夹层空间的顶部行至底部，接着由第一夹层空间的底部行至顶部，完成原料天然气的净化，再由出气口输出。原料天然气在该天然气吸附设备中行走了三个轴向的距离，即该天然气吸附设备为轴向三程流形式，在保证天然气吸附设备的净化效果的同时降低了该天然气吸附设备的高度，减小了天然气吸附设备的外形尺寸，满足成撬要求，便于制造和运输。
附图说明
[0017]
图1是本实用新型天然气吸附设备其中一实施例的剖视图；
[0018]
附图标记说明如下：1、天然气吸附设备；11、外罐；111、外筒体；112、顶部封头；113、底部封头；114、顶盖；116、进气口；117、出气口；12、中间罐；121、中间筒体；122、上部封头；123、上盖；126、通气孔；13、内罐；14、分散件。
具体实施方式
[0019]
体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。
[0020]
为了进一步说明本实用新型的原理和结构，现结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。
[0021]
本实用新型提供一种撬装天然气净化装置，包括撬装平台及设置于撬装平台上的天然气吸附设备1。该天然气吸附设备1的高度较低，即外形尺寸较小，搬迁及转场灵活，适用于天然气的净化，特别适合非常规天然气的净化。
[0022]
天然气吸附设备1与撬装平台可拆卸连接，使得安装方便，且天然气吸附设备1拆卸后再次组装还可使用。
[0023]
其中，天然气的净化是指除去原料天然气中的水、二氧化碳和重烃等杂质。重烃指
除天然气中甲烷以外的烃类气体，其组分主要是戊烷和更重的烃类。
[0024]
天然气吸附设备1用于吸附原料天然气中的水、二氧化碳和重烃等杂质，以除去上述杂质得到净化后的天然气。
[0025]
参阅图1，本实施例中的天然气吸附设备1包括外罐11、中间罐12、内罐13、分散件14及吸附剂。
[0026]
外罐11立于撬装平台上，即外罐11的轴线竖向延伸。外罐11包括外筒体111、顶部封头112、底部封头113及顶盖114。
[0027]
外筒体111呈筒状，其顶部和底部敞口。
[0028]
顶部封头112盖设于外筒体111的顶部。顶部封头112可为碟形、椭圆形、半球形或球冠形。
[0029]
顶部封头112的中心处开设有开孔，开孔处设有顶盖114。顶盖114可相对于顶部封头112开合。其中，顶盖114为法兰盖。
[0030]
顶盖114的中心处设有出气口117。在本实施例中，出气口117的轴线与外罐11的轴线位于同一直线上。
[0031]
底部封头113设置于外筒体111的底部。底部封头113可为碟形、椭圆形、半球形或球冠形。
[0032]
底部封头113的中心处开设有进气口116。在本实施例中，进气口116的轴线与外罐11的轴线位于同一直线上。
[0033]
内罐13设置于外罐11内部。具体地，内罐13呈筒状，其顶端和底端均敞口。内罐13的底端与底部封头113的内壁固定连接，从而使内罐13竖立于外罐11内部。
[0034]
中间罐12设置于外罐11和内罐13之间，即中间罐12位于外罐11内部，且中间罐12套设于内罐13外。中间罐12与外罐11之间具有间隔形成第一夹层空间，中间罐12与内罐13之间具有间隔形成第二夹层空间。
[0035]
具体地，中间罐12包括中间筒体121、上部封头122和上盖123。
[0036]
中间筒体121呈筒状，其顶端和底端均敞口。具体地，中间筒体121的底部沿其自身周向间隔设置有多个通气孔126。本实施例中，多个通气孔126沿中间筒体121的周向均匀分布。
[0037]
其中，通气孔126的形状可为圆形、方形或其他不规则形状，能允许气体透过即可。具体在本实施例中，通气孔126呈方形，其周侧具有顶壁和两侧壁。中间筒体121的底端与底部封头113连接，从而实现中间罐12立于外罐11内。其中，在中间筒体121与底部封头113连接时，通气孔126的底壁即底部封头113的内壁。
[0038]
上部封头122盖设于中间筒体121顶端。上部封头122的中心处开设有开孔，开孔处设有上盖123。上盖123可相对于上部封头122开合。其中，上盖123为法兰盖。
[0039]
分散件14设置于内罐13内部，并与进气口116相通，以将通过进气口116进入内罐13内的气体分散至内罐13径向方向的各处。具体地，分散件14包括顶板及连接于顶板两端的侧板，顶板及侧板上均开设有透气孔。各侧板与顶板之间的夹角为钝角，即各侧板由内至外倾斜向下。侧板的底端还与底部封头113的内壁连接。其中，内侧和外侧以天然气吸附设备1使用状态为参考，朝向该天然气吸附设备1内部的即为内侧，具体为朝向该天然气吸附设备1的轴线方向的为内侧，反之为外侧。
[0040]
通过该分散件14，使得通过进气口116进入内罐13的气体，先经过分散件14的分散作用，将气体分散至内罐13径向方向的各处。
[0041]
进一步地，本实施例中，分散件14的最大长度略小于内罐13的内径。其中，分散件14的最大长度为两侧板底端之间的距离。
[0042]
吸附剂填充于内罐13内部、第一夹层空间内和第二夹层空间内。具体地，吸附剂为分子筛或活性炭中的一种或两种。
[0043]
吸附剂布满内罐13的内部，第一夹层空间和第二夹层空间。其中，内罐13和第二夹层空间内填充吸附剂时，需将顶盖114和上盖123同时打开，再将吸附剂由上盖123处填充至内罐13和第二夹层空间内。第一夹层空间内填充吸附剂时，将顶盖114打开即可，再将吸附剂由顶盖114处填充至第一夹层空间内。
[0044]
该天然气吸附设备1的吸附原理如下：
[0045]
原料天然气由压差的作用而由进气口116进入天然气吸附设备1。首先，原料天然气经分散件14的作用而分散至内罐13径向方向的各处；接着原料天然气在内罐13内由底部行至顶部；行至内罐13顶部的气体由于压差的作用而在第二夹层空间内由顶部行至底部；然后，行至第二夹层空间内的气体经过通气孔126而到达第一夹层空间内，再在压差的作用下由底部行至顶部，并经由出气口117输出。
[0046]
因此，原料天然气在该天然气吸附设备1中行走了三个轴向的距离，即该天然气吸附设备1为轴向三程流形式，在保证天然气吸附设备1的净化效果的同时降低了该天然气吸附设备1的高度，减小了天然气吸附设备1的外形尺寸，满足成撬要求，便于制造和运输。
[0047]
另一实施例中，天然气吸附设备包括由内至外依次设置的内罐、第一中间罐、第二中间罐、第三中间罐及外罐。其中，内罐、第一中间罐和外罐与上述实施例相同，第二中间罐的结构与上述实施例中的内罐结构相同，第三中间罐与上述实施例中的第一中间罐相同。该实施例相对于上一实施例，原料天然气行走了五个轴向的距离。
[0048]
即，外罐与内罐之间的中间罐的数量为奇数个，满足进气口位于底部和出气口位于顶部的要求即可，方便建造。
[0049]
虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。