專利名稱：離心式預(yù)分離脫水吸收塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及油氣田天然氣開采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種天然氣進(jìn)行脫水的裝置，是一種離心式預(yù)分離脫水吸收塔。
背景技術(shù)：
自地層中采出的天然氣及脫硫后的凈化天然氣中，一般都含有飽和量的水汽，水汽是天然氣中有害無益的組分。天然氣中水汽的存在，減少了輸氣管道對其它有效組分的輸送能力，降低了天然氣的熱值。并且，當(dāng)輸氣壓力和環(huán)境溫度變化時，可能引起水汽從天然氣中析出，形成液態(tài)水、冰或天然氣的固體水化物，這些物質(zhì)的存在會增加輸氣壓降，減 少輸氣管線的通過能力，減小輸氣管線的通過能力，嚴(yán)重時還會堵塞閥門和管線，影響平穩(wěn)供氣。在輸送含有酸性組分天然氣時，液態(tài)水的存在還會加速酸性組分對管壁、閥門的腐蝕，減少管線壽命。因此，天然氣必須進(jìn)行脫水處理，達(dá)到規(guī)定的含水露點指標(biāo)后，才允許進(jìn)入輸氣干線。目前，油田廣泛采用三甘醇對天然氣進(jìn)行脫水。傳統(tǒng)的三甘醇脫水主要在利用三甘醇的吸附作用，對天然氣中的水分進(jìn)一步脫出，使之達(dá)到外輸露點要求。傳統(tǒng)流程來氣經(jīng)雙筒過濾器、三甘醇吸收塔和外輸三階段。由于來氣中含液量波動較大，雙筒過濾器經(jīng)常不能有效分離游離水，加之吸收塔內(nèi)沒有設(shè)置再次分離的結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致經(jīng)三甘醇吸收后的天然氣中的水露點達(dá)不到外輸要求，部分三甘醇被氣體帶入管路系統(tǒng)，造成三甘醇損失?！躲@采工藝》雜志(第30卷，第4期)發(fā)表了“天然氣三甘醇脫水裝置的國產(chǎn)化研究”中，有工藝設(shè)計和設(shè)備設(shè)計。天然氣從三甘醇吸收塔下部進(jìn)入，與從塔上部流下的三甘醇進(jìn)行交換，其中的水分被三甘醇吸收，達(dá)到設(shè)計露點后由吸收塔頂流出，吸收塔分為三部分下部預(yù)分離段，中部吸收段，上部氣液捕集段。預(yù)分離段主要對進(jìn)入吸收塔的天然氣進(jìn)行再分離，保證氣體進(jìn)入吸收段后達(dá)到工藝要求，吸收段主要借助三甘醇的吸收特性去除天然氣中的飽和水，氣液捕集段設(shè)置了特殊的高效捕集器去除其中的三甘醇，吸收體內(nèi)設(shè)計了塔盤，下部預(yù)分離段與中部吸收段之間設(shè)置了分隔板。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種離心式預(yù)分離脫水吸收塔，在不改變流程中雙筒分離器的作用情況下，通過吸收塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化，適應(yīng)氣中含液變化，實現(xiàn)多工況下含水露點指標(biāo)合格。本實用新型采用的技術(shù)方案是離心式預(yù)分離脫水吸收塔，包括吸收塔體，吸收塔體為立式圓筒結(jié)構(gòu)，吸收塔體座落在裙座上，裙座固定在基礎(chǔ)上；氣進(jìn)管固定在吸收塔體的側(cè)壁中部并沿塔體的塔壁切向伸入吸收塔體內(nèi)，進(jìn)入的天然氣能在吸收塔體的腔體內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)氣流。在吸收塔體內(nèi)并在氣進(jìn)管的上部水平焊接固定有隔板，在隔板上焊接固定有中央升氣管，中央升氣管中心線與吸收塔體中心線為同一條直線；中央升氣管垂直并穿過隔板，中央升氣管上段在隔板的上部，中央升氣管的下段在隔板的下部并且中央升氣管的下端口在錐體結(jié)構(gòu)內(nèi)；在吸收塔體的腔體內(nèi)固定有錐體結(jié)構(gòu)，錐體結(jié)構(gòu)為漏斗形鋼板焊接成；錐體結(jié)構(gòu)的上端焊接在吸收塔體的內(nèi)壁上并在氣進(jìn)管的下部；中央升氣管的下端口與錐體結(jié)構(gòu)的下錐口相對，在錐體結(jié)構(gòu)的下面有向下傾斜的液面穩(wěn)定板；液面穩(wěn)定板的上端固定在吸收塔體的內(nèi)壁上；在吸收塔體的底部固定有排液口 ；在中央升氣管的上部有吸附單元；吸附單元的上部有捕霧器；在吸收塔體的頂部有氣出口 ；吸附單元的上端和下端分別有三甘醇進(jìn)口和三甘醇出口，三甘醇進(jìn)口和三甘醇出口由吸收塔體外向內(nèi)伸入，三甘醇出口在吸附單元的下端，三甘醇進(jìn)口在吸附單元的上端。吸附單元是填料或是塔盤。在液面穩(wěn)定板的下部有加熱器進(jìn)出口，加熱器進(jìn)出口穿過吸收塔體的側(cè)壁；加熱器進(jìn)出口連接的加熱器，對液面穩(wěn)定板加熱和對氣進(jìn)管進(jìn)入的天然氣加熱。所述的捕霧器為水平式捕霧器，水平式捕霧器平面與吸收塔體中心線垂直。 所述的捕霧器為垂直式捕霧器，垂直式捕霧器平面與吸收塔體中心線平行。垂直布置的捕霧器可以避免大氣速下引起的液泛。簡述離心式預(yù)分離脫水吸收塔的工作原理。參閱圖I。天然氣進(jìn)入吸收塔體2后經(jīng)中央升氣管4側(cè)臂使天然氣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)式氣液分離，第一次分離液體沿中央升氣管4側(cè)臂向下流入錐體結(jié)構(gòu)11，分離液體繼續(xù)下流到液面穩(wěn)定板12并沉降到吸收塔體2底部，從排液口 I排出。氣體通過中央升氣管4內(nèi)上升；中央升氣管4的傘頂上端固定有吸附單元，吸附單元上下有三甘醇進(jìn)口 8和三甘醇出口 10，三甘醇進(jìn)口 8和三甘醇出口 10由吸收塔體2外向內(nèi)伸入，三甘醇出口 10在吸附單元的下端，三甘醇進(jìn)口 8在吸附單元的上端，吸附單元上部有捕霧器6，通過捕霧器6處理后，天然氣從吸收塔體2頂部的氣出口 7輸出；分離脫水的液體從排液口 I排出。錐體結(jié)構(gòu)11為漏斗形，采用鋼板焊接成，上部開口的直徑大下部開口的直徑小。本實用新型的有益效果本實用新型離心式預(yù)分離脫水吸收塔，適應(yīng)氣中含液變化，實現(xiàn)多工況下含水露點指標(biāo)合格。天然氣從氣進(jìn)管徑向進(jìn)入吸收塔體內(nèi)，氣體撞擊到折流板后強(qiáng)制轉(zhuǎn)向并向下運(yùn)動，進(jìn)行氣液旋轉(zhuǎn)分離；分離后的氣體去掉99%飽和水，繼后進(jìn)入塔盤，經(jīng)過塔盤氣液吸附，也就是通過三甘醇吸附后，其中水露點可以遠(yuǎn)低于外輸氣露點要求；能攔截氣中99%以上的三甘醇，從而降低三甘醇損失，處理合格的天然氣進(jìn)入外輸系統(tǒng)。

圖I是本實用新型離心式預(yù)分離脫水吸收塔結(jié)構(gòu)剖面示意圖；是實施例I結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是實施例2結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是實施例3結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是實施例4結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是實施例5結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是實施例6結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I-排液口 ；2_吸收塔體；3_氣進(jìn)管；4_中央升氣管；5-塔盤；6_捕霧器；7-氣出口 ；8-三甘醇進(jìn)口 ；9-隔板；10-三甘醇出口 ；11-錐體結(jié)構(gòu)；12_液面穩(wěn)定板；13-加熱器進(jìn)出口 ； 14-裙座；15-填料。
具體實施方式
實施例I :參閱圖I。離心式預(yù)分離脫水吸收塔，包括吸收塔體2，吸收塔體2為立式圓筒結(jié)構(gòu)，直徑800mm，總高度為9500mm，吸收塔體2座落在裙座14上，裙座14固定在基礎(chǔ)上。氣進(jìn)管3固定在吸收塔體2的側(cè)壁中部并沿塔體2的塔壁切向伸入吸收塔體2內(nèi)。在吸收塔體2內(nèi)并在氣進(jìn)管3的上部水平焊接固定有隔板9，在隔板9上焊接固定有中央升氣管4，中央升氣管4中心線與吸收塔體2中心線為同一條直線；中央升氣管4垂直并穿過隔板9，中央升氣管4上段在隔板9的上部，中央升氣管4的上段高度600mm ;中央升氣管4的下段底部距離隔板9為600mm ;中央升氣管4的下段在隔板9的下部并且中央升氣管4的下端口在錐體結(jié)構(gòu)11內(nèi)。在吸收塔體2的腔體內(nèi)固定有錐體結(jié)構(gòu)11，錐體結(jié)構(gòu)11為漏斗形鋼板焊接成，錐體結(jié)構(gòu)11的錐度為65度；錐體結(jié)構(gòu)11的上端焊接在吸收塔體2的內(nèi)壁上并在氣進(jìn)管3的下部；中央升氣管4的下端口與錐體結(jié)構(gòu)11的下錐口相對，錐體出口為中央升氣管4直徑的O. 8倍；在錐體結(jié)構(gòu)11的下面有向下傾斜的液面穩(wěn)定板12，液面穩(wěn) 定板12的斜度為3%;液面穩(wěn)定板12的上端固定在吸收塔體2的內(nèi)壁上；在吸收塔體2的底部固定有排液口 I ;在中央升氣管4的上部有吸附單元；吸附單元的上部有捕霧器6 ;在吸收塔體2的頂部有氣出口 7 ;吸附單元的上端和下端分別有三甘醇進(jìn)口 8和三甘醇出口10，三甘醇進(jìn)口 8和三甘醇出口 10由吸收塔體2外向內(nèi)伸入，三甘醇出口 10在吸附單元的下端，三甘醇進(jìn)口 8在吸附單元的上端。液面穩(wěn)定板12的下部是儲液腔，儲液腔設(shè)有液位監(jiān)測儀。在液面穩(wěn)定板12的下部有加熱器進(jìn)出口 13，加熱器進(jìn)出口 13穿過吸收塔體2的側(cè)壁；加熱器進(jìn)出口 13連接加熱器(設(shè)有加熱盤管)加熱器對液面穩(wěn)定板12加熱和對氣進(jìn)管3進(jìn)入的天然氣加熱。所述的捕霧器6垂直安裝，捕霧器6的平面與吸收塔體2中心線平行。工作原理天然氣從氣進(jìn)管3切向進(jìn)入吸收塔體2內(nèi)，氣體撞擊到中央升氣管4的側(cè)臂后強(qiáng)制轉(zhuǎn)向并向下運(yùn)動，進(jìn)行第一次氣液分離；分離后的氣體向下經(jīng)過中央升氣管4入口再向上，從中央升氣管4頂端輸出，進(jìn)入塔盤5的入口，經(jīng)塔盤5吸附，也就是通過三甘醇吸附后，其中水露點遠(yuǎn)低于外輸氣露點要求；氣體繼續(xù)上升，進(jìn)塔第一次氣液分離以及經(jīng)過捕霧器6攔截的液體流入儲液腔。實施例2 :參閱圖2。離心填料式預(yù)分離脫水吸收塔的吸收塔體2為立筒式結(jié)構(gòu)，吸收塔體2座落在裙座14上，裙座14與基礎(chǔ)固定。裙座14與吸收塔體2連接面的上端有加熱器進(jìn)出口 13，加熱器進(jìn)出口 13連接的加熱器對其上的液面穩(wěn)定板12和氣進(jìn)管3進(jìn)入的天然氣加熱。氣進(jìn)管3固定在吸收塔體2的側(cè)壁中部并沿塔體2的塔壁切向伸入吸收塔體2內(nèi)。在吸收塔體2內(nèi)并在氣進(jìn)管3的上部水平焊接固定有一個隔板9，在隔板9上焊接固定有一個中央升氣管4，中央升氣管4中心線與吸收塔體2中心線為同一條直線。中央升氣管4垂直并穿過隔板9,中央升氣管4上段在隔板9的上部，中央升氣管4的下段在隔板9的下部并且中央升氣管4的下端口在錐體結(jié)構(gòu)11內(nèi)。在吸收塔體2的腔體內(nèi)固定有錐體結(jié)構(gòu)11，錐體結(jié)構(gòu)11為漏斗形鋼板焊接成。錐體結(jié)構(gòu)11的上端焊接在吸收塔體2的內(nèi)壁上并在氣進(jìn)管3的下部。中央升氣管4的下端口與錐體結(jié)構(gòu)11的下錐口相對，在錐體結(jié)構(gòu)11的下面有向下傾斜的液面穩(wěn)定板12。液面穩(wěn)定板12的上端固定在吸收塔體2的內(nèi)壁上。在吸收塔體2的底部固定有一個排液口 I ;在中央升氣管4的上部有吸附單元，吸附單元采用的是填料15 ;填料15的上部有捕霧器6 ;在吸收塔體2的頂部有氣出口 7 ;填料15的上端和下端分別有三甘醇進(jìn)口 8和三甘醇出口 10，三甘醇進(jìn)口 8和三甘醇出口 10由吸收塔體2外向內(nèi)伸入，三甘醇出口 10在填料15 的下端，三甘醇進(jìn)口 8在填料15的上端。工作原理天然氣從氣進(jìn)管3切向進(jìn)入吸收塔體2內(nèi)，氣體撞擊到中央升氣管4的側(cè)臂后強(qiáng)制轉(zhuǎn)向并向下運(yùn)動，進(jìn)行第一次氣液分離；分離后的氣體向下經(jīng)過中央升氣管4入口再向上，從中央升氣管4頂端輸出，進(jìn)入填料15的入口，經(jīng)填料15吸附，也就是通過三甘醇吸附后，其中水露點可以遠(yuǎn)低于外輸氣露點要求；氣體繼續(xù)上升，進(jìn)入捕霧器6，去掉99%飽和水，可以攔截氣中99%以上的三甘醇，從而降低三甘醇損失，處理合格的天然氣進(jìn)入外輸系統(tǒng)。進(jìn)塔第一次氣液分離以及經(jīng)過捕霧器6攔截的液體流入儲液腔。儲液腔設(shè)有液位監(jiān)測?？紤]冬季北方寒冷，在儲液腔內(nèi)設(shè)有加熱盤管。垂直布置的捕霧器可以避免大氣速下引起的液泛。實施例3 :參閱圖3。實施例3其結(jié)構(gòu)與實施例I基本相同，其區(qū)別之處在于，裙座14與吸收塔體2連接面的上端吸收塔體2內(nèi)壁上沒有加熱器進(jìn)出口 13。這種結(jié)構(gòu)適應(yīng)用溫度較高的區(qū)域。實施例4:參閱圖4。實施例4與實施例2基本相同，其區(qū)別之處在于，裙座14與吸收塔體2連接面的上端吸收塔體2內(nèi)壁上沒有加熱器進(jìn)出口 13。這種結(jié)構(gòu)適應(yīng)用溫度較高的區(qū)域。實施例5 :參閱圖5。實施例5其結(jié)構(gòu)與實施例I基本相同，其區(qū)別之處在于，捕霧器6為水平式捕霧器。實施例6:參閱圖6。實施例6其結(jié)構(gòu)與實施例2基本相同，其區(qū)別之處在于，捕霧器6為水平式捕霧器。本實用新型實施例5和實施例6中，第一捕霧器6采用垂直結(jié)構(gòu)，第二捕霧器6采用水平式捕霧器，能充分去掉99%飽和水，垂直結(jié)構(gòu)具有較率低、但工作過程不受影響的特點，受外來水氣動能的影響，水平結(jié)構(gòu)去掉的飽和水會形成氣泡浮在下面表，使進(jìn)入的外氣受阻。而垂直結(jié)構(gòu)去掉的飽和水不會形成氣泡浮在下面表，而直接隨側(cè)臂分離脫水，使進(jìn)入的外氣不會受到阻力。
權(quán)利要求1.一種離心式預(yù)分離脫水吸收塔，包括吸收塔體(2)，吸收塔體(2)為立式圓筒結(jié)構(gòu)，吸收塔體(2)座落在裙座(14)上，裙座(14)固定在基礎(chǔ)上；氣進(jìn)管(3)固定在吸收塔體(2)的側(cè)壁中部并沿塔體(2)的塔壁切向伸入吸收塔體(2)內(nèi)；在吸收塔體(2)內(nèi)并在氣進(jìn)管(3)的上部水平焊接固定有隔板(9)，在隔板(9)上焊接固定有中央升氣管(4)，中央升氣管(4)中心線與吸收塔體(2)中心線為同一條直線；中央升氣管(4)垂直并穿過隔板(9)，中央升氣管(4)上段在隔板(9)的上部，中央升氣管(4)的下段在隔板(9)的下部并且中央升氣管(4)的下端口在錐體結(jié)構(gòu)(11)內(nèi)；在吸收塔體(2)的腔體內(nèi)固定有錐體結(jié)構(gòu)(11)，錐體結(jié)構(gòu)(11)為漏斗形鋼板焊接成；錐體結(jié)構(gòu)(11)的上端焊接在吸收塔體(2)的內(nèi)壁上并在氣進(jìn)管(3)的下部；中央升氣管(4)的下端口與錐體結(jié)構(gòu)(11)的下錐口相對，在錐體結(jié)構(gòu)(11)的下面有向下傾斜的液面穩(wěn)定板(12);液面穩(wěn)定板(12)的上端固定在吸收塔體(2)的內(nèi)壁上；在吸收塔體(2)的底部固定有排液口(I);在中央升氣管(4)的上部有吸附單元；吸附單元的上部有捕霧器(6);在吸收塔體(2)的頂部有氣出口(7);吸附單元的上端和下端分別有三甘醇進(jìn)口(8)和三甘醇出口(10)，三甘醇進(jìn)口(8)和三甘醇出口(10)由吸收塔體⑵外向內(nèi)伸入，三甘醇出口(10)在吸附單元的下端，三甘醇進(jìn)口⑶在吸附單元的上端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的離心式預(yù)分離脫水吸收塔，其特征是吸附單元是填料(15)或塔盤(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的離心式預(yù)分離脫水吸收塔，其特征是在液面穩(wěn)定板(12)的下部有加熱器進(jìn)出口(13)，加熱器進(jìn)出口(13)穿過吸收塔體(2)的側(cè)壁；加熱器進(jìn)出口(13)連接有加熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的離心式預(yù)分離脫水吸收塔，其特征是所述的捕霧器(6)為水平式捕霧器，水平式捕霧器出)的平面與吸收塔體(2)中心線垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的離心式預(yù)分離脫水吸收塔，其特征是所述的捕霧器(6)為垂直式捕霧器，垂直式捕霧器￠)的平面與吸收塔體(2)中心線平行。
專利摘要離心式預(yù)分離脫水吸收塔，應(yīng)用于天然氣開采脫水技術(shù)領(lǐng)域。氣進(jìn)管固定在吸收塔體側(cè)壁中部并沿塔體的塔壁切向伸入吸收塔體內(nèi)，中央升氣管的中部固定在隔板上；隔板水平固定在吸收塔體的腔體內(nèi)；在中央升氣管的下部有錐體結(jié)構(gòu)；在錐體結(jié)構(gòu)的下面有傾斜的液面穩(wěn)定板；在吸收塔體的底部固定有排液口；在中央升氣管的上部有吸附單元；吸附單元的上部有捕霧器；在吸收塔體的頂部有氣出口；在吸收塔體的側(cè)壁上并在塔盤的上部有三甘醇進(jìn)口；在吸收塔體的側(cè)壁上并在隔板的上部有三甘醇出口。效果是能去掉99％飽和水，能攔截氣中99％以上的三甘醇，從而降低三甘醇損失，處理合格的天然氣進(jìn)入外輸系統(tǒng)。
文檔編號C10L3/10GK202595082SQ201220218350
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月15日
發(fā)明者何茂林, 王文武, 李永生, 郭亞紅 申請人:中國石油天然氣股份有限公司