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常见问题

含水三甘醇溶液的脱水方法、天然气的脱水方法及装置与流程

  1.本发明属于天然气净化领域,具体涉及一种含水三甘醇溶液的脱水方法、天然气的脱水方法及装置。

  2.天然气是一种清洁高效能源,开发利用的前景十分广阔。气田开采的天然气在输入成品气管网前,常常要经过脱水工艺处理。天然气脱水工艺有溶剂吸收法、低温分离法、固体吸附法等,溶剂吸收法由于具有建设运行的成本低、适应能力强、操作简单便捷等优点,是目前天然气工业中应用最普遍的脱水工艺,目前国内外的绝大多数天然气脱水装置均采用三甘醇作为天然气脱水的吸收溶剂。

  3.天然气脱水后得到的脱除天然气的三甘醇溶液也可以称为三甘醇富液,三甘醇富液中含有烃类、水、三甘醇等,需要对其进行蒸馏脱水(再生),脱水后的三甘醇可以称为三甘醇贫液,能够循环至天然气脱水工艺装置中使用,因此对含水三甘醇溶液的脱水要求更为严格。含水三甘醇溶液的脱水(再生)方法有惰气气提、局部冷凝、减压蒸馏、共沸蒸馏(例如drizo工艺)等。

  4.惰气气提是将采用汽提气脱除三甘醇溶液中的水的方法;局部冷凝法是利用水和烃类的沸点与三甘醇的沸点相差大的远离,采用插入重沸器的指形管束(立管)冷凝三甘醇溶液中的水和烃类,去除水和烃类,以提高三甘醇的质量分数;减压蒸馏是在真空条件下,通过降低系统的总压以降低水蒸气的分压,减压蒸馏在负压下运行,外部空气容易窜入系统中极度影响再生效果;此外在三甘醇富液再生工艺中,重沸器的温度超过200℃会导致三甘醇分解,所得到的三甘醇的浓度低,无法达到深度脱水要求;共沸蒸馏工艺是采用共沸剂对含水三甘醇溶液进行脱水,其沸剂与水形成一种不均匀的共沸混合物,该混合物的沸点温度不高于水或共沸剂的沸点温度,目前常用的共沸剂选自异辛烷、芳烃等,在共沸蒸馏工艺中,共沸剂的加注工艺较为复杂,且使用大量的芳烃,存在有毒及对环境造成污染的问题,生产的全部过程中产生的废污水处理工艺复杂,运行的成本较高。

  5.本发明提供一种含水三甘醇溶液的脱水方法、天然气的脱水方法及装置,该含水三甘醇溶液的脱水方法采用环己烷作为共沸剂,能够逐步降低了脱水后三甘醇的含水量,可达到深度脱水要求,且该脱水方法具有毒性低、效率高、能耗低等优势,有效克服了现存技术的缺陷。

  6.本发明提供一种含水三甘醇溶液的脱水方法,采用脱水装置进行脱水,脱水装置包含相连的汽提塔和重沸器,脱水方法有:使含水三甘醇溶液进入重沸器中,在重沸器中与共沸剂接触进行共沸,分别得到脱水后的三甘醇体系和由共沸产生的水与共沸剂的相容气体产物;其中,共沸剂包括环己烷;使三甘醇体系进入汽提塔,与进入汽提塔内的汽提气逆流接触进行汽提,经汽提后从汽提塔输出,得到脱水后三甘醇。

  7.根据本发明的一实施方式,脱水装置还包括精馏柱、冷凝器、三相分离器,汽提塔、重沸器、精馏柱、冷凝器、三相分离器依次相连,脱水方法还包括:使含水三甘醇溶液通过精馏柱进入重沸器中;相容气体产物进入精馏柱进行蒸馏,通过蒸馏分离相容气体产物中相容的水与共沸剂,得到含有水和共沸剂的混合物;使混合物进入冷凝器中进行冷凝后,再进入三相分离器中进行分离,分别得到气相、水相和共沸剂相;使共沸剂相返回重沸器;使至少部分水相返回精馏柱。

  8.根据本发明的一实施方式,冷凝器的温度为40℃-50℃;和/或,使共沸剂相依次经干燥、气化后,再通过汽提塔进入重沸器。

  9.根据本发明的一实施方式,重沸器的温度为95℃-180℃;和/或,共沸剂的质量为含水三甘醇溶液中的水质量的8倍-12倍;和/或,共沸剂的含水量低于0.0005%。

  10.根据本发明的一实施方式,脱水装置还包括干燥器、汽化加热器,三相分离器设有共沸剂相出口,共沸剂相从共沸剂相出口排出,三相分离器通过共沸剂相出口与干燥器、汽化加热器、汽提塔依次相连;脱水方法还包括:使共沸剂相进入干燥器内进行干燥,然后进入汽化加热器内进行汽化后,通过汽提塔返回重沸器中。

  11.本发明的第二方面,提供一种含水天然气的脱水方法,包括以下步骤:采用天然气脱水装置进行脱水,天然气脱水装置包含脱水塔;脱水方法有:使含水天然气进入脱水塔中,在脱水塔中与三甘醇相接触,脱除含水天然气中的水分,得到含水三甘醇溶液;采用上述的含水三甘醇溶液的脱水方法对含水三甘醇溶液进行脱水。

  12.根据本发明的一实施方式,脱水装置还包括闪蒸罐、过滤器、换热器,脱水塔、换热器依次相连,脱水方法还包括:使含水天然气进入脱水塔中,在脱水塔中与三甘醇相接触,通过接触脱除含水天然气中的水分,分别得脱水后的天然气和富集水的三甘醇溶液;使三甘醇溶液进入换热器;从汽提塔输出的脱水后三甘醇进入换热器,与进入换热器的三甘醇溶液进行换热,换热后的脱水三甘醇返回脱水塔,换热后的三甘醇溶液进入重沸器进行脱水。

  13.根据本发明的一实施方式,脱水装置还包括闪蒸罐、过滤器、第一缓冲罐、甘醇泵、冷却器;脱水方法还包括:使三甘醇溶液依次经闪蒸罐闪蒸、过滤器过滤后,再进入换热器;使换热后的脱水三甘醇进入第一缓冲罐后,再通过甘醇泵进入冷却器进行冷却,经冷却后再返回脱水塔。

  14.本发明的第三方面,提供一种用于实施上述的含水天然气的脱水方法的脱水装置,脱水装置包含脱水塔、闪蒸罐、过滤器、换热器、精馏柱、重沸器、汽提塔、第一缓冲罐、甘醇泵、冷却器、第二缓冲罐、干燥器、汽化加热器、三相分离器、冷凝器;其中脱水塔、闪蒸罐、过滤器、换热器依次连通;汽提塔、重沸器、精馏柱依次连通;第一缓冲罐、甘醇泵、冷却器、脱水塔依次连通;第二缓冲罐、干燥器、汽化加热器、汽提塔依次连通;脱水塔设有湿气入口、三甘醇入口、干气出口、三甘醇出口;闪蒸罐设有第一入口、排气出口、第一出口,其中脱水塔的三甘醇出口与闪蒸罐的第一入口连通;过滤器设有第二入口、第二出口,闪蒸罐的第一出口与过滤器的第二入口连通;换热器设有第三入口、第四入口、第三出口、第四出口;其中过滤器的第二出口与换热器的第三入口连通;换热器的第三入口与换热器的第三出口连通;其中换热器的第四入口与换热器的第四出口连通;精馏柱设有第五入口、第六入口、第五出口;换热器的第三出口与精馏柱的第五入口连通;汽提塔与重沸器之间通过第一连通

  口连通,重沸器与精馏柱通过第二连通口连通;汽提塔设有第六出口、第七入口,汽提塔的第六出口与换热器的第四入口连通,换热器的第四出口与第一缓冲罐连通;精馏柱的第五出口依次连通冷凝器、三相分离器,三相分离器设置有气相出口、水相出口和共沸剂相出口,共沸剂相出口依次通过第二缓冲罐、干燥器、汽化加热器与汽提塔的第七入口连通。

  15.根据本发明的一实施方式,脱水装置还包括水泵,水泵设有第七出口,水泵与三相分离器的水相出口连通,水泵的第七出口与精馏柱的第六入口连通。

  17.本发明的含水三甘醇溶液的脱水方法,采用环己烷作为共沸剂,使含水三甘醇溶液进入重沸器中与环己烷接触,在接触过程中,环己烷与含水三甘醇溶液中的水形成水与环己烷的相容气体产物,使水与环己烷的相容气体产物进行共沸,脱除含水三甘醇溶液中的水分,得到三甘醇体系;再使三甘醇体系进入汽提塔内与汽提气逆流接触进行汽提,进一步脱除三甘醇体系中的水分;采用上述脱水方法对含水三甘醇溶液进行脱水,可提升脱水效率,使脱水后三甘醇的含水质量低于0.001%,可达到深度脱水的要求,且共沸剂具有毒性低,成本低等优点,能大大降低能耗。

  18.此外,本发明提供的含水三甘醇溶液的脱水方法还具有脱水方法简单、工艺条件可控、易操作等优点,利于工业化生产和应用。

  21.1-干气出口;2-三甘醇入口;3-脱水塔;4-三甘醇出口;5-湿气入口;6-污水出口;7-排气出口;8-闪蒸罐;9-闪蒸后的三甘醇溶液;10-过滤器;11-冷却器;12-甘醇泵;13-换热器;14-汽提塔;15-重沸器;16-汽化加热器;17-第一缓冲罐;18-脱水后三甘醇;19-共沸剂相;20-干燥器;21-第二缓冲罐;22-回流液;23-剩余污水出口;24-共沸剂补充口;25-提升泵;26-三相分离器;27-精馏柱;28-汽提气;29-含水三甘醇溶液;30-含有水和共沸剂相的混合物;31-冷凝器;32-气相出口;33-析出水出口;34-水泵。

  22.以下所列举具体实施方式只是对本发明的原理和特征进行描述,所举实例仅用于解释本发明,并非限定本发明的范围。基于本发明实施例,本领域普通技术人员在没做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。本发明的描述中,上方、下方、底部、顶部均是等指示的位置关系为基于附图所示的位置关系,不能理解为对本发明的限制。

  23.本发明提供的含水三甘醇溶液的脱水方法,采用脱水装置进行脱水,脱水装置包含相连的汽提塔和重沸器,脱水方法有:使含水三甘醇溶液进入重沸器中,在重沸器中与共沸剂接触进行共沸,分别得到脱水后的三甘醇体系和由共沸产生的水与共沸剂的相容气体产物;其中,共沸剂包括环己烷;使三甘醇体系进入汽提塔,与进入汽提塔内的汽提气逆流接触进行汽提,经汽提后从汽提塔输出,得到脱水后三甘醇。

  24.本发明中,上述脱水方法在常压条件下操作,含水三甘醇溶液是采用三甘醇对含

  水天然气进行脱水后得到的富集水的三甘醇溶液,其中含有水、三甘醇、少量芳烃类,选用环己烷作为作为三甘醇脱水的共沸剂,使含水三甘醇溶液与环己烷在重沸器中接触,在接触过程中,含水三甘醇溶液中的水与环己烷之间连上氢键,形成水与环己烷的相容气体产物,即环己烷-水共沸体系,再在重沸器中发生共沸,使环己烷-水共沸体系以气体形式从含水三甘醇溶液中脱除,得到脱水后的三甘醇体系;使三甘醇体系进入汽提塔,与进入汽提塔内的汽提气逆流接触进行汽提,经汽提进一步脱除水分,得到含水量更低的三甘醇相,其中汽提气包括汽提塔内自下向上流动的环己烷,与三甘醇体系接触时,脱除三甘醇体系中的水分;此外,环己烷对含水三甘醇溶液中的少量芳烃类有较好的溶解性,在脱水过程中能够进一步提升三甘醇的纯度。

  25.进一步地,脱水装置还包括闪蒸罐、过滤器,使富集水的三甘醇溶液先经闪蒸罐闪蒸处理后,闪蒸出烃类气体和少量水分后,再进入重沸器进行脱水。

  26.具体地,脱水装置中,汽提塔、重沸器、精馏柱由低到高设置,脱水方法有:含水三甘醇溶液进入精馏柱进行初步蒸馏,除去少量水分,再进入重沸器中,在重沸器中与环己烷接触进行共沸,得到脱水后的三甘醇体系和共沸产生的水与共沸剂的相容气体产物。其中脱水后的三甘醇体系进入汽提塔内,自上而下流动,与向上流动的汽提气逆流接触进行汽提,得到汽提产物,即脱水后的三甘醇相,相容气体产物是气体形式,由于密度不同,相容气体产物向上移动,进入精馏柱进行蒸馏,通过蒸馏破坏环己烷-水共沸体系的氢键,使水和环己烷分离,得到含有水和环己烷的混合物。在本发明的具体实施过程中,脱水后三甘醇几乎不含水分,含水率能达到0.001%以下,其中,精馏柱也可以称为再生塔。

  27.在本发明的具体实施过程中,能够最终靠提升泵使共沸剂进入重沸器内,具体地,将共沸剂通过提升泵泵入干燥器内,在干燥器进行干燥,然后经汽化加热器形成共沸剂气体,共沸剂气体经汽提塔的下方进入,与三甘醇体系逆流接触。

  28.在一些实施例中,重沸器的温度为95℃-180℃,例如95℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃或其中的任意两者组成的范围,控制重沸器的温度在上述范围内,能够逐步降低三甘醇发生热分解导致其失效,且使含水三甘醇溶液经精馏柱进入重沸器中,在重沸器中与共沸剂接触进行共沸,得到脱水后的三甘醇体系和共沸产生的水与共沸剂的相容气体产物。

  29.本发明中,进入重沸器内与含水三甘醇溶液接触的共沸剂几乎不含水分,在一些实施例中,共沸剂(环己烷)的含水量低于0.0005%。

  30.在一些实施例中,共沸剂的质量为含水三甘醇溶液中的水质量的8倍-12倍,例如8倍、9倍、10倍、11倍、12倍或其中的任意两者组成的范围。

  31.在一些实施例中,脱水装置还包括冷凝器、三相分离器,脱水方法还包括:使含水三甘醇溶液通过精馏柱进入重沸器中;相容气体产物进入精馏柱进行蒸馏,通过蒸馏分离相容气体产物中相容的水与共沸剂,得到含有水和共沸剂的混合物;使混合物进入冷凝器中进行冷凝后,再进入三相分离器中进行分离,分别得到气相、水相和共沸剂相;使共沸剂相返回重沸器,以实现共沸剂相的循环使用;使至少部分水相返回精馏柱,进一步蒸馏脱除水分。

  32.具体地,共沸产生的水与共沸剂的相容气体产物中,即吸收了水的共沸剂,相容气体产物经精馏柱蒸馏后形成含有水、环己烷、溶解在环己烷中的芳烃类化合物的混合物,经

  三相分离器脱除其中的气相和水相,环己烷和溶解在环己烷中的芳烃类化合物能够作为共沸剂相循环利用。

  33.在一些实施例中,冷凝器的温度为40℃-50℃,例如40℃、42℃、45℃、48℃、50℃或其中的任意两者组成的范围。控制冷凝器的温度在上述范围内,使含有水和共沸剂的混合物进入冷凝器中进行冷凝后,再进入三相分离器中进行分离,分别得到气相、水相和共沸剂相,气相中含有不凝气,可以将气相排出至尾气处理装置;水相中携带少量三甘醇,使至少部分水相返回精馏柱,接着来进行脱水,剩余部分水相可以输送至污水处理装置;共沸剂相为油相,共沸剂相中至少包含环己烷,进一步地,环己烷对含水三甘醇溶液中的少量芳烃类有较好的溶解性,能够使其中的芳烃类与环己烷共同以共沸剂相的形式返回重沸器内,有效利用含水三甘醇溶液中的烃类,还能使环己烷循环使用,进一步脱除水分,同时降低芳烃类化合物等有害化学气体的排放。

  34.本发明中,经三相分离器输出的共沸剂相还有必要进行再处理后,再输送至汽提塔内循环使用,在一些实施例中,使共沸剂相依次经干燥、气化后,再通过汽提塔进入重沸器,具体地,使共沸剂相依次经干燥、气化后,再经提升泵输送至汽提塔,再通过汽提塔返回重沸器,实现共沸剂的循环使用。

  35.在一些实施例中,三相分离器设有共沸剂相出口,脱水装置还包括干燥器、汽化加热器,三相分离器通过共沸剂相出口与干燥器、汽化加热器、汽提塔依次相连;在具体实施过程中,共沸剂相从共沸剂相出口排出,使共沸剂相进入干燥器内进行干燥,然后进入汽化加热器内进行汽化后,通过汽提塔返回重沸器中。

  36.进一步地,脱水装置还包括第二缓冲罐,三相分离器、第二缓冲罐、干燥器、汽化加热器、汽提塔依次相连,三相分离器的共沸剂相出口与第二缓冲罐连通,第二缓冲罐既可当作储罐,用于储存共沸剂相,使共沸剂相在第二缓冲罐中静置,在静置过程中,进一步使共沸剂相与水分层,分离共沸剂相和静置析出的水分,将析出的水分排出,使共沸剂相进入干燥器、汽化加热器;且第二缓冲罐起到平衡、缓冲作用,使循环过程更平稳。

  37.本发明提供的含水天然气的脱水方法,包括以下步骤:采用天然气脱水装置进行脱水,天然气脱水装置包含脱水塔;脱水方法有:使含水天然气进入脱水塔中,在脱水塔中与三甘醇相接触,脱除含水天然气中的水分,得到含水三甘醇溶液;采用上述的含水三甘醇溶液的脱水方法对含水三甘醇溶液进行脱水,得到脱水后三甘醇。

  38.具体地,含水天然气也称为湿天然气(湿气),含有水、天然气和少量烃类,一般都会采用天然气脱水装置进行脱水,使含水天然气从脱水塔(也称为吸收塔)底部进入,与来自脱水塔上部的三甘醇接触,进行逆流吸收,脱除含水天然气中的水分,分别得脱水后的天然气(也称为干气)和富集水的三甘醇溶液,其中干气自脱水塔的顶部排出,富集水的三甘醇溶液自脱水塔下部排出,使三甘醇溶液进入换热器,从汽提塔输出的脱水后三甘醇进入换热器,与进入换热器的三甘醇溶液进行换热,换热后的脱水后三甘醇返回脱水塔,换热后的三甘醇溶液进入重沸器进行采用上述含水三甘醇溶液的脱水办法来进行脱水,得到脱水后三甘醇。

  39.正常的情况下,富集水的三甘醇溶液中含有少量烃类化合物,对富集水的三甘醇溶液进行预处理后再输送至换热器。在一些实施例中,脱水装置还包括闪蒸罐、过滤器;脱水方法还包括:自脱水塔下部排出的富集水的三甘醇溶液进入闪蒸罐内,使富集水的三甘醇

  溶液进行闪蒸,闪蒸出烃类化合物和少量水,再使闪蒸后的三甘醇溶液经过滤器进行过滤,除去其中的杂质,最后进入换热器进行换热。

  40.正常的情况下,脱水后三甘醇可以返回脱水塔中进行循环使用。在一些实施例中,脱水装置还包括第一缓冲罐、甘醇泵、冷却器,脱水方法还包括:换热后的脱水后三甘醇经第一缓冲罐后,再经甘醇泵、冷却器返回脱水塔,其中第一缓冲罐既可当作储罐,也能够更好的起到平衡、缓冲作用,使循环过程更加平稳。

  41.本发明提供的含水天然气的脱水装置,能够用来实施上述含水天然气的脱水方法,该脱水装置包含脱水塔、闪蒸罐、过滤器、换热器、精馏柱、重沸器、汽提塔、第一缓冲罐、甘醇泵、冷却器、第二缓冲罐、干燥器、汽化加热器、三相分离器、冷凝器;其中脱水塔、闪蒸罐、过滤器、换热器依次连通;汽提塔、重沸器、精馏柱依次连通;第一缓冲罐、甘醇泵、冷却器、脱水塔依次连通;第二缓冲罐、干燥器、汽化加热器、汽提塔依次连通。

  42.进一步地,上述脱水塔设有湿气入口、三甘醇入口、干气出口、三甘醇出口;脱水塔的湿气入口用于输送含水天然气,脱水塔的三甘醇入口用于输送脱水的三甘醇,脱水塔的干气出口用于排出天然气,脱水塔的三甘醇出口用于输送脱除天然气的三甘醇溶液;其中脱水塔的湿气入口设置在脱水塔的底部,脱水塔的三甘醇入口设置在脱水塔的上方,脱水塔的干气出口设置在脱水塔的顶部,脱水塔的三甘醇出口设置在脱水塔的下方。

  43.进一步地,上述闪蒸罐设有第一入口、排气出口、第一出口,脱水塔的三甘醇出口与闪蒸罐的第一入口连通,闪蒸罐的排气出口用于排出闪蒸过程中的烃类气体和少量水蒸汽。

  44.进一步地,上述过滤器设有第二入口、第二出口,闪蒸罐的第一出口与过滤器的第二入口连通。

  45.上述换热器设有第三入口、第四入口、第三出口、第四出口,过滤器的第二出口与换热器的第三入口连通;换热器的第三入口与换热器的第三出口连通;换热器的第三入口与第三出口用于输送吸了水的共沸剂,换热器的第四入口与第四出口用于输送脱了水的共沸剂相。

  46.上述精馏柱设有第五入口、第六入口、第五出口,换热器的第三出口与精馏柱的第五入口连通,汽提塔与重沸器之间通过第一连通口连通,重沸器与精馏柱通过第二连通口连通。

  47.上述汽提塔设有第六出口、第七入口,汽提塔的第六出口与换热器的第四入口连通,换热器的第四出口与第一缓冲罐连通。

  48.上述精馏柱的第五出口依次连通冷凝器、三相分离器,三相分离器设置有气相出口、水相出口和共沸剂相出口,共沸剂相出口依次通过第二缓冲罐、干燥器、汽化加热器与汽提塔的第七入口连通,其中第二缓冲罐还设有析出水出口。

  49.在一些实施例中,脱水装置还包括水泵,水泵与三相分离器的水相出口连通,水泵的第七出口与精馏柱的第六入口连通,使至少部分水相返回精馏柱。

  50.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

  51.以下实施例中,如无特别说明,可使用本领域常规的装置/仪器/结构/部件等实现。

  52.图1为本实施例提供的含水天然气的脱水装置的结构示意图,该脱水装置至少包括:

  53.脱水塔3、闪蒸罐8、过滤器10、换热器13、精馏柱27、重沸器15、汽提塔14、第一缓冲罐17、甘醇泵12、冷却器11、第二缓冲罐21、干燥器20、汽化加热器16、三相分离器26、冷凝器31;其中脱水塔3、闪蒸罐8、过滤器10、换热器13依次连通;汽提塔14、重沸器15、精馏柱27依次连通;第一缓冲罐17、甘醇泵12、冷却器11、脱水塔3依次连通;第二缓冲罐21、干燥器20、汽化加热器16、汽提塔14依次连通;

  54.脱水塔3设有湿气入口5、三甘醇入口2、干气出口1、三甘醇出口4、污水出口6;脱水塔的湿气入口5设置在脱水塔3的下方,脱水塔的三甘醇入口2设置在脱水塔3的上方,脱水塔的干气出口1设置在脱水塔3的顶部,脱水塔的三甘醇出口4设置在脱水塔3的中部,污水出口6设置在脱水塔3的底部;

  55.闪蒸罐8设有第一入口、排气出口7、第一出口,脱水塔的三甘醇出口4与闪蒸罐的第一入口连通;

  56.过滤器10设有第二入口、第二出口,闪蒸罐的第一出口与过滤器的第二入口连通;

  57.换热器13设有第三入口、第四入口、第三出口、第四出口,过滤器的第二出口与换热器的第三入口连通;换热器的第三入口与换热器的第三出口连通;

  58.精馏柱27设有第五入口、第六入口、第五出口,换热器的第三出口与精馏柱的第五入口连通,汽提塔14与重沸器15之间通过第一连通口连通,重沸器15与精馏柱27通过第二连通口连通;

  59.汽提塔14设有第六出口、第七入口,汽提塔的第六出口与换热器的第四入口连通,换热器的第四出口与第一缓冲罐17连通;

  60.精馏柱的第五出口依次连通冷凝器31、三相分离器26,三相分离器26设置有气相出口32、水相出口和共沸剂相出口,共沸剂相出口依次通过第二缓冲罐21、干燥器20、汽化加热器16与汽提塔的第七入口连通;其中第二缓冲罐设有第八入口、第八出口、析出水出口33,第二缓冲罐的第八出口与干燥器20连通;

  61.水泵34,水泵34与三相分离器的水相出口连通,水泵的第七出口与精馏柱的第六入口连通,使至少部分水相返回精馏柱27,剩余水相23从剩余污水出口排出;

  65.使含水天然气从脱水塔的湿气入口5进入,在脱水塔3中与来自三甘醇入口2的三甘醇接触,脱除含水天然气中的水分,得到富集水的三甘醇溶液和天然气,天然气从干气出口1排出,富集水的三甘醇溶液从三甘醇出口4输出,经闪蒸罐的第一入口进入闪蒸罐8进行闪蒸,闪蒸出烃类化合物和少量水,从排气出口7排出,闪蒸后的三甘醇溶液9从闪蒸罐的第一出口排出,流经过滤器的第二入口进入过滤器10内进行过滤,除去其中的杂质;经过滤后的三甘醇溶液从换热器的第三入口进入换热器13内进行换热,从换热器的第三出口输出,得到含水三甘醇溶液;

  66.脱水后三甘醇18经汽提塔的第六出口输出,进入换热器的第四入口进入换热器进行换热后,从换热器的第四出口输出,依次流经第一缓冲罐17、甘醇泵12、冷却器11后,从脱水塔的三甘醇入口2进入脱水塔3中,以实现三甘醇的循环使用;其中换热过程为:脱水后三甘醇进入换热器与经过滤后的三甘醇溶液进行换热,换热后的脱水三甘醇返回脱水塔,换热后的三甘醇溶液进入重沸器进行脱水;

  67.使含水三甘醇溶液29从换热器的第三出口输出后,经精馏柱的第五入口进入精馏塔后,再通过精馏柱27和重沸器15之间的第二连通口进入重沸器15内;同时,使共沸剂在共沸剂补充口24加入,并在提升泵25的作用下,依次经过第二缓冲罐21,经干燥器20进行干燥,然后经汽化加热器16进行汽化,经汽提塔的第七入口进入汽提塔14内,再经汽提塔14和重沸器15之间的第一连通口进入重沸器15内;含水三甘醇溶液与共沸剂在重沸器15内接触进行共沸,得到脱水后的三甘醇体系和共沸产生的水与共沸剂相的相容气体产物;其沸剂包括环己烷,重沸器的温度为180℃,共沸剂的加入质量(加注量)是含水三甘醇溶液中的水含量的10倍;

  68.脱水后的三甘醇体系经第一连通口进入汽提塔27内,自上向下流动,汽提气逆流接触进行汽提,得到脱水后的三甘醇相;其中汽提气包括经汽提塔的第七入口进入汽提塔14内自下向上流动的环己烷;

  69.相容气体产物向上移动进入精馏柱27进行蒸馏,通过蒸馏分离相容气体产物中相容的水与共沸剂相,得到含有水和共沸剂相的混合物30;使混合物30从精馏柱的第五出口输出,进入冷凝器31中进行冷凝后,再进入三相分离器26中进行分离,分别得到气相、水相和共沸剂相,其中冷凝器的为温度为45℃;

  70.使共沸剂相19从共沸剂相出口输出,在提升泵25的作用下,流经第二缓冲罐的第八入口,在第二缓冲罐21内静置使共沸剂相中的水析出,析出水从析出水出口33排出,去除析出水后的共沸剂相经第二缓冲罐的第八出口输送至干燥器20内进行干燥,再流入汽化加热器16内进行汽化,最后经汽提塔的第七入口进入汽提塔14,再通过第一连通口返回重沸器15,以实现共沸剂相的循环使用;

  71.使气相中的不凝气经气相出口32排出,使至少部分水相作为回流液22在水泵的作用下,从精馏柱的第六入口进入精馏柱27,接着来进行脱水,剩余水相23从剩余污水出口排出,输送至污水处理装置。

  72.通过上述脱水过程,可以在一定程度上完成脱水产物三甘醇(脱水后三甘醇)的含水质量低于0.001%,还可以有效利用含水天然气中的烃类,利用率可达85%以上,减少脱水过程中烃类化合物的排放,且该脱水办法能够选用单一的环己烷为共沸剂,具有毒性低、效率高、能耗低等优点,大幅度的降低了脱除成本。

  73.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例以及试验验证。应当理解,本领域的普通技术无需创造性劳动就能够准确的通过本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现存技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验能够获得的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

  技术研发人员:代敏 吴昊 荣少杰 万霞 刘青松 葛劲风 张刚刚 王璐 陈浦 张庚兴 王兵 赵新