本技術涉及天然氣預處理技術的領域,尤其是涉及一種天然氣輸送用過濾裝置。
背景技術:
1、天然氣是當下城市日常生活常用的燃料之一,其通常通過管道技術進行長距離的輸送。而由于為了保持長距離的輸送,會對天然氣加壓,以保持輸送的壓力和動力。而家用的天然氣壓力有明確的規(guī)定,因此現在的天然氣開采運輸工業(yè)過程中,通常會對天然氣進行節(jié)流降壓后再進行過濾預處理,之后才能供用戶使用。
2、但是在預處理的過程中,尤其是節(jié)流降壓的過程中,由于天然氣壓力急劇下降過大將導致節(jié)流降壓位置的溫度驟降,例如降壓閥的引入管以及降壓閥等,極易發(fā)生冰堵現象,降低管線的流動能力引起固體雜質堆積堵塞管道或產生物理性破壞,或者對閥門及儀表造成破壞。同時,在高壓天然氣運輸過程因為壓降而溫度降低的過程中,往往會形成天然氣水合物或凝結部分細小顆粒,而形成較大的固體顆粒物或雜質,會對管壁造成沖蝕破壞。
3、而現有技術中,常采用的方式為通過加熱保溫或者采用多級調壓;但實際使用時,單純的保溫加熱,雖然會減緩結冰的現象,但是依舊無法避免冷凝水的產生,結合外部的氧氣以及相對較高的溫度,極容易對管道造成腐蝕;而多級降壓,往往需要等多或更大的設備才可以完成,需要占用相對更大的空間。因此,如何在有限的空間內減少天然氣預處理過程中對管道的腐蝕是目前亟需解決的問題。
技術實現思路
1、為了在有限的空間內減少天然氣預處理過程中對管道的腐蝕,本技術提供一種天然氣輸送用過濾裝置。
2、本技術提供的一種天然氣輸送用過濾裝置,采用如下的技術方案:
3、一種天然氣輸送用過濾裝置,包括壓降設備降溫部位的降溫管道、外套于降溫管道的過濾容器和外套于降溫管道頂部的過濾件;過濾件外套有環(huán)形的分隔板,所述分隔板在相對過濾件的外圈形成有回流腔,所述降溫管道的輸出端連通有將冷卻后的天然氣回流至回流腔的回流管,所述回流管至少部分位于過濾容器的外部并設有用于加熱的加熱件;所述分隔板的底部固定連接有外套于過濾件頂部以及降溫管道的脫水環(huán),所述脫水環(huán)下凹形成有管狀的脫水環(huán)槽,所述脫水環(huán)槽內設置有若干固定于分隔板并連通于回流腔的脫水管,所述脫水環(huán)槽內容納有堿性的液體脫水劑;所述脫水環(huán)槽外壁的至少頂部部分開設有氣孔并貼合過濾件的外壁,所述過濾容器底部設有用于容納冷凝水的容納組件,所述過濾容器的側部設有天然氣的輸出端。
4、通過采用上述技術方案,在天然氣輸送時,降壓之后的天然氣會通過降溫管道輸出,并在降溫管道內溫度顯著降低,然后通過回流管輸入至回流腔內,而此時對回流管加熱能夠提升進入回流腔天然氣的溫度,同時還能夠通過熱傳遞輻射過濾容器,顯著減小過濾容器外壁因為天然氣而產生冷凝水;升溫之后的天然氣進入脫水環(huán)槽內的堿性的液體脫水劑,此時能夠對天然氣做第一脫水的預處理,并且堿性的液體脫水劑還能夠一定程度的中和天然氣中的硫化物,脫水預處理之后的天然氣經過過濾件過濾雜質之后,進入過濾容器內部并接觸降溫管道,而由于降溫管道溫度相對較低,且過濾后的天然氣溫度相對較高,溫差相對較大,能夠在降溫管道外壁通過冷凝脫水的方式進行二次脫水,并且由于過濾容器內部經過堿性的液體脫水劑脫水,硫化物顯著減少,且氧氣含量極低,即使存在水也能夠顯著的降低對降溫管道產生腐蝕的可能性,同時,還能夠對降溫管道內的天然氣做升溫預處理,以顯著的減小過濾容器外壁產生冷凝水的可能性,相較于多級壓降需要串聯多個壓降設備,采用內外疊加的結構,能夠有效的減小所需要的空間,從而能夠在有限的空間內減少天然氣預處理過程中對管道的腐蝕;而冷凝的水能夠通過容納組件接收存儲。
5、可選的,所述脫水環(huán)槽的頂部設有伸出過濾容器的用于控制堿性液體脫水劑輸入的輸入閥門;所述脫水環(huán)槽的底部設有伸出過濾容器的用于控制堿性液體脫水劑輸出的輸出閥門。
6、通過采用上述技術方案,能夠在天然氣的預處理過程中,實時更換脫水環(huán)槽內堿性的液體脫水劑。
7、可選的,所述過濾件包括若干環(huán)繞降溫管道設置的過濾板,所述過濾板呈弧形的板狀結構并貼合于降溫管道的外壁,所述過濾板自過濾容器的頂部插入,所述分隔板的內圈貼合過濾板的外壁,且所述分隔板的內圈朝過濾容器頂壁延伸并固定于過濾容器的內壁,所述過濾容器頂部可拆卸固定有蓋合密封過濾板伸出部分的蓋板。
8、通過采用上述技術方案,由于過濾件設置于分隔板和降溫管道之間,采用插接配合的方式,能夠在需要更換過濾件時,只需拆下蓋板,將過濾板抽出更換后,蓋上蓋板密封即可。
9、可選的,所述降溫管道位于過濾容器內側部分的外壁設有若干冷卻翅片。
10、通過采用上述技術方案,冷卻翅片能夠充分的和更多過濾后溫度相對較高的天然氣接觸,并將熱量傳遞至降溫管道,以充分的對降溫管道內進行加熱的同時,還能夠通過冷卻翅片的充分接觸,充分的進行二次冷凝脫水處理。
11、可選的,若干所述冷卻翅片分為若干組環(huán)繞降溫管道設置,同組的多個所述冷卻翅片沿降溫管道軸向或以降溫管道軸向為螺旋中心的螺旋線方向分布。
12、通過采用上述技術方案,能夠使得天然氣和冷卻翅片接觸時,能夠螺旋朝下流動,并且由于冷卻翅片錯位設置,能夠進一步充分的和天然氣接觸,以達到充分冷凝脫水的目的。
13、可選的,所述脫水環(huán)槽內部的對應內側和外側的槽壁分別設有若干沿降溫管道軸向分布的緩沖板,且沿所述降溫管道軸向相鄰的緩沖板分別位于脫水環(huán)槽相對的槽壁并相互交錯設置。
14、通過采用上述技術方案,由于天然氣自脫水管輸出之后,會在脫水環(huán)槽內的液體脫水劑內形成相對較多的氣泡,而由于生產的氣泡會擾動液體脫水劑,影響脫水效果,而緩沖板的存在會使得形成的氣泡在脫水環(huán)槽內的上升路徑呈折線,并在此過程中氣泡會撞擊緩沖板,一方面會對緩沖板起到沖洗的效果,并在液體脫水劑更換的過程中被帶走,另一方面,會在氣泡接觸緩沖板的過程中,形成更多更小的氣泡,并在氣泡破碎過程中充分和液體脫水劑接觸,以充分的進行脫水和脫硫處理,同時,還能夠通過緩沖板抑制液體脫水劑的翻騰。
15、可選的,所述脫水環(huán)槽的槽壁設有若干擾流件,所述擾流件包括轉動設置于脫水環(huán)槽內壁的浮動板和轉動設置于脫水環(huán)內側對應降溫管道周側位置的擾流板,所述擾流板的轉動中心通過連接軸同軸連接于浮動板的轉動中心,所述浮動板浮動設置于脫水環(huán)槽內。
16、通過采用上述技術方案,由于脫水環(huán)槽內產生氣泡以及氣泡破碎時,會產生沖擊力,同時,翻騰的液體脫水劑會推動浮動板擺動,擺動的浮動板會通過連接軸帶動擾流板擺動,而由于氣泡的產生以及液體脫水劑的翻騰均為不規(guī)律的現象,會使得擾流板的擺動同樣不規(guī)律,以能夠不規(guī)律的擾動冷卻翅片周側的天然氣,使得過濾后的天然氣進一步充分的和冷卻翅片接觸并進行二次冷凝脫水處理;此外,浮動板還能夠同步抑制液體脫水劑的翻騰;同時,擺動的浮動板還能夠進一步將附近的氣泡拍碎,進一步優(yōu)化液體脫水劑的脫水效果。
17、可選的,所述浮動板沿脫水環(huán)槽的中心軸線方向設置且頂部設有浮動腔,所述浮動板的厚度自上而下逐次減小。
18、通過采用上述技術方案,會使得浮動板的頂部做為擺動部,相較于下部做為擺動部,浮動板此時下部做為轉動中心,且頂部浮動擺動,會使得浮動板的兩側外壁均能夠充分的和氣泡接觸,進一步優(yōu)化和氣泡接觸的概率,達到優(yōu)化脫水效率的目的。
19、可選的,所述容納組件包括呈上開口的冷凝容器和若干設置于冷凝容器內的冷凝板,所述冷凝容器的上開口邊沿固定并連通于過濾容器的底部,所述冷凝板分為兩組且兩組相對設置,兩組所述冷凝板相遠離的一側邊沿固定于冷凝板的內壁,兩組所述冷凝板相向一側朝向底部傾斜設置,且兩組所述冷凝板相互交錯設置,所述冷凝容器的底部設有用于定期排水的排水閥。
20、通過采用上述技術方案,冷凝的水會落入至冷凝容器內,并且冷凝板的存在,會使得收集的冷凝水表面的天然氣流動相對較為緩慢,以減少冷凝水的揮發(fā)。
21、綜上所述,本技術包括以下至少一種有益技術效果:
22、1.在天然氣輸送時,降壓之后的天然氣會通過降溫管道輸出,并在降溫管道內溫度顯著降低,然后通過回流管輸入至回流腔內,而此時對回流管加熱能夠提升進入回流腔天然氣的溫度,同時還能夠通過熱傳遞輻射過濾容器,顯著減小過濾容器外壁因為天然氣而產生冷凝水;升溫之后的天然氣進入脫水環(huán)槽內的堿性的液體脫水劑,此時能夠對天然氣做第一脫水的預處理,并且堿性的液體脫水劑還能夠一定程度的中和天然氣中的硫化物,脫水預處理之后的天然氣經過過濾件過濾雜質之后,進入過濾容器內部并接觸降溫管道,而由于降溫管道溫度相對較低,且過濾后的天然氣溫度相對較高,溫差相對較大,能夠在降溫管道外壁通過冷凝脫水的方式進行二次脫水,并且由于過濾容器內部經過堿性的液體脫水劑脫水,硫化物顯著減少,且氧氣含量極低,即使存在水也能夠顯著的降低對降溫管道產生腐蝕的可能性。
23、2.過濾件過濾后的天然氣進入降溫管道周側,還能夠對降溫管道內的天然氣做升溫預處理,以顯著的減小降溫管道的天然氣輸出過濾容器時,過濾容器外壁產生冷凝水的可能性,并且相較于多級壓降需要串聯多個壓降設備,采用內外疊加的結構,能夠有效的減小所需要的空間,從而能夠在有限的空間內減少天然氣預處理過程中對管道的腐蝕。