一种天然气胺液甲醇脱除分离装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种装置，具体涉及一种天然气胺液甲醇脱除分离装置，属于化工装置技术领域。


背景技术：

2.油气井在冬季生产天然气时，由于气温低、温差大，为防止集输管线发生冻堵的情况，通常会向天然气中注入甲醇来抑制管线中的水合物生成，以保障正常输送和系统安全，天然气注甲醇受季节气温影响时有时无，注入量因生产经验的影响不确定。一般天然气液化工厂在预处理工段没有专门设置对甲醇脱除的单元，微量甲醇会在预处理工段中的脱酸装置被吸收溶解于胺液溶液里，短期内不会引起了液化冷箱的冻堵，但随着装置运行时间的变长，胺液溶液中的甲醇量逐渐累积饱和超标，净化不合格含甲醇的天然气一并进入液化天然气冷箱就会引发冻堵故障，致使液化天然气产量降低，影响到液化装置的稳定性和安全性。


技术实现要素：

3.基于以上背景，本实用新型的目的在于提供一种可对原料天然气胺液中甲醇进行有效脱除的天然气胺液甲醇脱除分离装置，解决背景技术中所述的问题。
4.为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：
5.一种天然气胺液甲醇脱除分离装置，包括预热器、第一甲醇精馏塔、第二甲醇精馏塔、冷凝器和若干管道；所述预热器内部设置有原料通道、第一换热通道和第二换热通道，所述预热器的原料通道通过管道与第一甲醇精馏塔上部相连通，所述预热器的第一换热通道通过管道与第一甲醇精馏塔塔底相连通，所述预热器的第二换热通道通过管道与第二甲醇精馏塔塔底相连通；所述第一甲醇精馏塔塔顶通过管道依次连通冷凝器和第二甲醇精馏塔上部，所述第二甲醇精馏塔塔顶用于连通外部火炬放散装置，所述第一甲醇精馏塔塔釜内部和所述第二甲醇精馏塔塔釜内部均设置有加热部件；所述冷凝器内部设有冷凝通道和循环冷却水通道，所述第一甲醇精馏塔塔顶通过冷凝通道与第二甲醇精馏塔上部相连通，所述循环冷却水通道用于连通外部冷却水供给管道。
6.常温原料液进入预热器进行换热升温后进入第一甲醇精馏塔内部，使原料液自上而下与逆向流动的塔底蒸气在塔内填料层充分接触传质，上升的蒸汽由塔釜内的电加热管产出，原料液液相中的甲醇受热挥发至气相中聚集在第一甲醇精馏塔塔顶部，第一甲醇精馏塔塔顶气从第一甲醇精馏塔塔顶通过冷凝通道引出进入冷凝器，在冷凝器中冷凝成液相，液相的甲醇溶液再进入第二甲醇精馏塔进行二次精馏，液相的甲醇溶液与第二甲醇精馏塔充分接触，第二甲醇精馏塔内部生成粗甲醇气体经调压后，粗甲醇气体聚集于第二甲醇精馏塔塔顶，通过外部火炬放散装置放散，第一甲醇精馏塔塔底与第二甲醇精馏塔塔底聚积的脱甲醇水进入预热器中进行换热冷却，为进入预热器的常温原料液升温提供热源。
7.作为优选，该天然气胺液甲醇脱除分离装置还包括平衡罐和升压泵，所述平衡罐
进口通过管道分别连通所述预热器的第一换热通道和第二换热通道，平衡罐出口通过管道连通升压泵进口，升压泵出口用于连通外部胺液再生单元低压罐。设置平衡罐以平衡压力，设置升压泵为脱甲醇水升压去外部胺液再生单元低压罐，从而达到回收工艺水的目的。
8.作为优选，所述第一甲醇精馏塔塔釜内部和所述第二甲醇精馏塔塔釜内部均设置有若干填料层，所述填料层位于所述加热部件上方，所述预热器的原料通道与第一甲醇精馏塔上部的连通位置位于所述第一甲醇精馏塔的填料层上方，所述第一甲醇精馏塔塔顶与第二甲醇精馏塔上部的连通位置位于所述第二甲醇精馏塔的填料层上方。
9.作为优选，所述加热部件为电加热管。
10.作为优选，所述升压泵出口还通过管道连通冷凝器与第二甲醇精馏塔上部之间的管道。
11.作为优选，所述冷凝器与第二甲醇精馏塔上部之间的管道上设有第一调节阀，所述第二甲醇精馏塔塔顶与外部火炬放散装置连通的管道上设有第二调节阀。
12.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
13.本实用新型的一种天然气胺液甲醇脱除分离装置，利用第一甲醇精馏塔和第二甲醇精馏塔分离甲醇和水，能有效地脱除胺液中的甲醇，保障了液化天然气液化装置的正常运行，回收工艺水分，降低了脱盐水耗量，此外，随原料天然气甲醇含量的高低变化，本实用新型在原料天然气甲醇含量高时可与外部胺液循环系统同时运行，而在原料天然气甲醇含量低时待胺液中的甲醇量累计到一定量后再运行，其间歇操作可节省整个装置的运行成本。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
15.图1是本实用新型天然气胺液甲醇脱除分离装置的结构示意图。
16.图中：1、脱酸再生单元回收泵；2、预热器；3、第一甲醇精馏塔；4、第二甲醇精馏塔；5、冷凝器；6、火炬放散装置；7、原料通道；8、第一换热通道；9、第二换热通道；10、电加热管；11、第一调节阀；12、第二调节阀；13、循环冷却回水管道；14、循环冷却上水管道；15、循环冷却水通道；16、冷凝通道；17、平衡罐；18、升压泵；19、填料层。
具体实施方式
17.下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本实用新型的实施并不局限于下面的实施例，对本实用新型所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本实用新型保护范围。
18.在本实用新型中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。下述实施例中的部件或设备如无特别说明，均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法
获知。
19.以下结合附图对本实用新型的实施例做出详细说明，在下面的详细说明中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本实用新型的实施例的全面理解。然而，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被本领域技术人员所实施。
20.如图1所示的一种天然气胺液甲醇脱除分离装置，包括预热器2、第一甲醇精馏塔3、第二甲醇精馏塔4、冷凝器5、平衡罐17、升压泵18和若干管道，预热器2设置有原料通道7、第一换热通道8和第二换热通道9，预热器2通过原料通道7与第一甲醇精馏塔3上部相连通，设置预热器2可使常温原料液进入预热器2进行换热升温，高温原料液由原料通道7进入第一甲醇精馏塔3内部。外部的脱酸再生单元回收泵1与预热器2的原料通道7相连通，用于提供常温原料液。
21.第一甲醇精馏塔3塔釜内部设置有加热部件，加热部件为电加热管10，电加热管10与第一甲醇精馏塔3固定连接，第一甲醇精馏塔3塔釜内部设置有多个填料层19，填料层19位于加热部件上方，预热器2的原料通道7与第一甲醇精馏塔3上部的连通位置位于第一甲醇精馏塔3的填料层19上方。原料液自上而下与逆向流动的塔底蒸气在塔内填料层19充分接触传质，上升的蒸汽由塔釜内的电加热管10产出。第二甲醇精馏塔4塔釜内部的结构参考上述第一甲醇精馏塔3的描述。
22.第一甲醇精馏塔3塔底与第二甲醇精馏塔4塔底分别通过管道与预热器2的第一换热通道8和第二换热通道9相连通，可使第一甲醇精馏塔3塔底与第二甲醇精馏塔4塔底聚积的脱甲醇水进入预热器2中进行换热冷却。
23.冷凝器5内部设有冷凝通道16和循环冷却水通道15，第一甲醇精馏塔3塔顶通过冷凝通道16与第二甲醇精馏塔4上部相连通，循环冷却水通道15用于连通外部冷却水供给管道。原料液液相中的甲醇受热挥发至气相中聚集在第一甲醇精馏塔3塔顶部，第一甲醇精馏塔3塔顶气从第一甲醇精馏塔3塔顶进入冷凝器5，在冷凝器5中冷凝成液相，液相的甲醇溶液进入第二甲醇精馏塔4进行二次精馏。循环冷却水通道15连通循环冷却回水管道13与循环冷却上水管道14，设置循环冷却上水管道14为冷凝水进入冷凝器5提供上水通道，设置循环冷却回水管道13为冷凝器5中使用后的冷凝水提供放出通道。冷凝器5与第二甲醇精馏塔4上部之间的管道上设有第一调节阀11。
24.平衡罐17进口通过管道分别连通预热器2的第一换热通道8和第二换热通道9，平衡罐17出口通过管道连通升压泵18进口，升压泵18出口用于连通外部胺液再生单元低压罐。升压泵18出口还通过管道连通冷凝器5与第二甲醇精馏塔4上部之间的管道。设置平衡罐17以平衡压力，设置升压泵18为脱甲醇水升压去外部胺液再生单元低压罐，从而达到回收工艺水的目的。
25.第二甲醇精馏塔4塔顶通过管道连通外部的火炬放散装置6，第二甲醇精馏塔4内部生成粗甲醇气体经调压后，粗甲醇气体聚集于第二甲醇精馏塔4塔顶，火炬放散装置6将其火炬放散，气体放散通道上设置有第二调节阀12，控制第二甲醇精馏塔4塔顶气的排出量。
26.该天然气胺液甲醇脱除分离装置的工作过程为：来自脱酸再生单元回收泵1的常温甲醇稀溶液，在预热器2中和第一甲醇精馏塔3、第二甲醇精馏塔4底部出来的高温净化水换热升温后，高温原料液从第一甲醇精馏塔3的上部进入，自上而下与逆向流动的塔底蒸气
在塔内填料层19充分接触传质，上升蒸汽由电加热管10产出，液相中的甲醇受热挥发至气相中，塔顶气从第一甲醇精馏塔3顶引出，在冷凝器5中冷凝成液相，再进入第二甲醇精馏塔4再次精馏，粗甲醇气经调压后送至火炬放散，第一甲醇精馏塔3底、第二甲醇精馏塔4底的脱甲醇水在预热器2换热冷却至常温后，通过升压泵18去脱酸再生单元内的胺液再生单元的低压罐，达到回收工艺水的目的。
27.该天然气胺液甲醇脱除分离装置用于配合脱酸再生单元使用，典型的脱酸再生单元包括吸收塔、再生塔、气液分离器、放空处理装置、循环泵、胺液再生单元和多个管道。含甲醇的原料天然气在吸收塔中，低浓度甲醇会和酸性气体一并溶解于胺液，然后在常压的再生塔中，甲醇蒸汽和酸性气体伴随气提蒸气从再生塔塔顶流出，再生塔塔顶气经冷却至常温后，在气液分离器中分离，气相主要为二氧化碳放空处理，液相为浓缩后浓度较高的甲醇水溶液。在配合上述脱酸再生单元使用时，该天然气胺液甲醇脱除分离装置的使用方法为：
28.当原料天然气不含甲醇时，气液分离器中的液相为水和少量醇胺等，冷凝液经泵直接打回胺液再生单元；
29.当液相为浓缩后浓度较高的甲醇水溶液时，将其作为原料液通入该天然气胺液甲醇脱除分离装置，将甲醇和水分离，第一甲醇精馏塔3塔底和第二甲醇精馏塔4塔底的脱甲醇水经升压泵18打回胺液再生单元的低压罐，而两个精馏塔塔顶的粗甲醇气送至火炬放散。
30.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种天然气胺液甲醇脱除分离装置，其特征在于：该天然气胺液甲醇脱除分离装置包括预热器（2）、第一甲醇精馏塔（3）、第二甲醇精馏塔（4）、冷凝器（5）和若干管道；所述预热器（2）内部设置有原料通道（7）、第一换热通道（8）和第二换热通道（9），所述预热器（2）的原料通道（7）通过管道与第一甲醇精馏塔（3）上部相连通，所述预热器（2）的第一换热通道（8）通过管道与第一甲醇精馏塔（3）塔底相连通，所述预热器（2）的第二换热通道（9）通过管道与第二甲醇精馏塔（4）塔底相连通；所述第一甲醇精馏塔（3）塔顶通过管道依次连通冷凝器（5）和第二甲醇精馏塔（4）上部，所述第二甲醇精馏塔（4）塔顶用于连通外部火炬放散装置（6），所述第一甲醇精馏塔（3）塔釜内部和所述第二甲醇精馏塔（4）塔釜内部均设置有加热部件；所述冷凝器（5）内部设有冷凝通道（16）和循环冷却水通道（15），所述第一甲醇精馏塔（3）塔顶通过冷凝通道（16）与第二甲醇精馏塔（4）上部相连通，所述循环冷却水通道（15）用于连通外部冷却水供给管道。2.根据权利要求1所述的天然气胺液甲醇脱除分离装置，其特征在于：该天然气胺液甲醇脱除分离装置还包括平衡罐（17）和升压泵（18），所述平衡罐（17）进口通过管道分别连通所述预热器（2）的第一换热通道（8）和第二换热通道（9），平衡罐（17）出口通过管道连通升压泵（18）进口，升压泵（18）出口用于连通外部胺液再生单元低压罐。3.根据权利要求1所述的天然气胺液甲醇脱除分离装置，其特征在于：所述第一甲醇精馏塔（3）塔釜内部和所述第二甲醇精馏塔（4）塔釜内部均设置有若干填料层（19），所述填料层（19）位于所述加热部件上方，所述预热器（2）的原料通道（7）与第一甲醇精馏塔（3）上部的连通位置位于所述第一甲醇精馏塔（3）的填料层（19）上方，所述第一甲醇精馏塔（3）塔顶与第二甲醇精馏塔（4）上部的连通位置位于所述第二甲醇精馏塔（4）的填料层（19）上方。4.根据权利要求1所述的天然气胺液甲醇脱除分离装置，其特征在于：所述加热部件为电加热管（10）。5.根据权利要求2所述的天然气胺液甲醇脱除分离装置，其特征在于：所述升压泵（18）出口还通过管道连通冷凝器（5）与第二甲醇精馏塔（4）上部之间的管道。6.根据权利要求1所述的天然气胺液甲醇脱除分离装置，其特征在于：所述冷凝器（5）与第二甲醇精馏塔（4）上部之间的管道上设有第一调节阀（11），所述第二甲醇精馏塔（4）塔顶与外部火炬放散装置（6）连通的管道上设有第二调节阀（12）。

技术总结
本实用新型提供一种天然气胺液甲醇脱除分离装置，包括预热器、第一甲醇精馏塔、第二甲醇精馏塔、冷凝器和若干管道；预热器内部设置有原料通道、第一换热通道和第二换热通道，预热器的原料通道通过管道与第一甲醇精馏塔上部相连通，预热器的第一换热通道通过管道与第一甲醇精馏塔塔底相连通，预热器的第二换热通道通过管道与第二甲醇精馏塔塔底相连通；第一甲醇精馏塔塔顶通过管道依次连通冷凝器和第二甲醇精馏塔上部，第二甲醇精馏塔塔顶用于连通外部火炬放散装置。本实用新型利用第一甲醇精馏塔和第二甲醇精馏塔分离甲醇和水，能有效地脱除胺液中的甲醇，保障了液化天然气液化装置的正常运行，回收工艺水分，降低了脱盐水耗量。量。量。


技术研发人员：蒋莉 李鹏 姜波 章有虎
受保护的技术使用者：杭州中泰深冷技术股份有限公司
技术研发日：2023.03.02
技术公布日：2023/10/20