CN109321296B - 一种石油伴生气处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于气体纯化设备技术领域，主要涉及一种石油伴生气处理装置，包括精馏塔，所述精馏塔包括塔身，所述塔身内安装有冷凝液收集器罐，所述冷凝液收集器罐上安装有冷凝组件，所述冷凝组件进气一端安装连接有进气管、排气一端安装有排气管，所述塔身与冷凝组件之间设有多个冷箱，各冷箱由下至上温度降低，所述冷凝组件包括多个竖直安装的U形冷凝管，多个所述的U形冷凝管与冷凝液收集器罐连通、且相邻U形冷凝管相互连通，所述冷凝液收集器罐于冷凝组件下端安装有排液机构，所述冷凝液收集器罐底端安装有排液管，它结构简单，通过分级降温吸收脱重烃，在脱烃过程中持续生成吸收剂吸收重烃物质，能耗较低，脱重烃精度高。

Description

一种石油伴生气处理装置

技术领域

本发明属于气体纯化设备技术领域，具体涉及一种石油伴生气处理装置。

背景技术

伴生气是油田石油伴生气，是原油的挥发性部分，属石油质可燃性气体，为优质燃料和化工原料，主要来源于油井套管、站点气液分离、油罐挥发及原油稳定等等。由于伴生气分散且量不大，处理工艺复杂，投资较高，大多采取直接或燃烧排放等方式处理，这既污染了环境，也资源了浪费，同时存在安全隐患，与全球节能、减排、低碳经济和绿色发展的理念不相符。

伴生气具有很高的经济价值。伴生气经处理后，可回收的经济产品有：LPG(液化石油气)、NGL(稳定轻烃或混烃)和干气(脱轻烃的天然气)，干气除作为值班点、加热炉、导热油和发电机的燃料气外，剩余的干气可生产CNG(压缩天然气)和LNG(液化天然气)，当气量较大时，也可建设输气管线外销。

在伴生气回收技术方面，国内目前形成了以冷凝分馏、冷油吸收、自产凝液制冷和超音速分离为代表的常规典型工艺，但这些工艺都只生产LPG、NGL和干气，运行温度相对较高，一般对重烃的脱除精度要求不高，因此采用常规的低温分离即可以工艺满足。

对于油田伴生气产量较高，地处偏远地区，干气无法自耗且无外输管道，且回收生产LNG产品有较高的经济价值和环保效益，把常规的伴生气回收技术进行深化和拓展，把干气转化生产经济价值较高且便于运输的LNG产品，就显得非常必要。而该工艺技术目前在世界范围内应用业绩和经验都相对缺乏，生产LNG产品对重烃含量的要求较为严格，当重烃含量超过一定限值时，在-160℃状态下将结冰冻堵冷箱及阀门管线，使超低温***难以稳定运行。因此有必要推出一种便于使用的石油伴生气脱烃装置。

发明内容

基于上述背景技术中提到的问题，本发明提供了一种石油伴生气处理装置，它结构简单，通过分级降温吸收脱重烃，在脱烃过程中持续生成吸收剂吸收重烃物质，能耗较低，脱重烃精度高。

本发明采用的技术方案如下：

一种石油伴生气处理装置，包括精馏塔，所述精馏塔包括塔身，所述塔身内安装有冷凝液收集器罐，所述冷凝液收集器罐上安装有冷凝组件，所述冷凝组件进气一端安装连接有进气管、排气一端安装有排气管，所述塔身与冷凝组件之间设有多个冷箱，所述凝剂箱由下至上温度逐渐降低，所述冷凝组件包括多个竖直安装的U形冷凝管，多个所述的U形冷凝管与冷凝液收集器罐连通、且相邻两个U形冷凝管相互连通，所述冷凝液收集器罐于冷凝组件下端安装有排液机构，所述冷凝液收集器罐底端安装有排液管。

进一步限定，所述冷凝液收集器罐内部于U形冷凝管底端设有多个彼此隔离的连通腔，相邻两个所述U形冷凝管之间通过连通腔接通。

进一步限定，所述冷凝液收集器罐内部于U形冷凝管底端安装有第一隔离环和第二隔离环，所述第一隔离环与塔身之间安装有多个第一隔板，所述第一隔离环与第二隔离环之间安装有多个第二隔板，所述第一隔板将第一隔离环与塔身之间的空间分隔为多个第一腔体，所述第二隔板将第一隔离环与第二隔离环之间的空间分隔离为多个第二腔体，所述第一腔体与第二腔体的数量相同且错位分布，所述U形冷凝管一端位于第一腔体内另一端位于对应的第二腔体内。

进一步限定，所述第一腔体和第二腔体内安装有活塞板，所述活塞板底端固定连接有弹簧，所述第一腔体和第二腔体开口端安装有封板，所述弹簧的另一端固定安装有在封板上，所述第二隔离环于活塞板下部开设有第一排液孔，所述冷凝液收集器罐于活塞板下部开设有第二排液孔，所述第二排液孔连接有导液管、导液管另一端于冷凝液收集器罐。

进一步限定，所述封板于上开设有第三排液孔。

进一步限定，各个所述冷箱之间安装有隔热层。

进一步限定，所述隔热层真空箱体结构。

进一步限定，所述U形冷凝管内安装有冷凝柱，所述冷凝柱底端固定安装在封板上，所述冷凝柱上一体成型设有冷凝丝，所述冷凝丝固定连接在冷凝柱上。

进一步限定，所述冷凝丝呈放射状设置在冷凝柱上，冷凝丝一端固定在冷凝柱上、另一端倾斜向下设置。

本发明的有益效果：

结构简单、使用方便，各冷箱由下至上温度降低，伴生气在进入U形冷凝管内上升的过程中，可逐渐将伴生气中的烃类物质进行冷凝，获得不同的冷凝液，冷凝液再沿U形冷凝管流下对伴生气中的部分烃类物质进行吸收，达到伴生气去重烃的效果。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明一种石油伴生气处理装置实施例一的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种石油伴生气处理装置的纵截切结构示意图；

图3为本发明实施例中一种石油伴生气处理装置的横截切结构示意图；

图4为本发明一种石油伴生气处理装置实施例中的部分组件的纵截结构示意图；

图5为本发明一种石油伴生气处理装置实施例中冷凝丝的结构示意图；

主要元件符号说明如下：

塔身1、支架11、封盖12、第一冷箱21、第二冷箱22、第三冷箱23、隔热层24、U形冷凝管3、进气管31、排气管32、冷凝柱33、冷凝丝34、第一隔离环41、第二隔离环42、第一隔板43、第二隔板44、第一腔体45、第二腔体46、活塞板51、弹簧52、第三排液孔53、导液管54、第一排液孔55、封板56、冷凝液收集器罐6、排液管61、排液阀62。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

实施例

如图1～5所示，一种石油伴生气处理装置，包括精馏塔，精馏塔包括塔身1，塔身1上安装有支架11、上部安装有封盖12，塔身1内安装有冷凝液收集器罐6，冷凝液收集器罐6上安装有冷凝组件，冷凝组件进气一端安装连接有进气管31、排气一端安装有排气管32，进气管31和排出管32上均安装有气阀15，塔身1与冷凝组件之间设有多个冷箱包括第一冷箱21、第二冷箱22和第三冷箱23，各个冷箱之间安装有隔热层24，隔热层24真空箱体结构，各冷箱均连接有制冷器，通过制冷器对冷箱内空间进行制冷，且由下至上各冷箱的温度逐渐降低；

冷凝组件包括多个竖直安装的U形冷凝管3，U形冷凝管3焊接在冷凝液收集器罐6，U形冷凝管3内腔与冷凝液收集器罐6内连通，多个U形冷凝管3均与冷凝液收集器罐6连通，冷凝液收集器罐6内部于U形冷凝管3底端安装有第一隔离环41和第二隔离环42，第一隔离环41与塔身1之间安装有多个第一隔板43，第一隔离环42与第二隔离环42之间安装有多个第二隔板44，第一隔板43将第一隔离环41与塔身1之间的空间分隔为多个第一腔体45，第二隔板44将第一隔离环41与第二隔离环42之间的空间分隔离为多个第二腔体46，第一腔体45与第二腔体46的数量相同且错位分布，U形冷凝管3一端位于第一腔体45内另一端位于对应的第二腔体46内，通过第一腔体45和第二腔体46可将多个U形冷凝管依次连接形成单向流道，其中进气管31和排气管32分别与位于同一个第一腔体46内的两个U形冷凝管3连接，伴生气由进气管31进入U形冷凝管3内，在第二腔体46、第一腔体45的作用下依次经过其它U形冷凝管3最后由排气管32排出；

冷凝液收集器罐6于冷凝组件下端安装有排液机构，第一腔体45和第二腔体46内安装有活塞板51，活塞板51底端固定连接有弹簧52，第一腔体45和第二腔体46开口端安装有封板56，封板56于上开设有第三排液孔53，弹簧52自由端固定安装有在封板56上，第二隔离环42于活塞板51下部开设有第一排液孔55，冷凝液收集器罐6于活塞板51下部开设有第二排液孔，第二排液孔连接有导液管54、导液管54另一端于冷凝液收集器罐6；冷凝液收集器罐6底端安装有排液管61，排液管61上安装有排液阀62。

在对石油伴生气处理的过程中，将伴生气由进气口31通入冷凝组件中的U形冷凝管3内，在第一冷箱21的作用下，伴生气于第一冷箱21部分的U形冷凝管3接触伴生气中部分轻烃冷凝液化，随着伴生气流动时可带走部分冷凝形成的冷凝液分散于U形冷凝管3内对伴生气中的部分烃类物质进行吸收，剩余部分沿U形冷凝管流下也可对伴生气中的部分烃类物质进行吸收，随着伴生气进入第二冷箱22于该区域的U形冷凝管3的管壁接触后，由于温度降低，伴生气内部分重烃物质冷凝液化，冷凝液继续吸收伴生气中的重烃，最后经过脱重烃的伴生气由排气口32排出；

由于冷凝柱33和冷凝丝34的设计的，轻烃可在冷凝丝34上液化滴落，使液化轻烃不仅仅沿U形冷凝管内壁下落，增大了轻烃于伴生气的接触面积，同时由于冷凝丝34向下倾斜，在脱烃过程中冷却的形成的冷凝液易聚集在冷凝丝34上端部，更容易滴落，有利于提高纯化效果；

冷凝液流入第一腔体45和第二腔体46内，随着冷凝液增大质量增大，活塞板51压缩弹簧52下降，第一排液孔55和第二排液孔露出，冷凝液进入凝液收集器罐6内，最后由排液管61排出。

以上对本发明提供的一种石油伴生气处理装置进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种石油伴生气处理装置，包括精馏塔，其特征在于：所述精馏塔包括塔身(1)，所述塔身(1)内安装有冷凝液收集器罐(6)，所述冷凝液收集器罐(6)上安装有冷凝组件，所述冷凝组件进气一端安装连接有进气管(31)、排气一端安装有排气管(32)，所述塔身(1)与冷凝组件之间设有多个冷箱，所述冷箱由下至上温度逐渐降低，所述冷凝组件包括多个竖直安装的U形冷凝管(3)，多个所述的U形冷凝管(3)与冷凝液收集器罐(6)连通、且相邻两个U形冷凝管(3)相互连通，所述冷凝液收集器罐(6)于冷凝组件下端安装有排液机构，所述冷凝液收集器罐(6)底端安装有排液管(61)，所述冷凝液收集器罐(6)内部于U形冷凝管(3)底端设有多个彼此隔离的连通腔，相邻两个所述U形冷凝管(3)之间通过连通腔接通，所述冷凝液收集器罐(6)内部于U形冷凝管(3)底端安装有第一隔离环(41)和第二隔离环(42)，所述第一隔离环(41)与塔身(1)之间安装有多个第一隔板(43)，所述第一隔离环(42)与第二隔离环(42)之间安装有多个第二隔板(44)，所述第一隔板(43)将第一隔离环(41)与塔身(1)之间的空间分隔为多个第一腔体(45)，所述第二隔板(44)将第一隔离环(41)与第二隔离环(42)之间的空间分隔离为多个第二腔体(46)，所述第一腔体(45)与第二腔体(46)的数量相同且错位分布，所述U形冷凝管(3)一端位于第一腔体(45)内另一端位于对应的第二腔体(46)内。

2.根据权利要求1所述一种石油伴生气处理装置，其特征在于：所述第一腔体(45)和第二腔体(46)内安装有活塞板(51)，所述活塞板(51)底端固定连接有弹簧(52)，所述第一腔体(45)和第二腔体(46)开口端安装有封板(56)，所述弹簧(52)的另一端固定安装在封板(56)上，所述第二隔离环(42)于活塞板(51)下部开设有第一排液孔(55)，所述冷凝液收集器罐(6)于活塞板(51)下部开设有第二排液孔，所述第二排液孔连接有导液管(54)、导液管(54)另一端于冷凝液收集器罐(6)。

3.根据权利要求2所述一种石油伴生气处理装置，其特征在于：所述封板(56)于上开设有第三排液孔(53)。

4.根据权利要求3所述一种石油伴生气处理装置，其特征在于：各个所述冷箱之间安装有隔热层(24)。

5.根据权利要求4所述一种石油伴生气处理装置，其特征在于：所述隔热层(24)为真空箱体结构。

6.根据权利要求5所述一种石油伴生气处理装置，其特征在于：所述U形冷凝管(3)内安装有冷凝柱(33)，所述冷凝柱上一体成型设有冷凝丝(34)，所述冷凝丝(34)固定连接在冷凝柱(33)上。

7.根据权利要求6所述一种石油伴生气处理装置，其特征在于：所述冷凝丝(34)一端固定在冷凝柱(33)上、另一端倾斜向下设置。

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