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天然气净化装置

阅读：405发布：2021-02-24

IPRDB可以提供天然气净化装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种具有脱除固体、半固体和液体石蜡功能的天然气净化装置，外壳自上而下被上隔板、中隔板和下隔板分割成天然气集气腔、天然气进气腔、加热腔和集渣腔。天然气集气腔顶部有天然气排气口；天然气进气腔侧面上部有天然气进气口、下部有排零口；加热腔侧面上部有加热气进口，下部有加热气出口；集渣腔底部有排渣口和阀门、侧面有液位控制器。旋流分离管的溢流管向上伸入天然气集气腔，旋流分离管的进气口在天然气进气腔内，旋流分离管圆柱段和锥段在加热腔内，旋流分离管的底流管向下伸入排渣腔。回流管联通天然气集气腔和排渣腔。本发明解决了天然气脱蜡过程中石蜡等杂质使分离设备本身堵塞的问题，实现了天然气内石蜡等杂质的连续分离。，下面是天然气净化装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种天然气净化装置，其特征是：包括外壳（1）、旋流分离管（3）、回流管（8）和阀门（62）；

所述外壳（1）自上而下被上隔板（11）、中隔板（12）和下隔板（14）分割成天然气集气腔（2）、天然气进气腔（4）、加热腔（5）和集渣腔（6）；

所述天然气集气腔（2）顶部有天然气排气口（13）；所述天然气进气腔（4）侧面上部有天然气进气口（41），下部有排零口（42）；所述加热腔（5）侧面上部有加热气进气口（51），下部有加热气排气口（52）；所述集渣腔（6）底部有排渣口（61）和阀门（62），阀门（62）的进口接排渣口（61），侧面有液位控制器（63）；

所述旋流分离管（3）具有筒体、进气管（33）和溢流管（32）；溢流管（32）上端伸入天然气集气腔（2）、下端插装在筒体内，进气管（33）的进气口（34）在天然气进气腔（4）内，进气管（33）与筒体相通且与筒体上部向下斜向相切；筒体下端伸入集渣腔（6）；所述回流管（8）联通天然气集气腔（2）和集渣腔（6）。

2.如权利要求1所述天然气净化装置，其特征在于：所述的旋流分离管（3）在数量上至少1个，在结构上，其筒体上部为圆筒（35）、中部为锥筒（36）、下部为圆形底流管（38），锥筒（36）大端直径与圆筒（35）直径相同，下端直径与底流管（38）直径相同；

所述旋流分离管（3）的进气管（33）位于圆筒（35）的上部，其通道的横截面形状为矩形，长边与所述圆筒（35）向下斜向相切，斜角（α）为10-15°；

所述旋流分离管（3）的溢流管（32）从旋流分离管（3）顶部插入，且与圆筒（35）同轴固联。

3.根据权利要求2所述的天然气净化装置，其特征在于：所述的旋流分离管（3）的圆筒（35）的高径比为1.5-2.0，锥筒（36）的锥角为18-22°，底流管（38）的高径比为

0.75-1.25；

进气管（33）的矩形管通道横截面的长宽比为1.75-2.25，矩形管的宽度与圆筒（35）直径之比为0.15-0.25；

所述溢流管（32）的管内径与圆筒（35）直径之比为0.3-0.5。

4.如权利要求1所述的天然气净化装置，其特征在于：所述的回流管（8）为至少二根，且圆周均匀分布，回流管（8）的上端与上隔板（11）的上表面平齐、下端与下隔板（14）的下表面平齐。

5.如权利要求1所述的天然气净化装置，其特征在于：所述的外壳（1）表面包有保温材料。

说明书全文

天然气净化装置

技术领域

[0001] 本发明涉及天然气净化技术领域，特别是一种具有脱除固体、半固体和液体石蜡功能的天然气净化装置。

背景技术

[0002] 天然气净化装置是一种将天然气中的固体、液体分离的装置。专利201120125520.7结合产生惯性预分离的进口及进气腔、产生离心分离的直流式多管、发生重力沉降的排气腔和产生聚结分离的捕雾网，分离天然气中的细小液滴。专利03134160.8直接利用其压力能，或制冷机膨胀制冷，或甲醇滴注和氨压缩制冷系统制冷，或甲醇滴注等方法对天然气进行脱水和回收了天然气中的液态烃。专利01138807.2包括旋风除尘器、过滤器、排渣罐及污水暂存池，用于天然气除尘、脱水，不能用于天然气脱蜡。200620006221.0出气管顶部与筒体内壁之间设置有除雾器，在除雾器下方，竖直方向的出气管与筒体内壁之间还设置有导流板，用于除雾，不能用于天然气脱蜡。

[0003] 由于固体和半固体石蜡具有粘结和流动性差的特性，现有这些专利都不能用于天然气含液较少时的固体和半固体石蜡分离。传统技术中用过滤的方法时，固体和半固体石蜡很容易将过滤介质堵塞。传统技术中用旋风分离的方法时，固体和半固体石蜡将沉积在旋分分离器内壁上，最终将使旋风分离器无法工作。因此如何设计一种既能够除尘、分离液体，又能分离固体和半固体石蜡的连续分离装置成为业界的一个难题。

发明内容

[0004] 本发明专利要解决的技术问题是：为了克服现有的天然气净化装置不能分离固体石蜡的技术问题,本发明专利提供一种具有分离天然气中夹带的固体、半固体和液体石蜡，同时也能将其它粉尘和水一起分离的天然气净化装置，此外，旋流分离管能连续排蜡，使得本发明能连续脱蜡，且安装调试和操作维护方便。

[0005] 本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是：一种天然气净化装置，包括外壳、旋流分离管、回流管和阀门；

[0006] 所述外壳自上而下被上隔板、中隔板和下隔板分割成天然气集气腔、天然气进气腔、加热腔和集渣腔；

[0007] 所述天然气集气腔顶部有天然气排气口；

[0008] 所述天然气进气腔侧面上部有天然气进气口，下部有排零口；

[0009] 所述加热腔侧面上部有加热气进气口，下部有加热气排气口；

[0010] 所述集渣腔底部有排渣口和阀门，阀门的进口接排渣口；侧面有液位控制器；

[0011] 所述旋流分离管具有筒体、进气管和溢流管；溢流管上端伸入天然气集气腔、下端插装在筒体内，进气管的进气口在天然气进气腔内，进气管与筒体相通且与筒体上部向下斜向相切；筒体下端伸入集渣腔；所述回流管联通天然气集气腔和集渣腔。

[0012] 所述的旋流分离管在数量上至少1个，在结构上，其筒体上部为圆筒、中部为锥筒、下部为圆形底流管，锥筒大端直径与圆筒直径相同，下端直径与底流管直径相同；

[0013] 所述旋流分离管的进气管位于圆筒的上部，其通道的横截面形状为矩形，长边与所述圆筒向下斜向相切，斜角为10-15°；

[0014] 所述旋流分离管的溢流管从旋流分离管顶部插入，且与圆筒同轴固联。

[0015] 所述的旋流分离管的圆筒的高径比为1.5-2.0，锥筒的锥角为18-22°，底流管的高径比为0.75-1.25；

[0016] 进气管的矩形管通道横截面的长宽比为1.75-2.25，矩形管的宽度与圆筒直径之比为0.15-0.25；

[0017] 所述溢流管的直径与圆筒直径之比为0.3-0.5。

[0018] 所述的回流管为至少二根，且圆周均匀分布，回流管的上端与上隔板的上表面平齐、下端与下隔板的下表面平齐。

[0019] 所述的加热腔侧面上部有加热气进气口，下部有加热气排气口。为了保证本发明内部的温度在石蜡熔点以上，通过通入加热蒸汽，对旋流分离管进行加热，同时，为了防止热量损失，通过在设备外壳表面包上保温材料对该设备进行整体保温。

[0020] 作为一种安装结构，所述旋流分离管通过焊接联接在上隔板、中隔板和下隔板上。溢流管与上隔板焊接，焊缝在上隔板的上方；圆筒与上隔板焊接，焊缝在上隔板下方；底流管与下隔板焊接，焊缝在下隔板的下方。所述回流管也通过焊接联接在上隔板、中隔板和下隔板上。上隔板、中隔板和下隔板与外壳的联接方式为焊接。

[0021] 本发明的有益效果是，本发明的天然气净化装置具有如下优点：

[0022] 固体、半固体或液体石蜡以及其他液体和固体沉降到旋流分离管的内壁后，可能形成结块，并粘附在旋流分离管的内壁上，最终可能占据整个旋流分离管内的空间而使旋流分离管失去分离功能。为了防止这种现象的发生，对除旋流分离管入口部分以外的部分进行加热，使沉积在旋流分离管内壁的结块融化，并在旋流的冲刷和重力的作用下以悬浮液的形态通过底流口流入集渣腔。具体方案为，在除旋流分离管入口部分以外的绝大部分周围通过中隔板和下隔板形成夹套式加热腔。加热气（如水蒸汽）通过加热气进口进入加热腔，与旋流分离管的器壁进行换热，加热旋流分离管内的物料，最后从加热气出口排出。

[0023] 在集渣腔的底部有排渣口，排渣口上有阀门，阀门可为电磁阀，集渣腔的侧面有液位控制器。所述阀门为常闭，当集渣腔内的悬浮液面达到一定高度，液位控制器向排渣口上的阀门发出信号，阀门打开，悬浮液排出，当集渣腔内的悬浮液面低于一定高度，液位控制器向排渣口上的阀门发出信号，阀门关闭。

[0024] 通过本发明，不仅能从天然气中分离出固体、半固体或液体石蜡以及其他液体和固体，而且能将分离出的石蜡等杂质排出，从而避免了分离设备本身的堵塞，实现含蜡天然气的连续净化。

附图说明

[0025] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

[0026] 图1是本发明的天然气净化装置的具体实施例的结构示意图。

[0027] 图中：1.外壳，11.上隔板，12.中隔板，13.天然气排气口，14.下隔板,2.天然气集气腔，3.旋流分离管，31.溢流口，32.溢流管，33.进气管，34.进气口,35.圆筒，36.锥筒，37.底流口，38.底流管，4.天然气进气腔，41.天然气进气口,42.排零口，5.加热腔，51.加热气进口，52.加热气出口，6.集渣腔，61.排渣口，62.阀门，63.液位控制器，7.支腿，8.回流管。

具体实施方式

[0028] 现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

[0029] 如图1所示的本发明的天然气净化装置的具体实施例，包括外壳1、旋流分离管3、回流管8和阀门62；

[0030] 外壳1自上而下被上隔板11、中隔板12和下隔板14分割成天然气集气腔2、天然气进气腔4、加热腔5和集渣腔6；

[0031] 天然气集气腔2顶部有天然气排气口13；

[0032] 天然气进气腔4侧面上部有天然气进气口41，下部有排零口42；

[0033] 集渣腔6底部有排渣口61和阀门62，阀门62的进口接排渣口61；

[0034] 旋流分离管3具有筒体、进气管33和溢流管32；溢流管32上端伸入天然气集气腔2、下端插装在筒体内，进气管33的进气口34在天然气进气腔4内，进气管33与筒体内腔相通且向下斜向相切；筒体下端伸入集渣腔6；所述回流管8联通天然气集气腔2和集渣腔6。

[0035] 旋流分离管3的筒体上部为圆筒35、中部为锥筒36、下部为圆形底流管38，锥筒36大端直径与圆筒35直径相同，下端直径与底流管38直径相同；

[0036] 旋流分离管3的进气管33位于圆筒35的上部，其通道的横截面形状为矩形，长边与所述圆筒35向下斜向相切，斜角α为12°；

[0037] 旋流分离管3的溢流管32从旋流分离管3顶部插入，且与圆筒35同轴固联。

[0038] 旋流分离管3的圆筒35的高径比为1.8，锥筒36的锥角为20°，底流管38的高径比为1；

[0039] 进气管33的矩形管通道横截面的长宽比为2，矩形管的宽度与圆筒35直径之比为0.2；

[0040] 溢流管32直径与圆筒35直径之比为0.4。

[0041] 回流管8为4根，且圆周均匀分布，回流管8的上端与上隔板11的上表面平齐、下端与下隔板14的下表面平齐。

[0042] 加热腔5侧面上部有加热气进气口51，下部有加热气排气口52。

[0043] 阀门62可以是但不仅限于电磁闸阀，集渣腔6侧面有液位控制器63。

[0044] 外壳1表面包有保温材料。

[0045] 利用本发明的天然气净化装置对天然气进行净化的过程如下：

[0046] 在旋流分离管内天然气中杂质的连续沉降分离：

[0047] 天然气原气从天然气进气口41进入天然气进气腔4，然后通过旋流分离管进气管33切向进入旋流分离管3后，在旋流分离管3内高速旋转，产生旋流聚结和离心沉降。固体、半固体或液体石蜡以及其他液体和固体向旋流分离管3的周围沉降到旋流分离管3的内壁面；天然气向旋流分离管3的中间流动，通过溢流管32排入天然气集气腔2。这样就完成了天然气的沉降分离。

[0048] 旋流分离管3内壁处杂质的连续排出：

[0049] 固体、半固体或液体石蜡以及其他液体和固体沉降到旋流分离管3的内壁后，可能形成结块，并粘附在旋流分离管3的内壁上，最终可能占据整个旋流分离管3内的空间而使旋流分离管3失去分离功能。为了防止这种现象的发生，对除旋流分离管3入口部分以外的部分进行加热，使粘结在旋流分离管3内壁的石蜡结块的温度达到石蜡熔点以上而融化，并在旋流的冲刷和重力的作用下以悬浮液的形态通过底流口37流入集渣腔6。具体方案为，在除旋流分离管3入口部分以外的绝大部分周围通过中隔板12和下隔板14形成夹套式加热腔5。加热气（如水蒸汽）通过加热气进口51进入加热腔5，通过旋流分离管3的器壁将热量传给物料，最后从加热气出口52排出。

[0050] 集渣腔6内杂质的间歇排出：

[0051] 在集渣腔6的底部有排渣口61，排渣口上有阀门62，侧面有液位控制器63。所述阀门62为常闭，当集渣腔6内的悬浮液的液面达到设定的上液位，液位控制器63向排渣口上的阀门62发出信号，阀门62打开，悬浮液排出，当集渣腔6内的悬浮液面低于设定的下液位，液位控制器63向排渣口上的阀门62发出信号，阀门62关闭。

[0052] 通过本发明，不仅能从天然气中分离出固体、半固体或液体石蜡以及其他液体和固体，而且能将分离出的石蜡等杂质排出，从而避免了分离设备本身的堵塞，实现含蜡天然气的连续净化。

[0053] 以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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