多組分吸附裝置及工藝的製作方法
2023-09-11 02:12:00 1
專利名稱：多組分吸附裝置及工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於脫除天然氣中有害雜質的多組分吸附裝置及工藝。
背景技術：
在天然氣淨化工藝中，脫除天然氣中的有害雜質(如水、苯、重烴、二氧化碳等)時，現有的工藝為先用溼法(溶液吸收法)脫除二氧化碳、再用幹法(吸附劑吸附法)吸附水分，最後用幹法或冷凝法脫除苯及重烴。採用此種方法時，各種有害雜質需分別脫除，即每種有害雜質需要一套脫除裝置，因此所需設備繁冗、佔地較大、操作難度大，且採用溼法脫除二氧化碳時汙染嚴重。
發明內容
本發明的目的是提供一種設備簡單、易操作、佔地小、投資少、無汙染的多組分吸附裝置及工藝。為達到上述目的，本發明採用的技術方案是
一種多組分吸附裝置，用於脫除天然氣中的有害雜質，所述的多組分吸附裝置包括多個依次連接的吸附室，每個所述的吸附室中設置有吸附不同的所述的有害雜質的吸附劑。優選的，多個所述的吸附室設置於同一吸附筒中或設置於相串聯的多個吸附筒中。優選的，當多個所述的吸附室設置於同一吸附筒中時，所述的吸附筒中設置有多個隔層將所述的吸附筒分隔為多個所述的吸附室。優選的，多個所述的吸附室的中部設置有第二加熱器。優選的，兩個所述的多組分吸附裝置通過管道連接形成雙筒吸附系統或三個及三個以上所述的多組分吸附裝置通過管道連接形成多筒吸附系統。優選的，所述的雙筒吸附系統或所述的多筒吸附系統均包括天然氣通路和再生氣通路；所述的多組分吸附裝置包括進氣口和出氣口 ；
所述的天然氣通路包括連接天然氣源與各個所述的多組分吸附裝置的進氣口的天然氣進氣管路、由各個所述的多組分吸附裝置的出氣口引出的天然氣出氣管路，所述的天然氣進氣管路上設置有天然氣進氣控制閥，所述的天然氣出氣管路上設置有天然氣出氣控制閥；
所述的再生氣通路包括吹冷通路部分和再生通路部分，所述的吹冷部分與所述的再生通路部分之間設置有第一加熱器；所述的吹冷部分包括連接再生氣源與各個所述的多組分吸附裝置的進氣口的吹冷進氣管路、連接各個所述的多組分吸附裝置的出氣口與所述的第一加熱器的吹冷出氣管路，所述的吹冷進氣管路上設置有吹冷進氣控制閥，所述的吹冷出氣管路上設置有吹冷出氣控制閥；所述的再生通路部分包括連接所述的第一加熱器和各個所述的多組分吸附裝置的進氣口的再生氣進氣管路、由各個所述的多組分吸附裝置的出氣口引出的再生氣出氣管路，所述的再生氣進氣管路上設置有再生氣進氣控制閥，所述的再生氣出氣管路上設置有再生氣出氣控制閥。優選的，所述的管道上設置有保溫層。一種採用上述多組分吸附裝置的吸附工藝，用於脫除天然氣中的有害雜質，將天然氣通入所述的多組分吸附裝置中，通過所述的多組分吸附裝置中的多種吸附劑將所述的天然氣中的有害雜質脫除；完成吸附後，將一股再生氣通入所述的多組分吸附裝置中，所述的一股再生氣依次通過各個所述的吸附室將每個所述的吸附室中的吸附劑再生。優選的，所述的一股再生氣經過部分所述的吸附室後通入所述的第二加熱器中加熱，再通入其餘的所述的吸附室中再生。
由於上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點由於本發明設置有依次相連的多個吸附室，可以一次脫除天然氣中的多種雜質，且在對吸附劑進行再生時，可以通入一股再生氣即可完成全部吸附劑的再生，設備簡單、佔地面積小且投資較低、無汙染。
附圖I為本發明的多組分吸附裝置的實施例一的示意圖。以上附圖中1、第一吸附筒；2、第二吸附筒；3、第三吸附筒；4、第二加熱器；5、第一加熱器；6、天然氣進氣管路；7、天然氣出氣管路；8、天然氣進氣控制閥；9、天然氣出氣控制閥；10、吹冷進氣管路；11、吹冷出氣管路；12、再生氣進氣管路；13、再生氣出氣管路。
具體實施例方式下面結合附圖所示的實施例對本發明作進一步描述。實施例一參見附圖I所示。一種多組分吸附裝置，用於脫除天然氣中的有害雜質(包括但不限於水、苯、重烴、二氧化碳)。該多組分吸附裝置包括多個依次連接的吸附室，每個吸附室中設置有吸附不同的有害雜質的吸附劑。在本實施例中，多個吸附室設置於同一吸附筒中，吸附筒中設置有多個隔層將吸附筒分隔為多個吸附室。各個吸附室中的吸附劑根據對不同雜質的吸附優先順序排布，如首先設置吸附水的吸附劑，然後設置吸附苯及重烴的吸附劑，最後設置吸附二氧化碳的吸附劑。當將天然氣依次通過各吸附室時，依次將天然氣中的水、苯、重烴、二氧化碳吸附而達到脫除的目的。在吸附筒的中部可以設置第二加熱器4，該第二加熱器4為電加熱器或其它形式的加熱器，其可以由一個或多個串聯的加熱器單體構成。當對吸附筒中的各種吸附劑進行再生時，向吸附筒中通入溫度較高再生氣。若初始時再生氣溫度足夠高、可以再生全部吸附劑，則無需該第二加熱器4;若再生過程中，再生氣的溫度降低而無法達到再生要求時，可將再生氣通入第二加熱器4中加熱後再用做再生。多個吸附室還可以分別設置於相串聯的多個吸附筒中。將兩個或三個以三個以上多組分吸附裝置通過設置有保溫層的管道連接形成雙筒吸附系統或多筒吸附系統。在本實施例中，採用三筒吸附系統，包括第一吸附筒I、第二吸附筒2、第三吸附筒3，述的三筒吸附系統均還包括天然氣通路和再生氣通路構成的管道。每個多組分吸附裝置，即各吸附筒均包括具有相同結構的進氣口和出氣口。天然氣通路包括連接天然氣源與各個多組分吸附裝置的進氣口的天然氣進氣管路6、由各個多組分吸附裝置的出氣口引出的天然氣出氣管路7。天然氣進氣管路6上設置有天然氣進氣控制閥8，天然氣出氣管路7上設置有天然氣出氣控制閥9。再生氣通路包括吹冷通路部分和再生通路部分。吹冷部分與再生通路部分之間設置有第一加熱器5，第一加熱器5也為電加熱器或其它形式的加熱器。吹冷部分包括連接再生氣源與各個多組分吸附裝置的進氣口的吹冷進氣管路10、連接各個多組分吸附裝置的出 氣口與第一加熱器5的吹冷出氣管路11。吹冷進氣管路10上設置有吹冷進氣控制閥，吹冷出氣管路11上設置有吹冷出氣控制閥。再生通路部分包括連接第一加熱器5和各個多組分吸附裝置的進氣口的再生氣進氣管路12、由各個多組分吸附裝置的出氣口引出的再生氣出氣管路13。再生氣進氣管路12上設置有再生氣進氣控制閥，再生氣出氣管路13上設置有再生氣出氣控制閥。在本實施例中，各個吸附筒上的進氣口在作為天然氣通路上的進氣口的同時，還作為再生氣通路上的出氣口，而各個吸附筒上的出氣口在作為天然氣通路上的出氣口的同時，還作為再生氣通路上的進氣口。此時，由於天然氣如附圖I中所示的方向由下至上經過各個吸附筒，則吸附筒中各種吸附劑按照由下至上的優先順序排布，即在吸附筒的下部設置吸附水的吸附劑，然後在其上方設置吸附苯及重烴的吸附劑，在吸附筒的上部設置吸附二氧化碳的吸附劑。該三筒吸附系統在使用時，通過天然氣進氣管路6上各個控制閥的控制將天然氣通入一個多組分吸附裝置，如第二吸附筒2中，通過第二吸附筒2中的多種吸附劑將天然氣中的有害雜質脫除。完成吸附後的淨化天然氣經天然氣出氣管路7送出。在第二吸附筒2進行吸附的同時，將一股再生氣經吹冷進氣管路10通入另一個多組分吸附裝置，如第一吸附筒I中，將第一吸附筒I吹冷。吹冷第一吸附筒I後，這一股再生氣經吹冷出氣管路11進入第一加熱器5中加熱到一定溫度，然後經再生氣進氣管路12送入第三吸附筒3中，其依次通過各個吸附室將每個吸附室中的吸附劑再生，最後由再生氣出氣管路13排出。在再生氣部分中，若再生氣在再生了部分吸附劑後溫度降低而無法再生，可以將其通入第二加熱器4中再次加熱，然後送回再生。若不採用第二加熱器4，可以採用功率較大的第一加熱器5以達到同樣的再生效果。上述狀態，即第一吸附筒I進行吹冷、第二吸附筒2進行吸附、第三吸附筒3進行再生運行一段時間後，通過各個控制閥的控制，使已經吹冷後的第一吸附筒I進行吸附、第二吸附筒2進行再生、第三吸附筒3進行吹冷。再經過一段時間後，再次循環使第一吸附筒I進行再生、第二吸附筒2進行吹冷、第三吸附筒3進行吸附。如此循環進行從而實現天然氣的吸附淨化。若採用雙筒吸附系統，則在一個吸附筒進行吸附的同時，另一個吸附筒首先通入溫度較高的再生氣進行再生，再通入溫度較低的再生氣進行吹冷。經過一段時間後，進行循環。上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容並據以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種多組分吸附裝置，用於脫除天然氣中的有害雜質，其特徵在於所述的多組分吸附裝置包括多個依次連接的吸附室，每個所述的吸附室中設置有吸附不同的所述的有害雜質的吸附劑。
2.根據權利要求I所述的多組分吸附裝置，其特徵在於多個所述的吸附室設置於同一吸附筒中或設置於相串聯的多個吸附筒中。
3.根據權利要求2所述的多組分吸附裝置，其特徵在於當多個所述的吸附室設置於同一吸附筒中時，所述的吸附筒中設置有多個隔層將所述的吸附筒分隔為多個所述的吸附室。
4.根據權利要求I所述的多組分吸附裝置，其特徵在於多個所述的吸附室的中部設置有第二加熱器。
5.根據權利要求I所述的多組分吸附裝置，其特徵在於兩個所述的多組分吸附裝置通過管道連接形成雙筒吸附系統或三個及三個以上所述的多組分吸附裝置通過管道連接形成多筒吸附系統。
6.根據權利要求5所述的多組分吸附裝置，其特徵在於所述的雙筒吸附系統或所述的多筒吸附系統均包括天然氣通路和再生氣通路；所述的多組分吸附裝置包括進氣口和出氣口 ； 所述的天然氣通路包括連接天然氣源與各個所述的多組分吸附裝置的進氣口的天然氣進氣管路、由各個所述的多組分吸附裝置的出氣口引出的天然氣出氣管路，所述的天然氣進氣管路上設置有天然氣進氣控制閥，所述的天然氣出氣管路上設置有天然氣出氣控制閥； 所述的再生氣通路包括吹冷通路部分和再生通路部分，所述的吹冷部分與所述的再生通路部分之間設置有第一加熱器；所述的吹冷部分包括連接再生氣源與各個所述的多組分吸附裝置的進氣口的吹冷進氣管路、連接各個所述的多組分吸附裝置的出氣口與所述的第一加熱器的吹冷出氣管路，所述的吹冷進氣管路上設置有吹冷進氣控制閥，所述的吹冷出氣管路上設置有吹冷出氣控制閥；所述的再生通路部分包括連接所述的第一加熱器和各個所述的多組分吸附裝置的進氣口的再生氣進氣管路、由各個所述的多組分吸附裝置的出氣口引出的再生氣出氣管路，所述的再生氣進氣管路上設置有再生氣進氣控制閥，所述的再生氣出氣管路上設置有再生氣出氣控制閥。
7.根據權利要求5所述的多組分吸附裝置，其特徵在於所述的管道上設置有保溫層。
8.一種採用如權利要求I所述的多組分吸附裝置的吸附工藝，用於脫除天然氣中的有害雜質，其特徵在於將天然氣通入所述的多組分吸附裝置中，通過所述的多組分吸附裝置中的多種吸附劑將所述的天然氣中的有害雜質脫除；完成吸附後，將一股再生氣通入所述的多組分吸附裝置中，所述的一股再生氣依次通過各個所述的吸附室將每個所述的吸附室中的吸附劑再生。
9.根據權利要求8所述的吸附工藝，其特徵在於所述的一股再生氣經過部分所述的吸附室後通入所述的第二加熱器中加熱，再通入其餘的所述的吸附室中再生。
全文摘要
多組分吸附裝置及工藝。本發明涉及一種多組分吸附裝置，用於脫除天然氣中的有害雜質，多組分吸附裝置包括多個依次連接的吸附室，每個吸附室中設置有一種吸附劑。由於本發明設置有依次相連的多個吸附室，可以一次脫除天然氣中的多種雜質，且在對吸附劑進行再生時，可以通入一股再生氣即可完成全部吸附劑的再生，設備簡單、佔地面積小且投資較低、無汙染。
文檔編號B01D53/04GK102626579SQ201210107739
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月13日 優先權日2012年4月13日
發明者奚永龍, 薛魯, 陸震潔, 顏愛國 申請人:蘇州市興魯空分設備科技發展有限公司