CN106621723A - 一种干燥器再生*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干燥器再生***，其中，该干燥器再生***包括膨胀机(103)、压缩机(104)和多个干燥器，其中，待干燥气体选择性地经过多个干燥器中的第一干燥器(101)干燥后，一部分干燥气体经过膨胀机(103)减压做功后输出，另一部分干燥气体作为再生气体用于干燥多个干燥器中的第二干燥器(102)，然后经过压缩机(104)压缩后再次返回到第一干燥器(101)中进行干燥，并且，膨胀机(103)做功产生的动力用于驱动压缩机(104)工作。其中，压缩机所需的动力由膨胀机减压做功提供，这样，充分利用了气体节流过程中的能量，避免了传统流程中再生气体返回增压机入口所带来的能耗损失问题，且再生气体直接返回第一干燥器的入口，流程短，压损小。

Description

一种干燥器再生***

技术领域

本发明涉及烃类加工领域，具体地，涉及一种干燥器再生***。

背景技术

化工领域中，经常需要对气体进行干燥和再生，例如，随着经济的发展，天然气、页岩气作为更为清洁的能源日益受到人们的重视，其相关的液化装置也在大批兴建。进入液化装置的天然气/页岩气在进入冷箱前一般含有少量的水，因此液化装置一般设置有干燥设施，并配有与之配套的干燥剂再生***。在常见的流程中，干燥剂再生一般使用干燥后的天然气/页岩气作为再生气体，再生后的再生气体由于穿过床层造成一定的压力损失，因此无法再送回处于干燥操作状态的干燥器入口，而往往选择返回液化装置最上游的升压机入口，以再次升压，从而造成装置能耗上升。而液化后的天然气/页岩气在送入低温储罐前，一般通过调节阀由大约4.5～5.5MpaG压力降至0.02MpaG压力。在此过程中，由于并无能量回收手段，能量的损失是显著的。

发明内容

本发明的目的是提供一种干燥器再生***，该干燥器再生***能够节约能源。

为了实现上述目的，本发明提供一种干燥器再生***，其中，该干燥器再生***包括膨胀机、压缩机和多个干燥器，其中，待干燥气体选择性地经过所述多个干燥器中的第一干燥器干燥后，一部分干燥气体经过所述膨胀机减压做功后输出，另一部分干燥气体作为再生气体用于干燥所述多个干燥器中的第二干燥器，然后经过所述压缩机压缩后再次返回到所述第一干燥器中进行干燥，并且，所述膨胀机做功产生的动力用于驱动所述压缩机工作。

优选地，所述膨胀机的输出轴和所述压缩机的输入轴相连。

优选地，在所述第一干燥器和所述膨胀机之间设置有冷箱。

优选地，经过所述膨胀机减压做功后的干燥气体输出给低温产品储罐。

优选地，所述再生气体在干燥所述第二干燥器之前经过加热器进行加热，并且在干燥所述第二干燥器之后经过冷却器进行冷却。

优选地，经过所述冷却器冷却后的再生气体进入气液分离罐，经过气水分离后进入所述压缩机进行压缩。

优选地，所述加热器的出口温度范围为0摄氏度至350摄氏度。

优选地，所述冷却器的出口温度范围为-10摄氏度至100摄氏度。

优选地，所述冷却器的冷却介质为包括冷却水和空气的烃类制冷剂。

优选地，所述待干燥气体的体积浓度为20％～100％，压力范围为1.0MpaG～6.0MpaG。

优选地，经过所述压缩机压缩后的所述再生气体的压力范围为1.0MpaG～6.0MpaG，并且小于所述待干燥气体的压力。

优选地，所述再生气体的流量为流出所述第一干燥器的所述干燥气体的流量的5％～35％。

通过上述技术方案，使用从经过第一干燥器干燥后的一部分气体作为再生气体，对第二干燥器中的干燥剂进行再生，再生后的再生气体经过压缩机升压后再次返回第一干燥器中进行干燥，压缩机所需的动力由膨胀机减压做功提供，这样，充分利用了气体节流过程中的能量，避免了传统流程中再生气体返回增压机入口所带来的能耗损失问题，且再生气体直接返回第一干燥器的入口，流程短，压损小。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明优选实施方式提供的干燥器再生***的流程简图，其中，第一干燥器101处于干燥操作状态，第二干燥器102处于再生操作状态；

图2是本发明优选实施方式提供的干燥器再生***的流程简图，其中，第一干燥器101处于再生操作状态，第二干燥器102处于干燥操作状态。

附图标记说明

101第一干燥器 102 第二干燥器 103 膨胀机

104压缩机 105 冷箱 106 低温产品储罐

107加热器 108 冷却器 109 气液分离罐

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要说明的是，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，而并非对干燥器再生***中的干燥器的数量进行限定。

如图1和图2所示，本发明提供一种干燥器再生***，例如，用于干燥天然气或页岩气液化过程中的干燥器再生***，其中，该干燥器再生***包括膨胀机103、压缩机104和多个干燥器，其中，待干燥气体选择性地经过多个干燥器中的第一干燥器101干燥后，一部分干燥气体经过膨胀机103减压做功后输出，另一部分干燥气体作为再生气体用于干燥多个干燥器中的第二干燥器102，即作为第二干燥器102的干燥源，换言之可以对该第二干燥器102进行再生。然后，经过压缩机104压缩后再次返回到第一干燥器101中进行干燥，并且，膨胀机103做功产生的动力用于驱动压缩机104工作。

即，干燥器再生***设置有至少两组干燥器，其中至少一组处于干燥操作状态，另一组处于再生操作状态，且各个干燥器的可以通过多个控制阀，例如，电磁控制阀，或开关进行再生操作状态和干燥再生状态之间的切换，例如，在图1和图2中，实心的开关代表连通状态，而空心的开关代表截止状态，保证了气体总是能处于干燥的状态，提高了干燥器再生***的工作效率。例如，在图1中，当第二干燥器102中的干燥器吸收过多水分时，可以对第二干燥器102进行再生，而当第一干燥器101的干燥器吸收过多水分时，如图2所示，可以对第一干燥器101进行再生。

因此，如图1所示，使用从经过第一干燥器101干燥后的一部分气体作为再生气体，对第二干燥器102中的干燥剂进行再生，再生后的再生气体经过压缩机104升压后再次返回第一干燥器101中进行干燥，压缩机104所需的动力由膨胀机103减压做功提供，这样，充分利用了气体节流过程中的能量，避免了传统流程中再生气体返回增压机入口所带来的能耗损失问题，且再生气体直接返回第一干燥器的入口，流程短，压损小。

需要说明的是，膨胀机103减压做功可以直接对压缩机104提供动力，这样，***结构更简单紧凑，此时，膨胀机103的输出轴和压缩机104的输入轴相连。即，膨胀机103的直接驱动压缩机104的转动。另外，膨胀机103减压做功还可以间接对压缩机104提供动力，例如，膨胀机103所做的功可以用于发电，在将该电能驱动膨胀机103工作，此时，若膨胀机103发电所提供的能量若大于压缩机104所需要的电能，还可以对其他设备供电，进一步降低能耗。

其中，压缩机104为本领域技术人员所熟知的机械结构，对此不作详细介绍，另外，其他合适能为气体提升压力的也能和压缩机104代替，本发明对此不作限制，均属于本发明的保护范围之中。

同样地，膨胀机103为本领域技术人员所熟知的机械结构，对此不作详细介绍，其他能为气体或液体降压并对外界输出机械功的合适结构，均可以代替膨胀机104，本发明对此也不作限制，均属于本发明的保护范围之中。

为实现对从第一干燥器101干燥后的一部分气体进行液化，在第一干燥器101和膨胀机103之间设置有冷箱105。冷箱是化工领域常见部件，其是一组高效、绝热保冷的低温换热设备，可以对气体进行冷却液化。它可以由结构紧凑的高效板式换热器和气液分离器所组成。因为低温极易散冷，要求极其严密的绝热保冷，故用绝热材料把换热器和分离器均包装在一个箱形物内。

为便于存储液化后的产品，经过膨胀机103减压做功后的干燥气体输出给低温产品储罐106。

为便于保证对第二干燥器102的干燥剂的再生效果，再生气体在干燥第二干燥器102之前经过加热器107进行加热，并且在干燥第二干燥器102之后经过冷却器108进行冷却。即，第二干燥器102的上游设置有加热器107，下游设置有冷却器108。此处的“上游、下游”是相对于气流的流向而言的，具体地，朝向气体的流动方向为下游，而背离气体的流动方向为上游。

为实现对再生气体的气水分离，进一步地，经过冷却器108冷却后的再生气体进入气液分离罐109，经过气水分离后进入压缩机104进行压缩。即，如图1和图2所示，冷却器108的下游连通有气液分离罐109。

优选地，为提高对第二干燥器102的再生效果，加热器107的出口温度范围为0摄氏度至350摄氏度。

优选地，为进一步提高对第二干燥器102的再生效果，冷却器108的出口温度范围为-10摄氏度至100摄氏度。

需要说明的是，上述加热器107和冷却器108的出口温度，分别代表流经加热器107和冷却器108的出口中气体的温度，只是为简化说明，叙述为加热器107和冷却器108的出口温度。

优选地，为保证对气体的冷却效果，冷却器108的冷却介质为包括冷却水和空气的烃类制冷剂。

优选地，为增强对待干燥气体的干燥效果，待干燥气体的体积浓度为20％～100％，压力范围为1.0MpaG～6.0MpaG。

进一步地，经过压缩机104压缩后的再生气体的压力范围为1.0MpaG～6.0MpaG，并且小于待干燥气体的压力，以保证压缩后的再生气体能够进入至第一干燥器101的入口。

优选地，再生气体的流量为流出第一干燥器101的干燥气体的流量的5％～35％。更为优选地，再生气体的流量为流出第一干燥器101的干燥气体的流量的10％～20％。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (12)

1.一种干燥器再生***，其特征在于，该干燥器再生***包括膨胀机(103)、压缩机(104)和多个干燥器，其中，待干燥气体选择性地经过所述多个干燥器中的第一干燥器(101)干燥后，一部分干燥气体经过所述膨胀机(103)减压做功后输出，另一部分干燥气体作为再生气体用于干燥所述多个干燥器中的第二干燥器(102)，然后经过所述压缩机(104)压缩后再次返回到所述第一干燥器(101)中进行干燥，并且，所述膨胀机(103)做功产生的动力用于驱动所述压缩机(104)工作。

2.根据权利要求1所述的干燥器再生***，其特征在于，所述膨胀机(103)的输出轴和所述压缩机(104)的输入轴相连。

3.根据权利要求1所述的干燥器再生***，其特征在于，在所述第一干燥器(101)和所述膨胀机(103)之间设置有冷箱(105)。

4.根据权利要求3所述的干燥器再生***，其特征在于，经过所述膨胀机(103)减压做功后的干燥气体输出给低温产品储罐(106)。

5.根据权利要求1所述的干燥器再生***，其特征在于，所述再生气体在干燥所述第二干燥器(102)之前经过加热器(107)进行加热，并且在干燥所述第二干燥器(102)之后经过冷却器(108)进行冷却。

6.根据权利要求5所述的干燥器再生***，其特征在于，经过所述冷却器(108)冷却后的再生气体进入气液分离罐(109)，经过气水分离后进入所述压缩机(104)进行压缩。

7.根据权利要求5中所述的干燥器再生***，其特征在于，所述加热器(107)的出口温度范围为0摄氏度至350摄氏度。

8.根据权利要求5或7所述的干燥器再生***，其特征在于，所述冷却器(108)的出口温度范围为-10摄氏度至100摄氏度。

9.根据权利要求5所述的干燥器再生***，其特征在于，所述冷却器(108)的冷却介质为包括冷却水和空气的烃类制冷剂。

10.根据权利要求1所述的干燥器再生***，其特征在于，所述待干燥气体的体积浓度为20％～100％，压力范围为1.0MpaG～6.0MpaG。

11.根据权利要求10所述的干燥器再生***，其特征在于，经过所述压缩机(104)压缩后的所述再生气体的压力范围为1.0MpaG～6.0MpaG，并且小于所述待干燥气体的压力。

12.根据权利要求1所述的干燥器再生***，其特征在于，所述再生气体的流量为流出所述第一干燥器(101)的所述干燥气体的流量的5％～35％。