本发明专利技术公开了一种气体脱水装置的闭环再生系统，其中脱水装置中的水饱和干燥剂以前用于天然气脱水，在使用液化石油气（LPG）的闭环工艺中进行再生。液化石油气从储罐中泵出，蒸发和过热。过热的液化石油气进入脱水装置，使热气体通过干燥剂，从而使干燥剂再生。来自脱水装置的架空气流进入冷凝器，在冷凝器中，来自脱水装置的热气温度下降，形成含有液化石油气、水和不可冷凝气体的流体流。流体流进入三相分离器，用于将流体流分离成气体流、水流和含有液化石油气的液体流，然后将其返回储槽，以便在闭环过程中重复使用。以便在闭环过程中重复使用。以便在闭环过程中重复使用。
【技术实现步骤摘要】
一种气体脱水装置的闭环再生系统
[0001]本专利技术涉及使用含有固体干燥剂的吸附床的天然气脱水装置领域。其中包括分子筛、氧化铝和硅胶，并进一步涉及在这种天然气脱水装置中再生吸附床的系统和方法。
技术介绍
[0002]在常规天然气处理中，天然气经过酸气脱除装置（AGRU）和露点控制，通常通过将天然气通过容器系统或称为脱水装置的装置进行脱水，该脱水装置包含由颗粒材料构成的吸附床，在本文中也称为固体干燥剂、分子筛或分子筛。该系统包括至少两个容器，其中一个容器包含处于再生模式的饱和摩尔筛，而另一个或多个容器以脱水模式操作。在脱水模式下，水和其他污染物被吸附到摩尔筛材料上；在再生模式下，它们被摩尔筛解吸。通常，再生开始于通过热干燥的天然气，即经过饱和摩尔筛脱水的天然气。这需要一台大型压缩机将热干天然气送回脱水装置或AGRU上游的位置。
[0003]天然气脱水通常是通过分子筛吸附剂上的热气流来实现的。气体中的水优先被分子筛吸附。在任何液化天然气（LNG）装置中，使用分子筛脱水法去除气体中的水分是一个重要的工艺组件，以满足水分含量规范（低于0.1 ppmv）。天然气中可能含有硫化氢、硫醇、氧气、二氧化碳、羰基硫化物等被分子筛部分共吸附的污染物。在高压再生过程中，系统设计问题，如碳氢化合物和水回流，会导致水解吸不良（摩尔筛内残留水含量高）和腐蚀。这可能导致早期水分突破和与频繁更换分子筛和低脱水器可用性相关的经济损失。
[0004]如果摩尔筛床在高温和低压下再生，则再生气体可能是干气、液化天然气蒸发气或任何其他合适的干气的滑流。如果再生是在高压和大容器直径下进行的，那么容器厚度和材料的选择将在再生系统上产生额外的热负荷。
[0005]再生气体中含有氧等污染物，在高再生温度下与氢、硫化氢或碳氢化合物（例如丙烷）发生反应，从而形成不需要的副产物，如硫、硫二氧化物、水和二氧化碳。这些副产品可能在下游装置或燃油系统中堆积，导致污染和不合格产品等问题。此外，由于存在污染物，导致脱水装置的性能达不到最佳状态，因此无法实现分子筛的完全再生。这也可能伴随着对分子筛造成的损坏，导致使用寿命缩短。一种已知的溶液是使用额外的吸附剂进一步净化再生气体。然而，这样的方案是昂贵的，不会总是导致再生气体的完全污染物去除。
[0006]在天然气脱水装置中，需要一种更有效、更可靠、成本更低的方法和系统来再生饱和摩尔筛。
技术实现思路
[0007]在一个方面，提供了一种用于在天然气原料流脱水过程中使用的含有水饱和摩尔筛的气体脱水装置中再生水饱和摩尔筛的系统。该系统包括用于存储液态丙烷或丁烷（也称为液化石油气）的储罐；用于从储罐中泵送液化石油气的泵；至少两个串联的热交换器，用于接收和转换液化石油气为热（过热）丙烷或丁烷气；气体脱水装置中的再生气体入口，含有待再生的水饱和摩尔筛，用于接收热丙烷或丁烷气，使热丙烷或丁烷气体通过水饱和
摩尔筛，从而再生水饱和摩尔筛；与气体脱水装置中的再生气体出口连通的冷凝器，用于接收来自气体脱水装置的含有热丙烷或丁烷气体的架空气流，并降低温度以形成含有液化石油气、水和不可冷凝气体的液流；与冷凝器连通的三相分离器，用于将流体流分离成气体流、水流和包含液化石油气的液体流；以及与三相分离器连通的线路，用于将液化石油气返回储槽。
附图说明
[0008]本专利技术的附图不受权利要求书范围的限制。图中所示的元素不一定要按比例缩放。参考数字表示类似或对应的元素，但不一定相同。
[0009]图1-4是根据示例性实施例说明用于再生脱水装置容器的系统的示意图。
具体实施方式
[0010]在一个实施例中，参照图1，现在将描述用于天然气进料流脱水过程中的气体脱水装置中的系统100及其用于再生水饱和摩尔筛的操作。如图所示，系统100包括一条管线1，用于将天然气从天然气源（未显示）输送至天然气脱水装置，该装置包括至少两个吸附床，包括容器2和容器6。容器2显示为脱水模式，这样含有天然气的水分进入容器顶部，脱水天然气从容器底部排出。脱水气体收集在管线7中，可在过滤器8中过滤。过滤后的脱水天然气可通过56号线进一步输送至天然气处理厂。
[0011]容器6显示为再生模式。容器6含有水饱和干燥剂。容器6底部有再生气体入口6a，顶部有再生气体出口6b。在未显示的实施例中，顶部和底部可以颠倒，以使再生气体入口6a位于容器6的顶部，并且再生气体出口6b位于容器6的底部。
[0012]众所周知，通过天然气脱水装置容器2和6的流向取决于在任何给定时间进行的循环模式。例如，在吸收模式下，也被称为脱水模式，水流可以从上到下流动。在降压模式下，流量也将从上到下引导。同样，在预热模式中，流量将从上到下引导。在加热模式下，也被称为再生模式，流量将从下至上。在冷却模式下，流量也会从下到上。在排水模式下，水流将自上而下。最后，在加压模式下，在准备吸收模式时，流量将从上到下引导。在另一个实施例中，这些方向中的每一个都可以反转。
[0013]或者，可以在切换阀16的上游添加加热器55，以预热容器6（再生模式），直到床出口温度高于液化石油气的露点温度5℃。另一种选择是使用阀门56在下游方向使用过热的液化石油气，代替使用热天然气管线9和加热器55预热容器6（再生模式）和床层。一旦床层温度达到所需值，床层再生将切换到向上流动方向。
[0014]任选地，额外的血管（未显示）可以作为本领域的普通技术人员理解的在吸附和再生模式下存在。
[0015]储罐32包含液态丙烷或丁烷，在本文中也被称为液化石油气或液化石油气。来自储罐32的液化石油气由泵34从储罐32通过管道泵送至加热器30。在一个实施例中，加热器30可以是串联的两个热交换器。可以选择在泵34和加热器30之间包括流量控制器31。加热器30接收并将液化石油气转换为热丙烷气或丁烷气。“热丙烷气或丁烷气”是指丙烷或丁烷气过热，即明显高于其露点温度。热丙烷气或丁烷气通过管线26进入再生气体入口6a，进入容器6，在容器6中，热气体通过水饱和干燥剂，从而再生饱和干燥剂。
[0016]当离开容器6的再生气体出口6b时，包括丙烷或丁烷气体在内的具有湿气的架空气流通过管路21进入冷凝器19。在冷凝器19中，顶部气流的温度下降，形成含有液化石油气和水的流体流。
[0017]流体流离开冷凝器19，进入三相分离器20，用于将流体流分离成气体流、水流和包括液化石油气的液体流。气流通过管路37从分离器20流出。压力控制器38用于降低蒸汽压力，在蒸汽压力被循环回低压原料气流。水流通过管路62从分离器20流出。包括液化石油气在内的液体流通过管路61离开分离器20。在一个实施例中，管线61将液化石油气返回至储罐32。在一个实施例中，管路37中的气流返回管路1到管路39中的进料流。
[0018]如果系统中的液化石油气可能损失，流量控制器打开管线51中的控制阀52以提供补充液化石油气。例如，补充液化石油气（未显示）的来源可以是脱丙烷塔顶流或脱丁烷塔顶流。管路61中的控制阀50由分离器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于再生天然气进料流脱水工艺中含有饱和摩尔筛的气体脱水装置的闭环再生系统，包括：a.用于存储液态丙烷或丁烷的储罐；b.用于从储罐中泵送液态丙烷或丁烷的泵；c.至少两个串联的热交换器，用于接收液态丙烷或丁烷，并将液态丙烷或丁烷转化为热丙烷气或丁烷气；d.含有待再生饱和摩尔筛的气体脱水装置中的再生气体入口，用于接收热丙烷或丁烷气体，以便热丙烷气体或丁烷气体...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡月华，
申请(专利权)人：胡月华，
类型：发明
国别省市：
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