一种天然气脱酸撬的制作方法

1.本实用新型属于液化天然气技术领域，尤其是涉及一种天然气脱酸撬。

背景技术：

2.交通不便、气井气量偏小是目前天然气集输的重要问题。采用将天然气液化成lng再运输是解决这种问题的重要方式。由于天然气中的co2及酸性气体既会对金属产生腐蚀，也会在低温情况下结冰堵塞冷箱，因此在液化进入冷箱前必须净化脱酸。而小气量天然气井需要灵活有效的脱除杂质再进行制冷液化装置，常规的固定在工厂的脱酸装置并不适用于偏远山区转场频繁的生产条件，因此更加适合采用可移动式的脱酸撬装结构。但传统的脱酸撬结构复杂，布局并不合理，运输及现场组装繁琐不便。

技术实现要素：

3.有鉴于此，为解决上述问题，本实用新型提出了一种呈模块化、布局合理的天然气脱酸撬，以一段吸收一段再生的脱酸工艺流程为基础，去除部分冗余设计，合理规划，实现高度集成化的撬装结构，各设备布置紧凑合理，便于各模块的运输及现场快速组装。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种天然气脱酸撬，包括：
6.模块一，所述模块一包括撬架一、安装于所述撬架一上的吸收塔及再生塔；
7.模块二，所述模块二包括撬架二、安装于所述撬架二上的吸收塔塔顶气处理模块及再生塔塔顶气处理模块以及为所述再生塔提供水蒸气的重沸器；
8.模块三，所述模块三包括撬架三、安装于所述撬架三上的贫富胺换热器及贫胺泵以及贫胺处理模块；所述贫富胺换热器的冷介质流道进口与所述吸收塔塔底的富胺出口连接，所述贫富胺换热器的冷介质流道出口与所述再生塔塔顶的富胺进口连接；所述贫富胺换热器的热介质流道进口与所述再生塔的塔底的贫胺出口连接，所述贫富胺换热器的热介质流道出口、所述贫胺泵、所述贫胺处理模块、所述吸收塔塔顶的贫胺进口通过管道依次连接。
9.撬架采用h型钢结构框架，钢结构配装仪表和电器接线槽盒。
10.采用三个模块的方式，可避免整体模块结构因体积过大，存在的运输、转运不便的问题；将高度较大的吸收塔及再生塔设计为一个模块，将用于处理吸收塔塔顶气的模块、用于处理再生塔塔顶气的模块及为再生塔提供水蒸气的重沸器设计为一个模块，将贫富胺液热交换部分及相关部件设计为一个模块，各功能区分区合理，可缩短管路布线长度及复杂度，布局合理，有利于各模块后期现场组装。
11.进一步的，所述撬架一为多层框架结构；所述吸收塔和所述再生塔固定于所述撬架一内并贯穿所述撬架一的多层。
12.吸收塔和再生塔的高度较高，因此将撬架一设计为多层结构；
13.吸收塔内原料气自下而上的与由吸收塔塔顶的贫胺进口进入的贫胺液 (mdea水
溶液，添加活化剂)逆向接触，充分反应，原料气中的二氧化碳等酸性气体被吸收，吸收塔塔顶流出被吸收脱除二氧化碳等酸性气体的原料气，吸收塔塔底流出吸收了二氧化碳的富胺液；
14.再生塔内富胺液自上而下在填料表面下落的过程中与塔底上升蒸汽充分接触，逆向反应释放出二氧化碳等酸性气体，二氧化碳等酸性气体随蒸汽上升至再生塔塔顶流出，富胺在水蒸气的蒸发下转化为贫胺溶液，由再生塔塔底流出。
15.进一步的，所述吸收塔塔顶气处理模块包括通过管道连接脱酸气体换热器和分离器一；所述脱酸气体换热器的进口与所述吸收塔塔顶的脱酸气体出口连接；所述分离器一的出口设有二氧化碳含量监测模块。
16.自吸收塔塔顶流出的气体为在吸收塔塔内被吸收脱除二氧化碳等酸性气体的原料气，吸收塔塔顶流出的气体进入脱酸气体换热器降温后进入分离器一分离出可能夹带的水和胺并去除杂质微粒及液滴后送入后续的脱水单元。
17.再进一步的，所述撬架二为两层框架结构；所述脱酸气体换热器固定于第二层；所述分离器一固定于第一层并贯穿二层。
18.进一步的，所述再生塔塔顶气处理模块包括通过管道依次连接的空冷器一、分离器二、凝液回流泵；所述空冷器一的进口与所述再生塔塔顶的酸性气体出口连接；所述凝液回流泵的出口与所述再生塔塔顶的凝液进口连接。
19.自再生塔塔顶流出的气体为随着蒸气一起上升的二氧化碳等酸性气体，经再生塔塔顶流出后进入空冷器一冷凝、分离器二分离出酸气，凝液经凝液回流泵增压后送入再生塔。
20.再进一步的，所述撬架二为两层框架结构；所述空冷器一固定于第二层；所述分离器二固定于第一层并贯穿二层；所述凝液回流泵固定于第一层。
21.进一步的，所述贫胺处理模块包括通过管道依次连接的空冷器二、过滤器、胺液循环泵；所述空冷器二的进口与所述贫胺泵出口连接；所述胺液循环泵的出口与所述吸收塔塔顶的贫胺进口连接。
22.由吸收塔塔底的富胺出口流出的富胺液在经过贫富胺换热器初步加热后进入再生塔塔顶的富胺进口；由再生塔的塔底的贫胺出口流出的贫胺液经过贫富胺换热器换热后，经贫胺泵加压后进入空冷器二温度降低，再依次通过过滤器、胺液循环泵后再次进入吸收塔塔顶的贫胺进口完成循环。
23.再进一步的，所述撬架三为两层框架结构；所述空冷器二固定于第二层；所述过滤器固定于第一层并贯穿二层；所述贫富胺换热器、所述贫胺泵、所述胺液循环泵均位于第一层。
24.进一步的，所述模块三还包括闪蒸罐，所述闪蒸罐的富胺进口与所述吸收塔塔底的富胺出口连接，所述闪蒸罐的富胺出口与所述贫富胺换热器的冷介质流道进口连接。
25.由吸收塔塔底的富胺出口流出的富胺液先经过闪蒸罐闪蒸出一部分酸性气体及二氧化碳，在进入贫富胺换热器。
26.再进一步的，所述撬架三为两层框架结构，所述闪蒸罐固定于第一层。
27.本系统工艺流程如下：
28.吸收塔内原料气自下而上的与由吸收塔塔顶的贫胺进口进入贫胺液 (mdea水溶
液，添加活化剂)逆向接触，充分反应，原料气中的二氧化碳等酸性气体被吸收，吸收塔塔顶流出被吸收脱除二氧化碳等酸性气体的原料气，进入脱酸气体换热器降温后进入分离器一分离出可能夹带的水和胺并去除杂质微粒及液滴后送入后续的脱水单元；吸收塔塔底流出吸收了二氧化碳的富胺液先经过闪蒸罐闪蒸出一部分酸性气体及二氧化碳，在进入贫富胺换热器初步加热后进入再生塔塔顶的富胺进口，再生塔内富胺液自上而下在填料表面下落的过程中与塔底上升蒸汽充分接触，逆向反应释放出二氧化碳等酸性气体，二氧化碳等酸性气体随蒸汽上升至再生塔塔顶流出，进入空冷器一冷凝、分离器二分离出酸气，凝液经凝液回流泵增压后送入再生塔；富胺在水蒸气的蒸发下转化为贫胺液，由再生塔塔底流出，经过贫富胺换热器换热后，经贫胺泵加压后进入空冷器二温度降低，再依次通过过滤器、胺液循环泵后再次进入吸收塔塔顶的贫胺进口完成循环。
29.综上，工艺流程主要包括吸收和解吸两部分，吸收和解吸流程具体如下：
30.吸收：贫胺液自贫胺泵、空冷器二、过滤器、贫胺循环泵后进入吸收塔；原料气自下而上与贫胺液(mdea水溶液，添加活化剂)逆向接触，原料气中的二氧化碳等酸性气体被吸收，吸收塔塔顶流出被吸收脱除二氧化碳等酸性气体的原料气。
31.解吸：吸收了二氧化碳的富胺液由吸收塔塔底经节流降压后进入闪蒸罐，闪蒸出少量二氧化碳及酸性气体，然后经贫富胺换热器与来自解吸塔塔底的贫胺液换热后进入解吸塔顶部。富胺液在填料表面下落的过程中与塔底上升蒸汽充分接触，逆向反应释放出二氧化碳等酸性气体。二氧化碳等酸性气体随蒸汽上升至再生塔塔顶后分别经塔顶空冷器一、分离器二，凝液由塔顶凝液回流泵增压后进入再生塔。再生塔塔底贫胺液经贫富胺换热器，贫胺泵、空冷器二、过滤器、胺液循环泵后返回吸收塔顶部，完成胺液的循环。
32.富胺液再生采用导热油加热，系统补水由脱盐水装置提供。
33.工艺中设有消泡剂的注入点，用于系统发泡情况的控制；同时设有胺液检测和补充点，用于系统胺液品质及循环量的控制，以保证工艺的正常操作和稳定性。
34.相对于现有技术，本实用新型所述的天然气脱酸撬具有以下优势：
35.本实用新型所述的天然气脱酸撬设计了三个模块，根据脱酸工艺流程来合理规划每个模块包括哪些设备，结构紧凑，各功能区分区合理，可缩短管路布线长度及复杂度，便于各模块的运输及现场快速组装。
附图说明
36.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
37.图1为本实用新型实施例1所述的天然气脱酸撬的俯视结构示意图(管路布线未画出)；
38.图2为本实用新型实施例所述的天然气脱酸撬脱酸工艺流程图。
39.附图标记说明：
40.1-模块一，2-模块二，3-模块三，4-撬架一，5-吸收塔，6-再生塔，7
‑ꢀ
撬架二，8-重沸器，9-脱酸气体换热器，10-分离器一，11-空冷器一，12
‑ꢀ
分离器二，13-凝液回流泵，14-撬架三，15-贫富胺换热器，16-贫胺泵，17
‑ꢀ
闪蒸罐，18-空冷器二，19-过滤器，20-胺液循环
泵。
具体实施方式
41.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
42.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
43.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
44.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
45.实施例1
46.如图1和2所示，一种天然气脱酸撬，包括模块一1、模块二2、模块三3；
47.模块一1包括撬架一4、安装于撬架一4上的吸收塔5及再生塔6；
48.模块二2包括撬架二7、安装于撬架二7上的吸收塔塔顶气处理模块及再生塔塔顶气处理模块以及为再生塔6提供水蒸气的重沸器8；吸收塔塔顶气处理模块包括通过管道连接脱酸气体换热器9和分离器一10；脱酸气体换热器9的进口与吸收塔5塔顶的脱酸气体出口连接；分离器一10的出口设有二氧化碳含量监测模块；再生塔6塔顶气处理模块包括通过管道依次连接的空冷器一11、分离器二12、凝液回流泵13；空冷器一12的进口与再生塔 6塔顶的酸性气体出口连接；凝液回流泵13的出口与再生塔6塔顶的凝液进口连接；
49.模块三3包括撬架三14、安装于撬架三14上的贫富胺换热器15及贫胺泵16以及贫胺处理模块和闪蒸罐17；贫胺处理模块包括通过管道依次连接的空冷器二18、过滤器19、胺液循环泵20；闪蒸罐17的富胺进口与吸收塔 5塔底的富胺出口连接，闪蒸罐17的富胺出口与贫富胺换热器15的冷介质流道进口连接，贫富胺换热器15的冷介质流道出口与再生塔6塔顶的富胺进口连接；贫富胺换热器15的热介质流道进口与再生塔6的塔底的贫胺出口连接，贫富胺换热器15的热介质流道出口、贫胺泵16、空冷器二18、过滤器19、胺液循环泵20、吸收塔5塔顶的贫胺进口通过管道依次连接。
50.本系统工艺流程如下：
51.吸收塔5内原料气自下而上的与由吸收塔5塔顶的贫胺进口进入的贫胺液(mdea水溶液，添加活化剂)逆向接触，充分反应，原料气中的二氧化碳等酸性气体被吸收，吸收塔5塔顶流出被吸收脱除二氧化碳等酸性气体的原料气，进入脱酸气体换热器9降温后进入分离器一10分离出可能夹带的水和胺并去除杂质微粒及液滴后送入后续的脱水单元；吸收塔5塔底流出吸收了二氧化碳的富胺液先经过闪蒸罐17闪蒸出一部分酸性气体及二氧化碳，
在进入贫富胺换热器15初步加热后进入再生塔6塔顶的富胺进口，再生塔6 内富胺液自上而下在填料表面下落的过程中与塔底上升蒸汽充分接触，逆向反应释放出二氧化碳等酸性气体，二氧化碳等酸性气体随蒸汽上升至再生塔 6塔顶流出，进入空冷器一11冷凝、分离器二12分离出酸气，凝液经凝液回流泵13增压后送入再生塔6；富胺在水蒸气的蒸发下转化为贫胺液，由再生塔6塔底流出，经过贫富胺换热器15换热后，经贫胺泵16加压后进入空冷器二18温度降低，再依次通过过滤器19、胺液循环泵20后再次进入吸收塔5塔顶的贫胺进口完成循环。
52.实施例2
53.在实施例1的基础上，撬架一4、撬架二7和撬架三14均采用h型钢结构框架，钢结构配装仪表和电器接线槽盒；
54.撬架一4为多层框架结构；吸收塔5和再生塔6固定于撬架一4内并贯穿撬架一4的多层结构；
55.撬架二7为两层框架结构；脱酸气体换热器9固定于第二层，分离器一 10固定于第一层并贯穿二层，空冷器一11固定于第二层；分离器二12固定于第一层并贯穿二层，凝液回流泵13固定于第一层；
56.撬架三14为两层框架结构；空冷器二18固定于第二层，过滤器19固定于第一层并贯穿二层，贫富胺换热器15、贫胺泵16、胺液循环泵20均位于第一层；闪蒸罐17固定于第一层。
57.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种天然气脱酸撬，其特征在于，包括：模块一，所述模块一包括撬架一、安装于所述撬架一上的吸收塔及再生塔；模块二，所述模块二包括撬架二、安装于所述撬架二上的吸收塔塔顶气处理模块及再生塔塔顶气处理模块以及为所述再生塔提供水蒸气的重沸器；模块三，所述模块三包括撬架三、安装于所述撬架三上的贫富胺换热器及贫胺泵以及贫胺处理模块；所述贫富胺换热器的冷介质流道进口与所述吸收塔塔底的富胺出口连接，所述贫富胺换热器的冷介质流道出口与所述再生塔塔顶的富胺进口连接；所述贫富胺换热器的热介质流道进口与所述再生塔的塔底的贫胺出口连接，所述贫富胺换热器的热介质流道出口、所述贫胺泵、所述贫胺处理模块、所述吸收塔塔顶的贫胺进口通过管道依次连接。2.根据权利要求1所述的天然气脱酸撬，其特征在于：所述撬架一为多层框架结构；所述吸收塔和所述再生塔固定于所述撬架一内并贯穿所述撬架一的多层。3.根据权利要求1所述的天然气脱酸撬，其特征在于：所述吸收塔塔顶气处理模块包括通过管道连接脱酸气体换热器和分离器一；所述脱酸气体换热器的进口与所述吸收塔塔顶的脱酸气体出口连接；所述分离器一的出口设有二氧化碳含量监测模块。4.根据权利要求3所述的天然气脱酸撬，其特征在于：所述撬架二为两层框架结构；所述脱酸气体换热器固定于第二层；所述分离器一固定于第一层并贯穿二层。5.根据权利要求1所述的天然气脱酸撬，其特征在于：所述再生塔塔顶气处理模块包括通过管道依次连接的空冷器一、分离器二、凝液回流泵；所述空冷器一的进口与所述再生塔塔顶的酸性气体出口连接；所述凝液回流泵的出口与所述再生塔塔顶的凝液进口连接。6.根据权利要求5所述的天然气脱酸撬，其特征在于：所述撬架二为两层框架结构；所述空冷器一固定于第二层；所述分离器二固定于第一层并贯穿二层；所述凝液回流泵固定于第一层。7.根据权利要求1所述的天然气脱酸撬，其特征在于：所述贫胺处理模块包括通过管道依次连接的空冷器二、过滤器、胺液循环泵；所述空冷器二的进口与所述贫胺泵出口连接；所述胺液循环泵的出口与所述吸收塔塔顶的贫胺进口连接。8.根据权利要求7所述的天然气脱酸撬，其特征在于：所述撬架三为两层框架结构；所述空冷器二固定于第二层；所述过滤器固定于第一层并贯穿二层；所述贫富胺换热器、所述贫胺泵、所述胺液循环泵均位于第一层。9.根据权利要求1所述的天然气脱酸撬，其特征在于：所述模块三还包括闪蒸罐，所述闪蒸罐的富胺进口与所述吸收塔塔底的富胺出口连接，所述闪蒸罐的富胺出口与所述贫富胺换热器的冷介质流道进口连接。10.根据权利要求9所述的天然气脱酸撬，其特征在于：所述撬架三为两层框架结构，所述闪蒸罐固定于第一层。

技术总结

本实用新型提供了一种天然气脱酸撬，包括模块一、模块二、模块三；模块一包括撬架一、撬架一上的吸收塔及再生塔；模块二包括撬架二、撬架二上的吸收塔塔顶气处理模块及再生塔塔顶气处理模块及重沸器；模块三包括撬架三、撬架三上的贫富胺换热器及贫胺泵及贫胺处理模块；贫富胺换热器的冷介质流道进口与吸收塔的富胺出口连接，冷介质流道出口与再生塔的富胺进口连接；贫富胺换热器的热介质流道进口与再生塔的贫胺出口连接，热介质流道出口、贫胺泵、贫胺处理模块、吸收塔的贫胺进口通过管道连接。本实用新型所述的天然气脱酸撬布局合理，以脱酸工艺流程来规划每个模块，设备布置紧凑，可缩短管路布线长度及复杂度，便于运输及现场组装。现场组装。现场组装。