本技術(shù)涉及天然氣深冷分離，更具體地說，涉及一種膜深冷耦合分離提純多種氣體裝置。

背景技術(shù)：

1、天然氣深冷分離，利用天然氣所含各組分沸點的差別，在約-100°c以下的低溫分離回收其中某些組分的過程。工業(yè)上通常將-100°c以下的低溫冷凍，稱為深度冷凍，簡稱深冷。在天然氣化工中，深冷分離法用于分離提純回收濕性天然氣中c2以上烴，即天然氣凝析液（ngl），也即是生產(chǎn)液化天然氣，以方便天然氣的貯存和運輸。

2、天然氣從油氣井中開采出來時含有水，在將開采的天然氣進(jìn)行深冷分離前，需要通過氣液分離器對天然氣進(jìn)行脫水處理。目前通過氣液分離器對天然氣除水的方式，其除水率雖然較高，但是，不能達(dá)到100%的去除天然氣中夾雜的水分，特別是在處理高含水量的天然氣時，這使得殘留有水分的天然氣在深冷分離過程中，由于天然氣溫度的顯著降低，使得天然氣與液態(tài)水就會結(jié)合形成天然氣水合物顆粒，這些天然氣水合物顆粒在跟隨制得的液化天然氣流動時，容易對深冷分離設(shè)備的閥門、管道造成堵塞，容易對設(shè)備造成損壞的同時，還會造成天然氣生產(chǎn)流程的中斷，降低天然氣的生產(chǎn)效率，對于大型天然氣處理廠來說，這種中斷可能會導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟損失。

3、鑒于此，我們提出一種膜深冷耦合分離提純多種氣體裝置。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、要解決的技術(shù)問題：本技術(shù)的目的在于提供一種膜深冷耦合分離提純多種氣體裝置，解決了上述背景技術(shù)中所提出的技術(shù)問題。

2、技術(shù)方案：本技術(shù)技術(shù)方案提供了一種膜深冷耦合分離提純多種氣體裝置，包括深冷反應(yīng)釜以及設(shè)置于深冷反應(yīng)釜內(nèi)部的深冷膜組件；

3、深冷膜組件包括密封軸承，密封軸承內(nèi)腔之中連接有濾膜層，濾膜層上方設(shè)有縱向座體，縱向座體上連接有固定于深冷反應(yīng)釜內(nèi)腔之中的固定支架，縱向座體內(nèi)部由上到下依次設(shè)有高壓腔、配合腔、柱腔、分流氣道以及頂端與柱腔相連通的負(fù)壓腔，縱向座體的底部設(shè)有靜處理結(jié)構(gòu)，縱向座體的頂端還連接有一根與分流氣道相連通的泄壓管道，泄壓管道上設(shè)有第一電磁閥；

4、縱向座體的頂部連接有內(nèi)嵌筒體，內(nèi)嵌筒體頂端密封貫穿插設(shè)有感壓棒，感壓棒外周連接有一圈環(huán)形泡騰座，感壓棒外套接有限位環(huán)，感壓棒外還套設(shè)有復(fù)位彈簧，內(nèi)嵌筒體外套接有防水透氣膜，內(nèi)嵌筒體之中填充有能與環(huán)形泡騰座相互配合工作的液體介質(zhì)，配合腔內(nèi)設(shè)有單片機以及一對第一觸發(fā)端子，單片機上電性連接有定時器；

5、柱腔內(nèi)密封滑動插設(shè)有外筒座，外筒座外套接有密封滑動連接于負(fù)壓腔之中的氣密塞環(huán)，外筒座底端開口內(nèi)滑動插設(shè)有一根內(nèi)置旋桿，內(nèi)置旋桿頂端開口處連接有被動齒輪，被動齒輪內(nèi)插設(shè)有一根與其相互配合工作的驅(qū)動螺紋條，外筒座的頂端連接有拉伸彈簧。

6、作為本技術(shù)文件技術(shù)方案的一種可選方案，內(nèi)嵌筒體的底端伸入至高壓腔內(nèi)部；

7、復(fù)位彈簧的一端與限位環(huán)相連接，另一端則與內(nèi)嵌筒體內(nèi)腔的底壁相連接；

8、感壓棒的底端穿過內(nèi)嵌筒體底部開口并密封貫穿插入至配合腔之中；

9、防水透氣膜側(cè)壁與高壓腔側(cè)壁相連接；

10、一對第一觸發(fā)端子中的一個連接于感壓棒的底端上，另一個則電性連接于單片機上；

11、密封軸承的外環(huán)壁與深冷反應(yīng)釜內(nèi)腔側(cè)壁相連接。

12、作為本技術(shù)文件技術(shù)方案的一種可選方案，當(dāng)復(fù)位彈簧處于放松狀態(tài)時，環(huán)形泡騰座位于液體介質(zhì)的上方。

13、作為本技術(shù)文件技術(shù)方案的一種可選方案，當(dāng)兩個第一觸發(fā)端子接觸時，觸發(fā)單片機在經(jīng)過定時器預(yù)先設(shè)定的時長后控制第一電磁閥開啟。

14、作為本技術(shù)文件技術(shù)方案的一種可選方案，分流氣道的一端與高壓腔相連通，另一端與柱腔頂端相連通；

15、分流氣道與高壓腔連通部位處于防水透氣膜的上方。

16、作為本技術(shù)文件技術(shù)方案的一種可選方案，拉伸彈簧的頂端與柱腔頂端相連接，底端則連接于外筒座的頂端上；

17、內(nèi)置旋桿的底端連接于濾膜層的頂面上。

18、作為本技術(shù)文件技術(shù)方案的一種可選方案，負(fù)壓腔的底端貫穿縱向座體底端并與深冷反應(yīng)釜內(nèi)腔相連通。

19、作為本技術(shù)文件技術(shù)方案的一種可選方案，靜處理結(jié)構(gòu)包括貼合設(shè)置于濾膜層頂部表面上的導(dǎo)熱刮條，導(dǎo)熱刮條內(nèi)部分別設(shè)有感應(yīng)空腔和電熱腔，感應(yīng)空腔內(nèi)連接有彈性膜片，彈性膜片的上方設(shè)有一對第二觸發(fā)端子，且其中一個第二觸發(fā)端子與彈性膜片相連接，另一個第二觸發(fā)端子則連接于感應(yīng)空腔的頂壁上，電熱腔內(nèi)連接有電加熱板；

20、導(dǎo)熱刮條的頂部連接有負(fù)壓管道，負(fù)壓管道上設(shè)有單向進(jìn)氣電磁閥；

21、負(fù)壓管道側(cè)壁上連接有側(cè)分管，側(cè)分管上還設(shè)有單向排氣電磁閥；

22、導(dǎo)熱刮條側(cè)壁與感應(yīng)空腔位置對應(yīng)處還連接有導(dǎo)通管，導(dǎo)通管上設(shè)有第二電磁閥。

23、作為本技術(shù)文件技術(shù)方案的一種可選方案，負(fù)壓管道的底端穿過導(dǎo)熱刮條頂部并伸入至感應(yīng)空腔內(nèi)部，負(fù)壓管道的頂端穿入縱向座體內(nèi)部并與負(fù)壓腔的頂端相連通；

24、導(dǎo)熱刮條固定連接于縱向座體底部。

25、作為本技術(shù)文件技術(shù)方案的一種可選方案，側(cè)分管與負(fù)壓管道的連接部位位于單向進(jìn)氣電磁閥的上方。

26、有益效果：本技術(shù)技術(shù)方案中提供的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點：1.在將制得的液化天然氣由深冷反應(yīng)釜的輸出口排出時，通過深冷膜組件中的濾膜層將天然氣中殘留的水分與天然氣結(jié)合生成的天然氣水合物顆粒攔截過濾下，避免天然氣水合物顆粒對深冷分離設(shè)備的閥門、管道造成堵塞，并且當(dāng)深冷膜組件中的濾膜層在天然氣深冷分離過程中發(fā)生堵塞時，導(dǎo)致制得的液化天然氣通過濾膜層受阻而使得深冷反應(yīng)釜內(nèi)部液壓增高后，當(dāng)深冷反應(yīng)釜內(nèi)部液壓壓力大于預(yù)設(shè)臨界值上限后，液壓驅(qū)動環(huán)形泡騰座下移并與液體介質(zhì)接觸后，產(chǎn)生大量二氧化碳?xì)怏w，氣體再由分流氣道導(dǎo)入至柱腔內(nèi)，柱腔內(nèi)氣壓逐漸增大后驅(qū)動驅(qū)動螺紋條不斷下移，下移的驅(qū)動螺紋條再通過被動齒輪驅(qū)動濾膜層旋轉(zhuǎn)，再由導(dǎo)熱刮條將濾膜層表面堆積的天然氣水合物顆粒刮除，使得濾膜層原本堵塞的部位再次恢復(fù)暢通，方便制得的液化天然氣排出。

27、2.當(dāng)深冷膜組件堵塞驅(qū)使環(huán)形泡騰座與液體介質(zhì)接觸并放出大量二氧化碳?xì)怏w后，生成的二氧化碳?xì)怏w驅(qū)動處于柱腔內(nèi)的外筒座下移，進(jìn)而使得跟隨外筒座同步下移的驅(qū)動螺紋條通過被動齒輪驅(qū)動濾膜層自轉(zhuǎn)的同時，跟隨外筒座同步下移的氣密塞環(huán)還能通過負(fù)壓管道不斷將感應(yīng)空腔內(nèi)氣體抽出，使得發(fā)生彈性形變的彈性膜片驅(qū)動連接于其上的第二觸發(fā)端子與另一個第二觸發(fā)端子接觸并觸發(fā)電加熱板開啟，熱能由電加熱板傳遞至堆積在導(dǎo)熱刮條表面的天然氣水合物后，使得天然氣水合物再次分解回天然氣和水，使得天然氣在深冷加工處理過程中，當(dāng)遇到水合物顆粒堵塞時，能快速恢復(fù)至正常的過濾速度，提升天然氣深冷加工的加工效率。

28、3.深冷膜組件中對濾膜層造成堵塞的水合物顆粒被清理，使得液化天然氣的輸出恢復(fù)順暢后，在復(fù)位彈簧彈力作用下，環(huán)形泡騰座上移并與液體介質(zhì)分離，從而能在天然氣深冷處理的整個過程中，能重復(fù)在濾膜層發(fā)生堵塞時對其進(jìn)行清理處理，以保障經(jīng)過深冷處理后形成的液化天然氣的輸出流暢性。

29、4.在深冷膜組件發(fā)生堵塞并驅(qū)使環(huán)形泡騰座與液體介質(zhì)接觸并驅(qū)使濾膜層自轉(zhuǎn)的過程中，兩個第一觸發(fā)端子接觸并觸發(fā)單片機在經(jīng)過定時器預(yù)先設(shè)定的時長后控制第一電磁閥開啟，并且在濾膜層發(fā)生自轉(zhuǎn)后，由于第一電磁閥的開啟，使得柱塞內(nèi)的氣壓逐漸降低，隨后在拉伸彈簧的彈性拉力下，跟隨外筒座同步移動的驅(qū)動螺紋條相對于被動齒輪上移，并再次驅(qū)動濾膜層發(fā)生反轉(zhuǎn)，在驅(qū)動螺紋條跟隨外筒座同步上移的同時，同樣跟隨外筒座同步上移的氣密塞環(huán)不斷將負(fù)壓腔內(nèi)的氣體通過側(cè)分管排出，使得經(jīng)過電加熱板加熱后的在反向再將積聚在濾膜層表面的天然氣水合物刮除后并將其受熱后分解回天然氣和水，從而提高了對造成堵塞的水合物顆粒清理的全面性和徹底性，使得深冷膜組件在天然氣深冷處理過程中能更長時間保持過濾的順暢性，進(jìn)而有利于進(jìn)一步提升深冷處理后形成的液化天然氣的輸出流暢性。