本發(fā)明屬于天然氣處理，涉及一種分子篩及循環(huán)水洗脫甲醇的系統(tǒng)，還涉及分子篩及循環(huán)水洗脫甲醇的方法。

背景技術：

1、當原料氣中含有甲醇時，在不選用吸附甲醇的分子篩時，原料氣脫水后進入下游裝置，將會在液烴分離裝置液化氣塔發(fā)生富集，導致液化氣產(chǎn)品中甲醇含量超標，不滿足液化氣產(chǎn)品指標要求?，F(xiàn)有天然氣脫水流程基本上都是按無甲醇考慮的，缺乏脫甲醇工藝和裝置；對于含甲醇的天然氣，現(xiàn)有方法多采用氣提塔工藝，系統(tǒng)復雜，設備多，分離效果不理想，尾氣不好處理，難以達到環(huán)保要求。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供分子篩及循環(huán)水洗脫甲醇的系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有洗脫甲醇技術所存在的對設備要求較高，投入大的問題。

2、本發(fā)明的目的還在于提供分子篩及循環(huán)水洗脫甲醇的方法。

3、本發(fā)明所采用的第一種技術方案是，分子篩及循環(huán)水洗脫甲醇的系統(tǒng)，包括吸附系統(tǒng)和再生系統(tǒng)；吸附系統(tǒng)用于將含有甲醇的原料天然氣經(jīng)分子篩干燥器過濾、脫水、脫汞獲得干氣；再生系統(tǒng)利用干氣實現(xiàn)分子篩的循環(huán)吸附和再生，將原料天然氣中的含醇水分離出來。

4、本發(fā)明的特點還在于，

5、吸附系統(tǒng)包括三級串聯(lián)的粉塵過濾分離器，第一粉塵過濾分離器和第二粉塵過濾分離器之間串接有脫水塔，第二粉塵過濾分離器和第三粉塵過濾分離器之間串接有脫汞塔；脫水塔有多個，每個脫水塔內(nèi)均設有分子篩干燥器。

6、再生系統(tǒng)包括再生氣壓縮機，再生氣壓縮機分別連接脫水塔和再生氣換熱器；再生氣換熱器與再生氣導熱油換熱器相連并聯(lián)通到脫水塔與再生氣壓縮機的連接管線上；脫水塔還依次與再生氣余熱換熱器、再生氣空冷器、余熱回收水冷器、水洗塔、放空分液罐相連；水洗塔的上部連接至集配氣區(qū)；

7、再生氣導熱油換熱器通過循環(huán)的導熱油換熱；再生氣余熱換熱器通過循環(huán)水實現(xiàn)換熱；再生器冷凍水換熱器通過循環(huán)冷凍水換熱。

8、本發(fā)明所采用的第二種技術方案是：分子篩及循環(huán)水洗脫甲醇的方法，將含有甲醇的原料天然氣送入吸附系統(tǒng)經(jīng)分子篩干燥器過濾、脫水、脫汞獲得干氣；干氣進入再生系統(tǒng)實現(xiàn)分子篩的循環(huán)吸附和再生，將原料天然氣中的含醇水分離出來；具體操作步驟如下：

9、步驟1，將含有甲醇的原料天然氣送入第一粉塵過濾分離器過濾，過濾后的原料天然氣自頂部進入含有分子篩干燥器的脫水塔脫水，干燥后的氣體依次經(jīng)過第二粉塵過濾分離器、脫汞塔、第三粉塵過濾分離器后形成干氣；

10、步驟2，經(jīng)步驟1處理后的干氣經(jīng)再生氣壓縮機增壓形成富再生氣，富再生氣自下而上通過剛完成再生過程的脫水塔，以冷卻該塔；隨后再生氣通過再生氣換熱器與富再生氣換熱，再進入再生氣導熱油換熱器與導熱油換熱升溫；

11、步驟3，升溫后的再生氣進入脫水塔底部，自下而上流動，將步驟1脫水塔所吸附的水解析出來，與再生氣一起先進入再生氣換熱器冷卻，再進入再生氣余熱換熱器進一步冷卻；

12、步驟4，經(jīng)步驟3冷卻后的再生氣與解析水進入再生氣空冷器冷卻，隨后進入余熱回收水冷器與冷凍水換熱，最后進入水洗塔分離出含醇水，至甲醇回收裝置入口。

13、本發(fā)明的特點還在于，

14、脫水塔有多個，能夠實現(xiàn)周期循環(huán)運行。

15、步驟2中，脫水塔中冷卻床層的出口溫度為50℃時視為冷卻完成；再生氣在再生換熱器中與富再生氣換熱升溫至140℃，在再生氣加熱器中與導熱油換熱升溫至285℃。

16、步驟3中，升溫后的再生氣將脫水塔中分子篩吸附的水解析出來后，先進入再生氣換熱器冷卻至180℃，隨后在再生氣余熱換熱器冷卻至85℃。

17、步驟1-3中多個脫水塔中的分子篩干燥器周期運行，當裝置運行在正常設計處理量時，其中三個干燥器處于干燥吸收，一個處于冷吹狀態(tài)或熱吹狀態(tài)，再生氣可以同時實現(xiàn)冷吹和熱吹的目的。系統(tǒng)完全自動化運行，通過比較裝置的處理量，可以調(diào)整循環(huán)時間使裝置達到最大效率。

18、步驟4中，在再生氣余熱換熱器初步冷卻后的再生氣進入再生氣空冷器中冷卻至50℃，最后進入余熱回收水冷器與冷凍水換熱冷卻至25℃。

19、水洗塔分離出含醇水是為了避免甲醇在脫水塔分子篩中積累影響分子篩脫水效果；水洗塔上部塔內(nèi)裝有填料，除鹽水自水洗塔上部進入，含甲醇再生氣自水洗塔底部進入，氣體上升，液相下降，氣液逆向接觸，將含甲醇再生氣中的甲醇稀釋脫除。

20、當脫水塔中所脫的富甲醇液積累到一定程度后，自甲醇水洗塔填料下部形成液體流入水洗塔底；除鹽水通過塔頂及內(nèi)部填料持續(xù)進入水洗塔，塔內(nèi)水通過循環(huán)泵連續(xù)進行循環(huán)與外送。

21、本發(fā)明的有益效果是：

22、1、本發(fā)明采用多塔分子篩吸附法脫水，采用脫水后的干天然氣作為分子篩再生氣，富再生氣經(jīng)冷卻器冷卻，使其中大部分的水冷凝成液體，冷卻后的再生氣在再生氣水洗塔中分離出水后進入甲醇回收裝置入口。

23、2、本發(fā)明針對原料天然氣含甲醇的特殊情況，充分結合行業(yè)生產(chǎn)實際，利用現(xiàn)有脫水裝置將分子篩脫水與循環(huán)水洗脫甲醇流程相結合，通過四塔吸附脫水脫醇法最大程度提高生產(chǎn)運行效率，制造成本低、操作方便。此工藝裝置采用循環(huán)水冷技術，脫除出來的甲醇送至精餾裝置回收，最大化利用。

24、3、本發(fā)明采用余熱回收產(chǎn)生的冷凍水將再生氣冷卻至25℃，與原料氣進氣溫度相同，避免分子篩冷卻溫度與原料氣進氣溫度不一致造成運行波動的工況，實現(xiàn)了節(jié)能降耗。

25、4、本發(fā)明再生氣增加再生氣水洗塔分離出含醇水(避免甲醇在分子篩中累積影響分子篩脫水效果)。

26、5、本發(fā)明采用模塊化結構，占地緊湊，操作方便靈活。

技術特征：

1.分子篩及循環(huán)水洗脫甲醇的系統(tǒng)，其特征在于，包括吸附系統(tǒng)和再生系統(tǒng)；所述吸附系統(tǒng)用于將含有甲醇的原料天然氣經(jīng)分子篩干燥器過濾、脫水、脫汞獲得干氣；所述再生系統(tǒng)利用干氣實現(xiàn)分子篩的循環(huán)吸附和再生，將原料天然氣中的含醇水分離出來。

2.根據(jù)權利要求1所述的分子篩及循環(huán)水洗脫甲醇的系統(tǒng)，其特征在于，所述吸附系統(tǒng)包括三級串聯(lián)的粉塵過濾分離器(10)，第一粉塵過濾分離器和第二粉塵過濾分離器之間串接有脫水塔(2)，第二粉塵過濾分離器和第三粉塵過濾分離器之間串接有脫汞塔(11)；所述脫水塔(2)有多個，每個脫水塔均設有分子篩干燥器。

3.根據(jù)權利要求2所述的分子篩及循環(huán)水洗脫甲醇的系統(tǒng)，其特征在于，所述再生系統(tǒng)包括再生氣壓縮機(1)，所述再生氣壓縮機(1)分別連接脫水塔(2)和再生氣換熱器(3)；所述再生氣換熱器(3)與再生氣導熱油換熱器(4)相連并聯(lián)通到脫水塔(2)與再生氣壓縮機(1)的連接管線上；所述脫水塔(2)還依次與再生氣余熱換熱器(5)、再生氣空冷器(6)、余熱回收水冷器(7)、水洗塔(8)、放空分液罐(9)相連；所述水洗塔(8)的上部連接至集配氣區(qū)；

4.分子篩及循環(huán)水洗脫甲醇的方法，其特征在于，將含有甲醇的原料天然氣送入吸附系統(tǒng)經(jīng)分子篩干燥器過濾、脫水、脫汞獲得干氣；干氣進入再生系統(tǒng)實現(xiàn)分子篩的循環(huán)吸附和再生，將原料天然氣中的含醇水分離出來。

5.根據(jù)權利要求4所述的分子篩及循環(huán)水洗脫甲醇的方法，其特征在于，具體操作步驟如下：

6.根據(jù)權利要求5所述的分子篩及循環(huán)水洗脫甲醇的方法，其特征在于，所述脫水塔有多個，能夠實現(xiàn)周期循環(huán)運行。

7.根據(jù)權利要求5所述的分子篩及循環(huán)水洗脫甲醇的方法，其特征在于，步驟2中，所述脫水塔中冷卻床層的出口溫度為50℃時視為冷卻完成；再生氣在再生換熱器中與富再生氣換熱升溫至140℃，在再生氣加熱器中與導熱油換熱升溫至285℃。

8.根據(jù)權利要求5所述的分子篩及循環(huán)水洗脫甲醇的方法，其特征在于，步驟3中，升溫后的再生氣將脫水塔中分子篩吸附的水解析出來后，先進入再生氣換熱器冷卻至180℃，隨后在再生氣余熱換熱器冷卻至85℃。

9.根據(jù)權利要求5所述的分子篩及循環(huán)水洗脫甲醇的方法，其特征在于，

10.根據(jù)權利要求5所述的分子篩及循環(huán)水洗脫甲醇的方法，其特征在于，當脫水塔中所脫的富甲醇液積累到一定程度后，自甲醇水洗塔填料下部形成液體流入水洗塔底；除鹽水通過塔頂及內(nèi)部填料持續(xù)進入水洗塔，塔內(nèi)水通過循環(huán)泵連續(xù)進行循環(huán)與外送。

技術總結
本發(fā)明公開了分子篩及循環(huán)水洗脫甲醇的系統(tǒng)，包括吸附系統(tǒng)和再生系統(tǒng)；吸附系統(tǒng)用于將含有甲醇的原料天然氣進行過濾、脫水、脫汞獲得冷卻氣；再生系統(tǒng)用于對冷卻氣進行脫甲醇處理。本發(fā)明脫甲醇的方法是：將含甲醇的天然氣通過粉塵過濾分離器過后依次脫水、脫汞、干燥，形成的干氣作為冷卻氣再生剛完成脫水的分子篩脫水塔形成富再生氣，將冷卻氣與富再生氣、導熱油進行二次換熱升溫，加熱后的再生氣進入脫水塔將分子篩吸附的水解析后，與再生氣一起分別進行三級冷卻，最后進入水洗塔完成含醇水的分離。本發(fā)明工藝成熟，適應性強，特別適合天然氣中甲醇含量較高且波動范圍比較大的工況，能夠有效脫除原料天然氣中的甲醇，回收含醇水。

技術研發(fā)人員：張蕊,胡濤,劉子兵,韓萬龍,邱鵬,安維杰,屈苗苗,許振芳,樊國濤,張鳳博,白冰洋,張秀
受保護的技術使用者：長慶工程設計有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/8