本實(shí)用新型涉及一種用于液化天然氣的脫水裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)中,合成氨是化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ),也是我國化學(xué)工業(yè)發(fā)展的重要先驅(qū)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,我國合成氨工業(yè)在產(chǎn)業(yè)規(guī)模、國內(nèi)自給能力、技術(shù)裝置水平等方面均得到了大幅提高。目前,我國合成氨產(chǎn)業(yè)規(guī)模已居世界第一,總量占世界總量的約1/3。據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計,2009年,我國共有合成氨生產(chǎn)企業(yè)496家,合成氨產(chǎn)量5135.5萬t。合成氨作為化肥工業(yè)生產(chǎn)的重要基礎(chǔ),在我國國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要作用。由于歷史上經(jīng)歷了中氮肥、小氮肥、大氮肥的發(fā)展過程,我國合成氨和氮肥企業(yè)數(shù)量多,布局分散,產(chǎn)業(yè)集中度低,整體技術(shù)水平不高?!笆濉逼陂g,結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級是合成氨工業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容。
在合成氨生產(chǎn)過程中,合成氣循環(huán)使用,甲烷濃度不能過高,因此必須有部分含氨、甲烷等尾氣(又稱馳放氣)排放,以控制甲烷濃度,保證氨合成反應(yīng)的正常進(jìn)行?,F(xiàn)有技術(shù)中,對上述馳放氣一般是直接進(jìn)行排空。然而,將弛放氣直排會造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi),增加合成氨消耗。因此,利用好合成氨的尾氣,是解決環(huán)境污染和資源充分利用降低合成氨成本的有效途徑。
另一方面,甲烷是一種溫室氣體,是液化天然氣(LNG)的主要成分。該產(chǎn)品幾乎不含有不可燃燒成分,發(fā)熱量高,燃燒充分,無粉塵灰渣,是清潔能源;LNG燃燒時釋放的熱量是常用燃?xì)庵凶罡叩模錈嶂禐?1000~12000KCal/Kg,是普通煤氣的6倍。而且,LNG液化后,產(chǎn)品運(yùn)輸方便,方便靈活,適應(yīng)性強(qiáng),可為更多的遠(yuǎn)離燃?xì)夤夤芫W(wǎng)的地區(qū)提供潔凈的能源。近年來全球LNG的生產(chǎn)和貿(mào)易日趨活躍,LNG已成為稀缺清潔資源,在能源供應(yīng)中的正以每年約12%的高速增長,正在成為世界油氣工業(yè)新的熱點(diǎn)。為保證能源供應(yīng)多元化和改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),一些能源消費(fèi)大國越來越重視LNG的引進(jìn),歐美發(fā)達(dá)國家均在大規(guī)模興建LNG接收站。國際大石油公司也紛紛將其新的利潤增長點(diǎn)轉(zhuǎn)向LNG業(yè)務(wù),LNG將成為石油之后下一個全球爭奪的熱門能源商品。而中國LNG利用極為不平衡,在中國能源中的比重很小。從國內(nèi)發(fā)展形勢來看,由于資源有限,產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于需求,供需缺口越來越大。盡管還沒有形成規(guī)模,但是LNG的特點(diǎn)決定其發(fā)展非常迅速。
因此,利用合成氨尾氣來提純制備LNG,將既能解決環(huán)境污染和資源充分利用降低合成氨成本,又能增加中國的LNG產(chǎn)量,彌補(bǔ)越來越大供需缺口,這顯然具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型目的是提供一種用于液化天然氣的脫水裝置。
為達(dá)到上述發(fā)明目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種用于液化天然氣的脫水裝置,包括至少2組脫水機(jī)構(gòu),各脫水機(jī)構(gòu)之間并聯(lián)連接;
所述脫水機(jī)構(gòu)包括至少2個串聯(lián)的分子篩吸附柱;
還設(shè)有分子篩吸附柱再生機(jī)構(gòu),所述分子篩吸附柱再生機(jī)構(gòu)包括增壓泵和鋼瓶;所述增壓泵的一端通過閥門與脫水機(jī)構(gòu)的分子篩吸附柱連接,另一端與鋼瓶連接。
上文中,所述脫水機(jī)構(gòu)至少為2組,目的是為了交替使用,方便對其中一組進(jìn)行更換或再生。
當(dāng)一組脫水機(jī)構(gòu)使用,另一組脫水機(jī)構(gòu)再生的時候,再生的分子篩吸附柱中充滿了天然氣,天然氣不能直接排空,需要把這些天然氣進(jìn)行收集處理,所以用增壓泵把吸附器中的天然氣充裝到鋼瓶中,再進(jìn)行處理。
天然氣的生產(chǎn)工藝主要為:合成氨原料尾氣首先在除油單元除油后進(jìn)入原料氣增壓單元,原料氣增壓至3MPa左右后進(jìn)入水洗脫氨凈化單元,在該單元中,通過高壓無氧水對原料氣中的絕大部份氨進(jìn)行脫除;然后進(jìn)入深度凈化單元,進(jìn)行脫碳、脫水處理;經(jīng)過凈化的原料氣進(jìn)入天然氣液化提純單元,液化后的LNG進(jìn)入儲罐區(qū)儲存。所以在水洗脫氨的工段后,合成氨尾氣中會進(jìn)入大量的水分,這也是本申請的技術(shù)問題,因而就有了本申請的脫水裝置。
上述技術(shù)方案中,所述各個脫水機(jī)構(gòu)的輸入端均設(shè)有閥門。
優(yōu)選的,所述脫水機(jī)構(gòu)包括2個串聯(lián)的分子篩吸附柱。
優(yōu)選的,所述各個分子篩吸附柱的輸入端和輸出端均設(shè)有閥門。
優(yōu)選的,所述各個分子篩吸附柱上還設(shè)有配合的加熱機(jī)構(gòu)。該加熱機(jī)構(gòu)用于再生時提高再生氣的溫度,其可以是電加熱絲等。
優(yōu)選的,所述分子篩吸附柱中分子篩的孔徑為3~5 ?。
本實(shí)用新型的工作流程如下:把水洗脫氨塔和本實(shí)用新型的脫水裝置相連,脫水裝置中的兩個吸附柱串聯(lián),另外兩個吸附柱也串聯(lián),再把這兩個脫水機(jī)構(gòu)并聯(lián);然后再把脫水裝置和精餾塔相連。使用時,2組脫水機(jī)構(gòu)交替使用,即當(dāng)一組脫水機(jī)構(gòu)使用,另一組脫水機(jī)構(gòu)進(jìn)行更換或再生;當(dāng)一組使用,另一組再生的時候,再生的脫水機(jī)構(gòu)中充滿了天然氣,天然氣不能直接排空,需要把這些天然氣進(jìn)行收集處理,所以用增壓泵把吸附器中的天然氣充裝到鋼瓶中,再進(jìn)行處理;增壓泵用獨(dú)立的管路系統(tǒng)和四個分子篩吸附柱相連,然后增壓泵再和鋼瓶相連,把吸附器中的天然氣增壓充裝到鋼瓶中。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用,本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
1.本實(shí)用新型開發(fā)了一種用于液化天然氣的脫水裝置,可以利用合成氨尾氣來提純制備LNG,將既能解決環(huán)境污染和資源充分利用降低合成氨成本,又能增加LNG產(chǎn)量,彌補(bǔ)供需缺口,這顯然具有積極的現(xiàn)實(shí)意義;
2. 本實(shí)用新型的2組脫水機(jī)構(gòu)可以進(jìn)行再生利用,因而實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的循環(huán)利用,有利于工業(yè)化運(yùn)行;
3. 本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡單、易于制備和操作、成本較低,適于推廣應(yīng)用。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的示意圖。
其中:1、2、3、4、分子篩吸附柱;5、增壓泵;6、鋼瓶;A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9、B1、B2、B3、B4、閥門。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
實(shí)施例一:
參見圖1所示,一種用于液化天然氣的脫水裝置,包括2組脫水機(jī)構(gòu),各脫水機(jī)構(gòu)之間并聯(lián)連接;
所述脫水機(jī)構(gòu)包括2個串聯(lián)的分子篩吸附柱;參見圖1,分子篩吸附柱1和3為一組,分子篩吸附柱2和4為第二組;
還設(shè)有分子篩吸附柱再生機(jī)構(gòu),所述分子篩吸附柱再生機(jī)構(gòu)包括增壓泵5和鋼瓶6;所述增壓泵的一端通過閥門(B1、B2、B3、B4)與脫水機(jī)構(gòu)的分子篩吸附柱連接,另一端與鋼瓶連接。
所述各個分子篩吸附柱的輸入端和輸出端均設(shè)有閥門,圖1中,A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9為LNG生產(chǎn)線管路上的閥門;B1、B2、B3、B4為再生氣管路上的閥門。
所述各個分子篩吸附柱上還設(shè)有配合的加熱機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型的工作流程如下:把來自水洗除氨工段的氣體和本實(shí)用新型的脫水裝置相連,脫水裝置中的兩個吸附柱串聯(lián),另外兩個吸附柱也串聯(lián),再把這兩個脫水機(jī)構(gòu)并聯(lián);然后再把脫水裝置的輸出端和精餾塔相連,其精餾提純。
使用時,2組脫水機(jī)構(gòu)交替使用,即當(dāng)一組脫水機(jī)構(gòu)使用,另一組脫水機(jī)構(gòu)進(jìn)行更換或再生;當(dāng)一組使用,另一組再生的時候,再生的脫水機(jī)構(gòu)中充滿了天然氣,天然氣不能直接排空,需要把這些天然氣進(jìn)行收集處理,所以用增壓泵把吸附器中的天然氣充裝到鋼瓶中,再進(jìn)行處理;增壓泵用獨(dú)立的管路系統(tǒng)和四個分子篩吸附柱相連,然后增壓泵再和鋼瓶相連,把吸附器中的天然氣增壓充裝到鋼瓶中。