本技術(shù)涉及天然氣預(yù)處理技術(shù)的領(lǐng)域,尤其是涉及一種天然氣輸送用過濾裝置。
背景技術(shù):
1、天然氣是當(dāng)下城市日常生活常用的燃料之一,其通常通過管道技術(shù)進(jìn)行長(zhǎng)距離的輸送。而由于為了保持長(zhǎng)距離的輸送,會(huì)對(duì)天然氣加壓,以保持輸送的壓力和動(dòng)力。而家用的天然氣壓力有明確的規(guī)定,因此現(xiàn)在的天然氣開采運(yùn)輸工業(yè)過程中,通常會(huì)對(duì)天然氣進(jìn)行節(jié)流降壓后再進(jìn)行過濾預(yù)處理,之后才能供用戶使用。
2、但是在預(yù)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(dǎo)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(xiàn)象,降低管線的流動(dòng)能力引起固體雜質(zhì)堆積堵塞管道或產(chǎn)生物理性破壞,或者對(duì)閥門及儀表造成破壞。同時(shí),在高壓天然氣運(yùn)輸過程因?yàn)閴航刀鴾囟冉档偷倪^程中,往往會(huì)形成天然氣水合物或凝結(jié)部分細(xì)小顆粒,而形成較大的固體顆粒物或雜質(zhì),會(huì)對(duì)管壁造成沖蝕破壞。
3、而現(xiàn)有技術(shù)中,常采用的方式為通過加熱保溫或者采用多級(jí)調(diào)壓;但實(shí)際使用時(shí),單純的保溫加熱,雖然會(huì)減緩結(jié)冰的現(xiàn)象,但是依舊無(wú)法避免冷凝水的產(chǎn)生,結(jié)合外部的氧氣以及相對(duì)較高的溫度,極容易對(duì)管道造成腐蝕;而多級(jí)降壓,往往需要等多或更大的設(shè)備才可以完成,需要占用相對(duì)更大的空間。因此,如何在有限的空間內(nèi)減少天然氣預(yù)處理過程中對(duì)管道的腐蝕是目前亟需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了在有限的空間內(nèi)減少天然氣預(yù)處理過程中對(duì)管道的腐蝕,本技術(shù)提供一種天然氣輸送用過濾裝置。
2、本技術(shù)提供的一種天然氣輸送用過濾裝置,采用如下的技術(shù)方案:
3、一種天然氣輸送用過濾裝置,包括壓降設(shè)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(duì)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(shè)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(nèi)設(shè)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(nèi)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(shè)有氣孔并貼合過濾件的外壁,所述過濾容器底部設(shè)有用于容納冷凝水的容納組件,所述過濾容器的側(cè)部設(shè)有天然氣的輸出端。
4、通過采用上述技術(shù)方案,在天然氣輸送時(shí),降壓之后的天然氣會(huì)通過降溫管道輸出,并在降溫管道內(nèi)溫度顯著降低,然后通過回流管輸入至回流腔內(nèi),而此時(shí)對(duì)回流管加熱能夠提升進(jìn)入回流腔天然氣的溫度,同時(shí)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?yàn)樘烊粴舛a(chǎn)生冷凝水;升溫之后的天然氣進(jìn)入脫水環(huán)槽內(nèi)的堿性的液體脫水劑,此時(shí)能夠?qū)μ烊粴庾龅谝幻撍念A(yù)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(yù)處理之后的天然氣經(jīng)過過濾件過濾雜質(zhì)之后,進(jìn)入過濾容器內(nèi)部并接觸降溫管道,而由于降溫管道溫度相對(duì)較低,且過濾后的天然氣溫度相對(duì)較高,溫差相對(duì)較大,能夠在降溫管道外壁通過冷凝脫水的方式進(jìn)行二次脫水,并且由于過濾容器內(nèi)部經(jīng)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(duì)降溫管道產(chǎn)生腐蝕的可能性,同時(shí),還能夠?qū)禍毓艿纼?nèi)的天然氣做升溫預(yù)處理,以顯著的減小過濾容器外壁產(chǎn)生冷凝水的可能性,相較于多級(jí)壓降需要串聯(lián)多個(gè)壓降設(shè)備,采用內(nèi)外疊加的結(jié)構(gòu),能夠有效的減小所需要的空間,從而能夠在有限的空間內(nèi)減少天然氣預(yù)處理過程中對(duì)管道的腐蝕;而冷凝的水能夠通過容納組件接收存儲(chǔ)。
5、可選的,所述脫水環(huán)槽的頂部設(shè)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(shè)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(shù)方案,能夠在天然氣的預(yù)處理過程中,實(shí)時(shí)更換脫水環(huán)槽內(nèi)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(shè)置的過濾板,所述過濾板呈弧形的板狀結(jié)構(gòu)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(nèi)圈貼合過濾板的外壁,且所述分隔板的內(nèi)圈朝過濾容器頂壁延伸并固定于過濾容器的內(nèi)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(shù)方案,由于過濾件設(shè)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(shí),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(nèi)側(cè)部分的外壁設(shè)有若干冷卻翅片。
10、通過采用上述技術(shù)方案,冷卻翅片能夠充分的和更多過濾后溫度相對(duì)較高的天然氣接觸,并將熱量傳遞至降溫管道,以充分的對(duì)降溫管道內(nèi)進(jìn)行加熱的同時(shí),還能夠通過冷卻翅片的充分接觸,充分的進(jìn)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(shè)置,同組的多個(gè)所述冷卻翅片沿降溫管道軸向或以降溫管道軸向?yàn)槁菪行牡穆菪€方向分布。
12、通過采用上述技術(shù)方案,能夠使得天然氣和冷卻翅片接觸時(shí),能夠螺旋朝下流動(dòng),并且由于冷卻翅片錯(cuò)位設(shè)置,能夠進(jìn)一步充分的和天然氣接觸,以達(dá)到充分冷凝脫水的目的。
13、可選的,所述脫水環(huán)槽內(nèi)部的對(duì)應(yīng)內(nèi)側(cè)和外側(cè)的槽壁分別設(shè)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(duì)的槽壁并相互交錯(cuò)設(shè)置。
14、通過采用上述技術(shù)方案,由于天然氣自脫水管輸出之后,會(huì)在脫水環(huán)槽內(nèi)的液體脫水劑內(nèi)形成相對(duì)較多的氣泡,而由于生產(chǎn)的氣泡會(huì)擾動(dòng)液體脫水劑,影響脫水效果,而緩沖板的存在會(huì)使得形成的氣泡在脫水環(huán)槽內(nèi)的上升路徑呈折線,并在此過程中氣泡會(huì)撞擊緩沖板,一方面會(huì)對(duì)緩沖板起到?jīng)_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(huì)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(jìn)行脫水和脫硫處理,同時(shí),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(shè)有若干擾流件,所述擾流件包括轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于脫水環(huán)槽內(nèi)壁的浮動(dòng)板和轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于脫水環(huán)內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)降溫管道周側(cè)位置的擾流板,所述擾流板的轉(zhuǎn)動(dòng)中心通過連接軸同軸連接于浮動(dòng)板的轉(zhuǎn)動(dòng)中心,所述浮動(dòng)板浮動(dòng)設(shè)置于脫水環(huán)槽內(nèi)。
16、通過采用上述技術(shù)方案,由于脫水環(huán)槽內(nèi)產(chǎn)生氣泡以及氣泡破碎時(shí),會(huì)產(chǎn)生沖擊力,同時(shí),翻騰的液體脫水劑會(huì)推動(dòng)浮動(dòng)板擺動(dòng),擺動(dòng)的浮動(dòng)板會(huì)通過連接軸帶動(dòng)擾流板擺動(dòng),而由于氣泡的產(chǎn)生以及液體脫水劑的翻騰均為不規(guī)律的現(xiàn)象,會(huì)使得擾流板的擺動(dòng)同樣不規(guī)律,以能夠不規(guī)律的擾動(dòng)冷卻翅片周側(cè)的天然氣,使得過濾后的天然氣進(jìn)一步充分的和冷卻翅片接觸并進(jìn)行二次冷凝脫水處理;此外,浮動(dòng)板還能夠同步抑制液體脫水劑的翻騰;同時(shí),擺動(dòng)的浮動(dòng)板還能夠進(jìn)一步將附近的氣泡拍碎,進(jìn)一步優(yōu)化液體脫水劑的脫水效果。
17、可選的,所述浮動(dòng)板沿脫水環(huán)槽的中心軸線方向設(shè)置且頂部設(shè)有浮動(dòng)腔,所述浮動(dòng)板的厚度自上而下逐次減小。
18、通過采用上述技術(shù)方案,會(huì)使得浮動(dòng)板的頂部做為擺動(dòng)部,相較于下部做為擺動(dòng)部,浮動(dòng)板此時(shí)下部做為轉(zhuǎn)動(dòng)中心,且頂部浮動(dòng)擺動(dòng),會(huì)使得浮動(dòng)板的兩側(cè)外壁均能夠充分的和氣泡接觸,進(jìn)一步優(yōu)化和氣泡接觸的概率,達(dá)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(shè)置于冷凝容器內(nèi)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(duì)設(shè)置,兩組所述冷凝板相遠(yuǎn)離的一側(cè)邊沿固定于冷凝板的內(nèi)壁,兩組所述冷凝板相向一側(cè)朝向底部?jī)A斜設(shè)置,且兩組所述冷凝板相互交錯(cuò)設(shè)置,所述冷凝容器的底部設(shè)有用于定期排水的排水閥。
20、通過采用上述技術(shù)方案,冷凝的水會(huì)落入至冷凝容器內(nèi),并且冷凝板的存在,會(huì)使得收集的冷凝水表面的天然氣流動(dòng)相對(duì)較為緩慢,以減少冷凝水的揮發(fā)。
21、綜上所述,本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果:
22、1.在天然氣輸送時(shí),降壓之后的天然氣會(huì)通過降溫管道輸出,并在降溫管道內(nèi)溫度顯著降低,然后通過回流管輸入至回流腔內(nèi),而此時(shí)對(duì)回流管加熱能夠提升進(jìn)入回流腔天然氣的溫度,同時(shí)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?yàn)樘烊粴舛a(chǎn)生冷凝水;升溫之后的天然氣進(jìn)入脫水環(huán)槽內(nèi)的堿性的液體脫水劑,此時(shí)能夠?qū)μ烊粴庾龅谝幻撍念A(yù)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(yù)處理之后的天然氣經(jīng)過過濾件過濾雜質(zhì)之后,進(jìn)入過濾容器內(nèi)部并接觸降溫管道,而由于降溫管道溫度相對(duì)較低,且過濾后的天然氣溫度相對(duì)較高,溫差相對(duì)較大,能夠在降溫管道外壁通過冷凝脫水的方式進(jìn)行二次脫水,并且由于過濾容器內(nèi)部經(jīng)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(duì)降溫管道產(chǎn)生腐蝕的可能性。
23、2.過濾件過濾后的天然氣進(jìn)入降溫管道周側(cè),還能夠?qū)禍毓艿纼?nèi)的天然氣做升溫預(yù)處理,以顯著的減小降溫管道的天然氣輸出過濾容器時(shí),過濾容器外壁產(chǎn)生冷凝水的可能性,并且相較于多級(jí)壓降需要串聯(lián)多個(gè)壓降設(shè)備,采用內(nèi)外疊加的結(jié)構(gòu),能夠有效的減小所需要的空間,從而能夠在有限的空間內(nèi)減少天然氣預(yù)處理過程中對(duì)管道的腐蝕。