專利名稱：帶外部介質(zhì)換熱的移動(dòng)撬裝式天然/煤層氣吸附凈化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于天然氣/煤層氣吸附凈化系統(tǒng)，主要涉及一種帶外部介質(zhì)換熱的移動(dòng)撬裝式天然/煤層氣吸附凈化系統(tǒng)，應(yīng)用于天然/煤層氣液化前的深度凈化。
背景技術(shù)：
天然氣/煤層氣在液化前須經(jīng)過脫酸、脫水處理。在天然氣/煤層氣凈化領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的主要有分子篩吸附法、醇胺法、改良熱鉀法、砜胺法等。目前大型煤層氣液化工廠中一般采用醇胺法脫酸+分子篩深度脫水的方式，而醇胺法中涉及到吸收塔和再生塔等塔器，吸收塔和再生塔都比較高，一般都要超過15米，有的甚至達(dá)到30米，這種高度的塔器很不利于凈化裝置的車載運(yùn)輸。分子篩變溫變壓吸附技術(shù)是以吸附劑表面對(duì)氣體分子的吸附為基礎(chǔ)，利用吸附劑對(duì)不同氣體組分選擇性吸附的特點(diǎn)，在過程的較低溫度和較高壓力下吸附混合氣中的某些組分，在過程的較高溫度和較低壓力下解吸這些被吸附的組分，以進(jìn)行下一次吸附步驟，多是采用多個(gè)吸附塔輪流操作。近些年，分子篩吸附酸性氣體取得了較大進(jìn)步，新型高效的產(chǎn)品不斷發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用；使分子篩吸附技術(shù)可滿足車載可移動(dòng)式天然氣/煤層氣凈化裝置。在原料氣中CO2含量小于0. 5%時(shí)，傳統(tǒng)的采用凈化氣加熱再生的方式可以滿足結(jié)構(gòu)緊湊及耗氣量小的要求，實(shí)現(xiàn)撬裝車載運(yùn)輸。但如果CO2含量大于1%，在吸附周期不變的條件下，則需要分子篩吸附劑裝填量大大增加，致使吸附塔的高度超過4米，不能滿足撬裝車載的要求；如縮小吸附周期，則可減少吸附劑的裝填量和吸附塔高度，但采用凈化氣作為再生氣時(shí)耗氣量將大大增加，甚至當(dāng)吸附周期縮小到一定時(shí)間內(nèi)時(shí)，采用凈化氣作為再生氣時(shí)在吸附周期內(nèi)無法完成再生或冷吹。如何既使吸附塔高度符合車載可移動(dòng)要求，又盡量減少再生氣的耗氣量損失，是可移動(dòng)撬裝式天然氣/煤層氣凈化裝置的需要解決的關(guān)鍵問題。吸附劑的再生過程需要加熱解吸，解吸完成后還要進(jìn)行吸附劑的冷卻，冷卻至常溫才算完成吸附劑的再生，才可以循環(huán)使用。再生氣一般可使用凈化氣，或使用外部氣源，但無論如何再生氣必須是潔凈、干燥的氣體，能將分子篩中的水和酸性氣體吹除掉，而且不會(huì)給分子篩帶來其它雜質(zhì)。目前，常規(guī)的天然氣液化脫酸脫水裝置有兩塔流程和三塔流程(圖1所示)，在兩塔流程中，一塔進(jìn)行吸附操作，另一塔進(jìn)行吸附劑的加熱解吸和冷卻，然后切換操作。在三塔或多塔流程中，切換的程序有所不同，通常三塔流程采用一塔吸附、一塔加熱解吸、一塔冷吹同時(shí)進(jìn)行；在三塔方案中，冷吹氣可再通入加熱解吸塔起到加熱吹掃作用，大大減少了再生氣的耗氣量，也節(jié)約了加熱能耗。常規(guī)的天然氣液化脫酸脫水裝置示意圖(3塔流程)如圖1所示。圖1所示的三塔方案包括第一吸附塔100、第二吸附塔200、第三吸附塔300、加熱器400、調(diào)節(jié)閥900及程控閥等。其工藝過程為工藝氣體經(jīng)過程控閥101、第一吸附塔100和程控閥106，被凈化后流出。從凈化后的工藝氣體中引出部分氣體作為再生氣使用。通過調(diào)節(jié)閥900調(diào)節(jié)再生氣流量，再生氣經(jīng)程控閥203，進(jìn)入第二吸附塔200，對(duì)其吸附劑進(jìn)行冷卻，接著經(jīng)程控閥204進(jìn)入加熱器400被加熱，然后通過程控閥305流入第三吸附塔300對(duì)其中的吸附劑進(jìn)行加熱解吸，然后通過程控閥302放空或用于別的用途?？偟膩碚f，三個(gè)塔同時(shí)處于吸附，冷卻和加熱解吸的狀態(tài)，當(dāng)?shù)谝晃剿?00吸附結(jié)束后，進(jìn)入加熱解吸過程，第二吸附塔200完成了冷卻再生，進(jìn)入吸附凈化過程，第三吸附塔300完成加熱解吸，進(jìn)入冷卻過程。圖1所示的三塔方案的缺陷三塔方案雖然能完成吸附劑的再生，但使用凈化氣作為再生氣時(shí)，主要靠氣體將吸附劑和塔體加熱至解吸溫度，因此再生氣耗氣量比較大。且在一定的管徑條件下，將吸附劑加熱至所需溫度需要的時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)，這也使得吸附裝置切換周期較長(zhǎng)，吸附裝置難以做到小型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于解決已有技術(shù)再生氣耗氣量大，吸附周期長(zhǎng)，裝置難以做到小型化中的技術(shù)問題，而提供一種結(jié)構(gòu)緊湊的帶外部介質(zhì)換熱的移動(dòng)撬裝式天然/煤層氣吸附凈化系統(tǒng)，通過外加導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)使吸附塔快速解吸和冷卻，既縮短了分子篩再生時(shí)間，又降低了再生氣耗量。本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明提供的帶外部介質(zhì)換熱的移動(dòng)撬裝式天然/煤層氣吸附凈化系統(tǒng)，其包括吸附塔系統(tǒng)和導(dǎo)熱介質(zhì)加熱循環(huán)及冷卻循環(huán)系統(tǒng)，其中所述吸附塔系統(tǒng)包括并聯(lián)且切換開啟的第一吸附塔100、第二吸附塔200與第三吸附塔300 ;所述第一吸附塔100、第二吸附塔200與第三吸附塔300頂端連接管道分別分為兩路，該兩路中的一路分別通過程控閥連至工藝氣體入口，該兩路中的另一路分別通過程控閥連至再生氣體出口 ；所述第一吸附塔100、第二吸附塔200與第三吸附塔300底端連接管道同樣分為兩路，該兩路中的一路分別通過程控閥連至再生氣體入口，該兩路中的另一路分別通過程控閥連至凈化后工藝氣體出口 ；所述導(dǎo)熱介質(zhì)加熱循環(huán)及冷卻循環(huán)系統(tǒng)包括導(dǎo)熱介質(zhì)加熱器400,第一導(dǎo)熱介質(zhì)泵500,第一導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管110、第二導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管210、第三導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管310、導(dǎo)熱介質(zhì)冷卻器600和第二導(dǎo)熱介質(zhì)泵700 ；所述導(dǎo)熱介質(zhì)加熱器400出口管路連接導(dǎo)熱介質(zhì)泵500入口，導(dǎo)熱介質(zhì)泵500出口分為三路第一路通過程控閥連接第一導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管110入口，第一導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管110出口通過程控閥連接導(dǎo)熱介質(zhì)加熱器400入口形成第一循環(huán)回路；第二路通過程控閥連接第二導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管210入口，第二導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管210出口通過程控閥連接導(dǎo)熱介質(zhì)加熱器400入口形成第二循環(huán)回路；第三路通過程控閥連接第三導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管310 A口，第三導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管310出口通過程控閥連接導(dǎo)熱介質(zhì)加熱器400入口形成第三循環(huán)回路；第一導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管110入口、第二導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管210入口及第三導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管310入口各自連接程控閥，然后并聯(lián)通過第二導(dǎo)熱介質(zhì)泵700與導(dǎo)熱介質(zhì)冷卻器600出口相連；第一導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管110出口、第二導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管210出口及第三導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管310出口各自連接程控閥，然后并聯(lián)與導(dǎo)熱介質(zhì)冷卻器600入口相連；所述第一導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管110、第二導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管210及第三導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管310分別位于吸附塔系統(tǒng)的第一吸附塔100、第二吸附塔200與第三吸附塔300中，與塔中吸附劑緊密充分接觸。所述第二再生氣體入口與所述凈化后工藝氣體出口通過調(diào)節(jié)閥800相連通。所述第一導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管110、第二導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管210和第三導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管310為螺旋管型換熱器，蛇形管形換熱器或豎直翅片管型換熱器。所述的導(dǎo)熱介質(zhì)加熱器400為電加熱加熱器、燃燒加熱加熱器或熱流體加熱的加熱器。所述的導(dǎo)熱介質(zhì)冷卻器600為風(fēng)冷冷卻器、水冷冷卻器或制冷機(jī)冷卻冷卻器。所使用的導(dǎo)熱介質(zhì)為在10°C至300°C溫區(qū)范圍內(nèi)性質(zhì)穩(wěn)定的無揮發(fā)性液體介質(zhì)。所述第一吸附塔100、第二吸附塔200和第三吸附塔300中的吸附劑為硅膠、三氧化二鋁、分子篩或其中兩種或三種的組合。所述工藝氣體為富含甲烷的天然氣、煤層氣或頁(yè)巖氣。本發(fā)明提供的帶外部介質(zhì)換熱的移動(dòng)撬裝式天然/煤層氣吸附凈化系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)如下現(xiàn)有技術(shù)中吸附器再生過程需要的氣體量大，再生耗氣量也比較大；并且通尺寸下吸附劑升溫需要的時(shí)間比較長(zhǎng)，這也使得吸附裝置切換周期較長(zhǎng)，吸附裝置難以做到小型化。本發(fā)明提供的結(jié)構(gòu)緊湊的帶外部介質(zhì)換熱的移動(dòng)撬裝式天然/煤層氣吸附凈化系統(tǒng)，通過外加導(dǎo)熱介質(zhì)循環(huán)使吸附塔快速解吸和冷卻，既縮短了分子篩再生時(shí)間，又降低了再生氣耗量，解決了吸附設(shè)備小型化的問題。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的天然氣液化脫酸脫水裝置的三塔流程示意圖；圖2為本發(fā)明提供的帶外部介質(zhì)強(qiáng)制換熱的天然氣/煤層氣的吸附凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合圖2，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征作和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說明。如圖2所示，本發(fā)明的裝置包括吸附塔系統(tǒng)和導(dǎo)熱介質(zhì)加熱循環(huán)及冷卻循環(huán)系統(tǒng)；吸附塔系統(tǒng)包括并聯(lián)且切換開啟的第一吸附塔100、第二吸附塔200與第三吸附塔300及與之相連的工藝氣管路及程控閥門等；第一吸附塔100、第二吸附塔200與第三吸附塔300頂端連接管道分別分為兩路，該兩路中的一路分別通過程控閥(101，201，301)連至工藝氣體入口，該兩路中的另一路分別通過程控閥(102，202，302)連至再生氣體出口 ；所述第一吸附塔100、第二吸附塔200與第三吸附塔300底端連接管道同樣分為兩路，該兩路中的一路分別通過程控閥(103，203，303)連至再生氣體入口，該兩路中的另一路分別通過程控閥(104, 204, 304)連至凈化后工藝氣體出口 ；所述導(dǎo)熱介質(zhì)加熱循環(huán)及冷卻循環(huán)系統(tǒng)包括導(dǎo)熱介質(zhì)加熱器400，第一導(dǎo)熱介質(zhì)泵500,第一導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管110、第二導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管210、第三導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管310、導(dǎo)熱介質(zhì)冷卻器600和第二導(dǎo)熱介質(zhì)泵700及相應(yīng)導(dǎo)熱介質(zhì)管路、程控閥門等；導(dǎo)熱介質(zhì)加熱器400出口管路連接導(dǎo)熱介質(zhì)泵500入口，導(dǎo)熱介質(zhì)泵500出口分為三路第一路通過程控閥113連接第一導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管110入口，第一導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管110出口通過程控閥112連接導(dǎo)熱介質(zhì)加熱器400入口形成第一循環(huán)回路；第二路通過程控閥213連接第二導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管210入口，第二導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管210出口通過程控閥212連接導(dǎo)熱介質(zhì)加熱器400A 口形成第二循環(huán)回路；第三路通過程控閥313連接第三導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管310 A 口，第三導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管310出口通過程控閥312連接導(dǎo)熱介質(zhì)加熱器400入口形成第三循環(huán)回路；第一導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管110入口連接程控閥114、第二導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管210入口連接程控閥214，，第三導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管310入口連接程控閥314，之后并聯(lián)后通過第二導(dǎo)熱介質(zhì)泵700與導(dǎo)熱介質(zhì)冷卻器600出口相連，第一導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管110出口連接程控閥111、第二導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管210出口連接程控閥211，第三導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管310出口連接程控閥311，之后并聯(lián)與導(dǎo)熱介質(zhì)冷卻器600入口相連；第一導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管110、第二導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管210及第三導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管310分別位于吸附塔系統(tǒng)的第一吸附塔100、第二吸附塔200與第三吸附塔300中，與塔中吸附劑緊密充分接觸。本裝置的吸附凈化工藝流程，可分為吸附過程和再生過程，再生過程又分為加熱解吸過程和冷卻過程；由于凈化過程是三塔切換流程，所以吸附過程、加熱解吸過程和冷卻過程分別在三塔內(nèi)同步進(jìn)行，一塔吸附完畢后，一塔已冷卻完畢，另一塔也已加熱解吸完畢，以供切換使用；下面僅以第一吸附塔100進(jìn)行吸附，第二吸附塔200進(jìn)行冷卻，第三吸附塔300進(jìn)行加熱解吸做詳細(xì)說明吸附過程含雜質(zhì)的工藝氣體依次經(jīng)過程控閥101、第一吸附塔100和程控閥104，被凈化后流出。冷卻過程導(dǎo)熱介質(zhì)在導(dǎo)熱介質(zhì)冷卻器600中得到冷卻后，經(jīng)導(dǎo)熱介質(zhì)泵700、程控閥211、導(dǎo)熱介質(zhì)第二換熱管210、程控閥214回到導(dǎo)熱介質(zhì)冷卻器600的入口，形成冷卻循環(huán)，對(duì)第二吸附塔200進(jìn)行冷卻，將第二吸附塔200中的吸附劑冷卻至10°C -30°C (根據(jù)不同流程需要及吸附劑性質(zhì)，溫度不同)；同時(shí)，再生凈化氣經(jīng)調(diào)節(jié)閥800、程控閥203、第二吸附塔200、程控閥202向外界排出；由于此時(shí)再生凈化氣不是常規(guī)流程中對(duì)吸附劑冷吹的介質(zhì)，所以再生氣流量可以保持微小流量，只保持第二吸附塔200內(nèi)壓力保持穩(wěn)定即可。加熱解吸過程導(dǎo)熱介質(zhì)經(jīng)導(dǎo)熱介質(zhì)加熱器400、導(dǎo)熱介質(zhì)泵500、程控閥313、第三導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管310、程控閥312形成循環(huán)，對(duì)第三吸附塔300進(jìn)行加熱，將其中吸附劑加熱至溫度200°C -300°C之間(根據(jù)不同流程需要及吸附劑性質(zhì)，再生溫度會(huì)有不同)。導(dǎo)熱介質(zhì)被加熱的溫度也不超過300°C。同時(shí)，吸收塔系統(tǒng)中再生凈化氣經(jīng)調(diào)節(jié)閥800、程控閥303、第二吸附塔300、程控閥302向外界排出。由于此時(shí)再生凈化氣不是常規(guī)流程中對(duì)吸附劑加熱的介質(zhì)，所以再生氣流量可以保持微小流量，只起到保持第三吸附塔300壓力穩(wěn)定，并將吸附劑中解吸雜質(zhì)吹掃攜帶出吸附塔外的功能。實(shí)施例1本實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示；本實(shí)施例的凈化系統(tǒng)是三塔切換流程，吸附過程、冷卻過程和加熱解吸過程分別在三塔內(nèi)進(jìn)行，一塔吸附完畢后，一塔冷卻完畢，另一塔也加熱解吸完畢，以供切換使用。第一吸附塔100進(jìn)行吸附，第二吸附塔200進(jìn)行冷卻，第三吸附塔300進(jìn)行加熱解吸，流程具體步驟如下吸附過程含雜質(zhì)的工藝氣體，各組分含量為C02 0. 7%，H2S 0. 2%，H20 0. 2%，CH495%, 0. 5%N2,乙烷及以上烴類3. 4%，含雜質(zhì)的工藝氣體依次經(jīng)過程控閥101、第一吸附塔100和程控閥104，被凈化后流出。吸附塔內(nèi)填充的吸附劑為13X型分子篩，凈化后工藝氣體各組分含量為C02 50ppm, H2S 3ppm, H20 0. lppm，CH496. 05%，0. 51%N2，乙烷及以上烴類 3. 44%。冷卻過程導(dǎo)熱介質(zhì)選用礦物型導(dǎo)熱油，經(jīng)導(dǎo)熱介質(zhì)泵700，導(dǎo)熱介質(zhì)冷卻器600、、程控閥211、導(dǎo)熱介質(zhì)第二換熱管210、程控閥214形成冷卻循環(huán)。導(dǎo)熱介質(zhì)冷卻器600采用水冷方式，將導(dǎo)熱油冷卻至25°C，通過第二導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管210對(duì)第二吸附塔200進(jìn)行冷卻，將吸附劑冷卻至30°C。同時(shí)，吸附塔系統(tǒng)再生凈化氣經(jīng)調(diào)節(jié)閥800、程控閥203、第二吸附塔200、程控閥202向外界排出。由于此時(shí)再生凈化氣不是常規(guī)流程中對(duì)吸附劑冷吹的介質(zhì)，所以再生氣流量可以保持微小流量，抵消塔內(nèi)冷卻降溫帶來的壓力下降，保持第二吸附塔200內(nèi)壓力保持穩(wěn)定即可。加熱解吸過程導(dǎo)熱介質(zhì)經(jīng)導(dǎo)熱介質(zhì)加熱器400、導(dǎo)熱介質(zhì)泵500、程控閥313、第三導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管310、程控閥312形成循環(huán)，導(dǎo)熱介質(zhì)加熱器203采用電加熱，將導(dǎo)熱油加熱至280°C，通過在第二吸附塔102中螺旋形布置的第二導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管202對(duì)塔內(nèi)吸附劑進(jìn)行加熱，將吸附劑加熱至280°C。同時(shí)，吸收塔系統(tǒng)中再生凈化氣經(jīng)調(diào)節(jié)閥800、程控閥303、第二吸附塔300、程控閥302向外界排出。由于此時(shí)再生凈化氣不是常規(guī)流程中對(duì)吸附劑加熱的介質(zhì)，所以再生氣流量可以保持微小流量，只起到保持第三吸附塔300壓力穩(wěn)定，并將吸附劑中解吸雜質(zhì)吹掃攜帶出吸附塔外的功能。本實(shí)施例系統(tǒng)再生氣耗氣量小，同時(shí)由于增加強(qiáng)制換熱管，可大大縮短加熱解吸及冷卻時(shí)間，顯著減小吸附切換周期，進(jìn)而降低吸附塔高度。以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種帶外部介質(zhì)換熱的移動(dòng)撬裝式天然/煤層氣吸附凈化系統(tǒng)，其特征在于，其包括吸附塔系統(tǒng)和導(dǎo)熱介質(zhì)加熱循環(huán)及冷卻循環(huán)系統(tǒng)，其中 所述吸附塔系統(tǒng)包括 并聯(lián)且切換開啟的第一吸附塔(100)、第二吸附塔(200)與第三吸附塔(300);所述第一吸附塔(100)、第二吸附塔(200)與第三吸附塔(300)頂端連接管道分別分為兩路，該兩路中的一路分別通過程控閥連至工藝氣體入口，該兩路中的另一路分別通過程控閥連至再生氣體出口 ；所述第一吸附塔(100)、第二吸附塔(200)與第三吸附塔(300)底端連接管道同樣分為兩路，該兩路中的一路分別通過程控閥連至再生氣體入口，該兩路中的另一路分別通過程控閥連至凈化后工藝氣體出口； 所述導(dǎo)熱介質(zhì)加熱循環(huán)及冷卻循環(huán)系統(tǒng)包括 導(dǎo)熱介質(zhì)加熱器(400),第一導(dǎo)熱介質(zhì)泵(500),第一導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管(110)、第二導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管(210)、第三導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管(310)、導(dǎo)熱介質(zhì)冷卻器(600)和第二導(dǎo)熱介質(zhì)泵(700)； 所述導(dǎo)熱介質(zhì)加熱器(400)出口管路連接導(dǎo)熱介質(zhì)泵(500)入口，導(dǎo)熱介質(zhì)泵(500)出口分為三路第一路通過程控閥連接第一導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管(110)入口，第一導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管(110)出口通過程控閥連接導(dǎo)熱介質(zhì)加熱器(400)入口形成第一循環(huán)回路；第二路通過程控閥連接第二導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管(210)入口，第二導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管(210)出口通過程控閥連接導(dǎo)熱介質(zhì)加熱器(400)入口形成第二循環(huán)回路；第三路通過程控閥連接第三導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管(310)入口，第三導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管(310)出口通過程控閥連接導(dǎo)熱介質(zhì)加熱器(400)入口形成第三循環(huán)回路； 第一導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管(110)入口、第二導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管(210)入口及第三導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管(310)入口各自連接程控閥，然后并聯(lián)通過第二導(dǎo)熱介質(zhì)泵(700)與導(dǎo)熱介質(zhì)冷卻器(600)出口相連；第一導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管(110)出口、第二導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管(210)出口及第三導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管(310)出口各自連接程控閥，然后并聯(lián)與導(dǎo)熱介質(zhì)冷卻器(600)入口相連；其特征在于 所述第一導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管(110)、第二導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管(210)及第三導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管(310)分別位于吸附塔系統(tǒng)的第一吸附塔(100)、第二吸附塔(200)與第三吸附塔(300)中，與塔中吸附劑緊密充分接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的帶外部介質(zhì)換熱的移動(dòng)撬裝式天然/煤層氣吸附凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述第二再生氣體入口與所述凈化后工藝氣體出口通過調(diào)節(jié)閥(800)相連通。
3.如權(quán)利要求1所述的帶外部介質(zhì)換熱的移動(dòng)撬裝式天然/煤層氣吸附凈化系統(tǒng)，其特征在于所述第一導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管(110)、第二導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管(210)和第三導(dǎo)熱介質(zhì)換熱管(310)為螺旋管型換熱器，蛇形管形換熱器或豎直翅片管型換熱器。
4.如權(quán)利要求1所述的帶外部介質(zhì)換熱的移動(dòng)撬裝式天然/煤層氣吸附凈化系統(tǒng)，其特征在于所述的導(dǎo)熱介質(zhì)加熱器(400)為電加熱加熱器、燃燒加熱加熱器或熱流體加熱加熱器。
5.如權(quán)利要求1所述的帶帶外部介質(zhì)換熱的移動(dòng)撬裝式天然/煤層氣吸附凈化系統(tǒng)，其特征在于所述的導(dǎo)熱介質(zhì)冷卻器(600)為風(fēng)冷冷卻器、水冷冷卻器或制冷機(jī)冷卻冷卻器。
6.如權(quán)利要求1所述的帶外部介質(zhì)換熱的移動(dòng)撬裝式天然/煤層氣吸附凈化系統(tǒng)，其特征在于吸附凈化系統(tǒng)使用的導(dǎo)熱介質(zhì)為在10°C至300°C溫區(qū)范圍內(nèi)性質(zhì)穩(wěn)定的無揮發(fā)性液體介質(zhì)。
7.如權(quán)利要求1所述的帶外部介質(zhì)換熱的移動(dòng)撬裝式天然/煤層氣吸附凈化系統(tǒng)，其特征在于所述第一吸附塔(100)、第二吸附塔(200)和第三吸附塔(300)中的吸附劑為硅膠、三氧化二鋁、分子篩或其中兩種或三種的組合。
8.如權(quán)利要求1所述的帶外部介質(zhì)換熱的移動(dòng)撬裝式天然/煤層氣吸附凈化系統(tǒng)，其特征在于所述工藝氣體為富含甲烷的天然氣、煤層氣或頁(yè)巖氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及的帶外部介質(zhì)換熱的移動(dòng)撬裝式天然/煤層氣吸附凈化系統(tǒng)，其包括吸附塔系統(tǒng)和導(dǎo)熱介質(zhì)加熱循環(huán)及冷卻循環(huán)系統(tǒng)；吸附塔系統(tǒng)由三個(gè)并聯(lián)且切換開啟的吸附塔組成，一塔吸附，一塔加熱解吸，一塔冷卻加熱解吸過程中，利用來自外部循環(huán)的高溫導(dǎo)熱介質(zhì)加熱吸附劑，使其迅速升溫解吸，同時(shí)通過少量?jī)艋蠊に嚉怏w作再生氣，將解吸的雜質(zhì)帶出；冷卻過程中，利用來自外部循環(huán)的低溫導(dǎo)熱介質(zhì)冷卻吸附劑，使其溫度迅速下降，完成再生過程；可縮短吸附劑再生時(shí)間、減少再生氣耗量，同時(shí)縮短吸附周期、降低吸附塔高度，吸附凈化系統(tǒng)小型化。
文檔編號(hào)B01D53/02GK103007676SQ201210557079
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者孫兆虎, 吳劍峰, 程逵煒 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所