本發(fā)明涉及烴類(lèi)加工領(lǐng)域，具體地，涉及一種干燥器再生系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

化工領(lǐng)域中，經(jīng)常需要對(duì)氣體進(jìn)行干燥和再生，例如，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，天然氣、頁(yè)巖氣作為更為清潔的能源日益受到人們的重視，其相關(guān)的液化裝置也在大批興建。進(jìn)入液化裝置的天然氣/頁(yè)巖氣在進(jìn)入冷箱前一般含有少量的水，因此液化裝置一般設(shè)置有干燥設(shè)施，并配有與之配套的干燥劑再生系統(tǒng)。在常見(jiàn)的流程中，干燥劑再生一般使用干燥后的天然氣/頁(yè)巖氣作為再生氣體，再生后的再生氣體由于穿過(guò)床層造成一定的壓力損失，因此無(wú)法再送回處于干燥操作狀態(tài)的干燥器入口，而往往選擇返回液化裝置最上游的升壓機(jī)入口，以再次升壓，從而造成裝置能耗上升。而液化后的天然氣/頁(yè)巖氣在送入低溫儲(chǔ)罐前，一般通過(guò)調(diào)節(jié)閥由大約4.5～5.5MpaG壓力降至0.02MpaG壓力。在此過(guò)程中，由于并無(wú)能量回收手段，能量的損失是顯著的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種干燥器再生系統(tǒng)，該干燥器再生系統(tǒng)能夠節(jié)約能源。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種干燥器再生系統(tǒng)，其中，該干燥器再生系統(tǒng)包括膨脹機(jī)、壓縮機(jī)和多個(gè)干燥器，其中，待干燥氣體選擇性地經(jīng)過(guò)所述多個(gè)干燥器中的第一干燥器干燥后，一部分干燥氣體經(jīng)過(guò)所述膨脹機(jī)減壓做功后輸出，另一部分干燥氣體作為再生氣體用于干燥所述多個(gè)干燥器中的第二干燥器，然后經(jīng)過(guò)所述壓縮機(jī)壓縮后再次返回到所述第一干燥器中 進(jìn)行干燥，并且，所述膨脹機(jī)做功產(chǎn)生的動(dòng)力用于驅(qū)動(dòng)所述壓縮機(jī)工作。

優(yōu)選地，所述膨脹機(jī)的輸出軸和所述壓縮機(jī)的輸入軸相連。

優(yōu)選地，在所述第一干燥器和所述膨脹機(jī)之間設(shè)置有冷箱。

優(yōu)選地，經(jīng)過(guò)所述膨脹機(jī)減壓做功后的干燥氣體輸出給低溫產(chǎn)品儲(chǔ)罐。

優(yōu)選地，所述再生氣體在干燥所述第二干燥器之前經(jīng)過(guò)加熱器進(jìn)行加熱，并且在干燥所述第二干燥器之后經(jīng)過(guò)冷卻器進(jìn)行冷卻。

優(yōu)選地，經(jīng)過(guò)所述冷卻器冷卻后的再生氣體進(jìn)入氣液分離罐，經(jīng)過(guò)氣水分離后進(jìn)入所述壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮。

優(yōu)選地，所述加熱器的出口溫度范圍為0攝氏度至350攝氏度。

優(yōu)選地，所述冷卻器的出口溫度范圍為-10攝氏度至100攝氏度。

優(yōu)選地，所述冷卻器的冷卻介質(zhì)為包括冷卻水和空氣的烴類(lèi)制冷劑。

優(yōu)選地，所述待干燥氣體的體積濃度為20％～100％，壓力范圍為1.0MpaG～6.0MpaG。

優(yōu)選地，經(jīng)過(guò)所述壓縮機(jī)壓縮后的所述再生氣體的壓力范圍為1.0MpaG～6.0MpaG，并且小于所述待干燥氣體的壓力。

優(yōu)選地，所述再生氣體的流量為流出所述第一干燥器的所述干燥氣體的流量的5％～35％。

通過(guò)上述技術(shù)方案，使用從經(jīng)過(guò)第一干燥器干燥后的一部分氣體作為再生氣體，對(duì)第二干燥器中的干燥劑進(jìn)行再生，再生后的再生氣體經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)升壓后再次返回第一干燥器中進(jìn)行干燥，壓縮機(jī)所需的動(dòng)力由膨脹機(jī)減壓做功提供，這樣，充分利用了氣體節(jié)流過(guò)程中的能量，避免了傳統(tǒng)流程中再生氣體返回增壓機(jī)入口所帶來(lái)的能耗損失問(wèn)題，且再生氣體直接返回第一干燥器的入口，流程短，壓損小。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供的干燥器再生系統(tǒng)的流程簡(jiǎn)圖，其中，第一干燥器101處于干燥操作狀態(tài)，第二干燥器102處于再生操作狀態(tài)；

圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供的干燥器再生系統(tǒng)的流程簡(jiǎn)圖，其中，第一干燥器101處于再生操作狀態(tài)，第二干燥器102處于干燥操作狀態(tài)。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

101第一干燥器 102 第二干燥器 103 膨脹機(jī)

104壓縮機(jī) 105 冷箱 106 低溫產(chǎn)品儲(chǔ)罐

107加熱器 108 冷卻器 109 氣液分離罐

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

需要說(shuō)明的是，下文中提到的第二干燥器102是指不同于第一干燥器101的干燥器，而并非對(duì)干燥器再生系統(tǒng)中的干燥器的數(shù)量進(jìn)行限定。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供一種干燥器再生系統(tǒng)，例如，用于干燥天然氣或頁(yè)巖氣液化過(guò)程中的干燥器再生系統(tǒng)，其中，該干燥器再生系統(tǒng)包括膨脹機(jī)103、壓縮機(jī)104和多個(gè)干燥器，其中，待干燥氣體選擇性地經(jīng)過(guò)多個(gè)干燥器中的第一干燥器101干燥后，一部分干燥氣體經(jīng)過(guò)膨脹機(jī)103減 壓做功后輸出，另一部分干燥氣體作為再生氣體用于干燥多個(gè)干燥器中的第二干燥器102，即作為第二干燥器102的干燥源，換言之可以對(duì)該第二干燥器102進(jìn)行再生。然后，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)104壓縮后再次返回到第一干燥器101中進(jìn)行干燥，并且，膨脹機(jī)103做功產(chǎn)生的動(dòng)力用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)104工作。

即，干燥器再生系統(tǒng)設(shè)置有至少兩組干燥器，其中至少一組處于干燥操作狀態(tài)，另一組處于再生操作狀態(tài)，且各個(gè)干燥器的可以通過(guò)多個(gè)控制閥，例如，電磁控制閥，或開(kāi)關(guān)進(jìn)行再生操作狀態(tài)和干燥再生狀態(tài)之間的切換，例如，在圖1和圖2中，實(shí)心的開(kāi)關(guān)代表連通狀態(tài)，而空心的開(kāi)關(guān)代表截止?fàn)顟B(tài)，保證了氣體總是能處于干燥的狀態(tài)，提高了干燥器再生系統(tǒng)的工作效率。例如，在圖1中，當(dāng)?shù)诙稍锲?02中的干燥器吸收過(guò)多水分時(shí)，可以對(duì)第二干燥器102進(jìn)行再生，而當(dāng)?shù)谝桓稍锲?01的干燥器吸收過(guò)多水分時(shí)，如圖2所示，可以對(duì)第一干燥器101進(jìn)行再生。

因此，如圖1所示，使用從經(jīng)過(guò)第一干燥器101干燥后的一部分氣體作為再生氣體，對(duì)第二干燥器102中的干燥劑進(jìn)行再生，再生后的再生氣體經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)104升壓后再次返回第一干燥器101中進(jìn)行干燥，壓縮機(jī)104所需的動(dòng)力由膨脹機(jī)103減壓做功提供，這樣，充分利用了氣體節(jié)流過(guò)程中的能量，避免了傳統(tǒng)流程中再生氣體返回增壓機(jī)入口所帶來(lái)的能耗損失問(wèn)題，且再生氣體直接返回第一干燥器的入口，流程短，壓損小。

需要說(shuō)明的是，膨脹機(jī)103減壓做功可以直接對(duì)壓縮機(jī)104提供動(dòng)力，這樣，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單緊湊，此時(shí)，膨脹機(jī)103的輸出軸和壓縮機(jī)104的輸入軸相連。即，膨脹機(jī)103的直接驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)104的轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，膨脹機(jī)103減壓做功還可以間接對(duì)壓縮機(jī)104提供動(dòng)力，例如，膨脹機(jī)103所做的功可以用于發(fā)電，在將該電能驅(qū)動(dòng)膨脹機(jī)103工作，此時(shí)，若膨脹機(jī)103發(fā)電所提供的能量若大于壓縮機(jī)104所需要的電能，還可以對(duì)其他設(shè)備供電，進(jìn)一步降低能耗。

其中，壓縮機(jī)104為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的機(jī)械結(jié)構(gòu)，對(duì)此不作詳細(xì)介紹，另外，其他合適能為氣體提升壓力的也能和壓縮機(jī)104代替，本發(fā)明對(duì)此不作限制，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。

同樣地，膨脹機(jī)103為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的機(jī)械結(jié)構(gòu)，對(duì)此不作詳細(xì)介紹，其他能為氣體或液體降壓并對(duì)外界輸出機(jī)械功的合適結(jié)構(gòu)，均可以代替膨脹機(jī)104，本發(fā)明對(duì)此也不作限制，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。

為實(shí)現(xiàn)對(duì)從第一干燥器101干燥后的一部分氣體進(jìn)行液化，在第一干燥器101和膨脹機(jī)103之間設(shè)置有冷箱105。冷箱是化工領(lǐng)域常見(jiàn)部件，其是一組高效、絕熱保冷的低溫?fù)Q熱設(shè)備，可以對(duì)氣體進(jìn)行冷卻液化。它可以由結(jié)構(gòu)緊湊的高效板式換熱器和氣液分離器所組成。因?yàn)榈蜏貥O易散冷，要求極其嚴(yán)密的絕熱保冷，故用絕熱材料把換熱器和分離器均包裝在一個(gè)箱形物內(nèi)。

為便于存儲(chǔ)液化后的產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)膨脹機(jī)103減壓做功后的干燥氣體輸出給低溫產(chǎn)品儲(chǔ)罐106。

為便于保證對(duì)第二干燥器102的干燥劑的再生效果，再生氣體在干燥第二干燥器102之前經(jīng)過(guò)加熱器107進(jìn)行加熱，并且在干燥第二干燥器102之后經(jīng)過(guò)冷卻器108進(jìn)行冷卻。即，第二干燥器102的上游設(shè)置有加熱器107，下游設(shè)置有冷卻器108。此處的“上游、下游”是相對(duì)于氣流的流向而言的，具體地，朝向氣體的流動(dòng)方向?yàn)橄掠危畴x氣體的流動(dòng)方向?yàn)樯嫌巍?/p>

為實(shí)現(xiàn)對(duì)再生氣體的氣水分離，進(jìn)一步地，經(jīng)過(guò)冷卻器108冷卻后的再生氣體進(jìn)入氣液分離罐109，經(jīng)過(guò)氣水分離后進(jìn)入壓縮機(jī)104進(jìn)行壓縮。即，如圖1和圖2所示，冷卻器108的下游連通有氣液分離罐109。

優(yōu)選地，為提高對(duì)第二干燥器102的再生效果，加熱器107的出口溫度范圍為0攝氏度至350攝氏度。

優(yōu)選地，為進(jìn)一步提高對(duì)第二干燥器102的再生效果，冷卻器108的出 口溫度范圍為-10攝氏度至100攝氏度。

需要說(shuō)明的是，上述加熱器107和冷卻器108的出口溫度，分別代表流經(jīng)加熱器107和冷卻器108的出口中氣體的溫度，只是為簡(jiǎn)化說(shuō)明，敘述為加熱器107和冷卻器108的出口溫度。

優(yōu)選地，為保證對(duì)氣體的冷卻效果，冷卻器108的冷卻介質(zhì)為包括冷卻水和空氣的烴類(lèi)制冷劑。

優(yōu)選地，為增強(qiáng)對(duì)待干燥氣體的干燥效果，待干燥氣體的體積濃度為20％～100％，壓力范圍為1.0MpaG～6.0MpaG。

進(jìn)一步地，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)104壓縮后的再生氣體的壓力范圍為1.0MpaG～6.0MpaG，并且小于待干燥氣體的壓力，以保證壓縮后的再生氣體能夠進(jìn)入至第一干燥器101的入口。

優(yōu)選地，再生氣體的流量為流出第一干燥器101的干燥氣體的流量的5％～35％。更為優(yōu)選地，再生氣體的流量為流出第一干燥器101的干燥氣體的流量的10％～20％。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開(kāi)的內(nèi)容。