一种天然气脱硫工艺装置 |
|||||||
| 申请号 | CN201710366168.8 | 申请日 | 2017-05-23 | 公开(公告)号 | CN107460014B | 公开(公告)日 | 2024-03-08 |
| 申请人 | 四川西油致诚石油技术有限公司; | 发明人 | 杨柳青青; 王建军; 林列; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于 天然气 脱硫 技术领域，具体而言，涉及一种天然气脱硫工艺装置，包括第一气液分离器、吸收塔、第二气液分离器、捕沫罐、再生塔、硫磺过滤池， 贫液 泵 、冲洗泵、鼓 风 机，其中鼓风机和第一 电机 电性连接，贫液泵和第二电机电性连接，冲洗泵和第三电机电性连接。含硫气体进入吸收塔后，脱硫后的气体经第二气液分离器后被送至再生塔中；产生的含硫 泡沫 经捕沫罐沉淀后将脱硫剂 富液 送至再生塔中；吸收塔中的脱硫剂富液则被直接送至再生塔中，本发明提供的天然气脱硫工艺装置通过对吸收塔中的脱硫气体、含硫泡沫、脱硫剂富液采取不同的处理工艺，解决了天然气脱硫工艺装置的堵塞现象。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种天然气脱硫工艺装置，其特征在于，包括第一气液分离器、吸收塔、第二气液分离器、捕沫罐、再生塔、硫磺过滤池，贫液泵、冲洗泵、鼓风机； |
||||||
| 说明书全文 | 一种天然气脱硫工艺装置技术领域[0001] 本发明涉及一种天然气脱硫工艺装置，属于天然气脱硫技术领域。 背景技术[0002] 储层采出的天然气通常除含有水蒸气外，往往还含有一些酸性气体，这些酸性气体一般是硫化氢、硫醇、硫醚等气相杂质，其中硫化氢是天然气中毒性最大的酸性组分。天然气中硫化氢含量随地域变化而变，而我国主要天然气田均属于高含硫天然气(GB17820‑2012《天然气》强制性国家标准规定，二类商品天然气中H2S含量必须≤20mg/m3。一类商品天然气中H2S含量必须≤6mg/m3)，硫化氢不仅具有很强的毒性，同时也具有很强的腐蚀性，对输气管线极易造成严重破坏，因此对储层采出的含硫天然气都必须进行脱硫处理。 [0003] 目前常用的天然气脱硫工艺装置，都存在管线或装置被堵塞的难题。 发明内容[0004] 本发明提供了一种天然气脱硫工艺装置，其目的在于，解决现有技术中存在的上述问题。 [0005] 本发明的技术方案如下： [0007] 第一气液分离器上设有含硫气进气管线、第一出气管线和第一排液管线，第一出气管线上设有第一泄压管线，第一出气管线和吸收塔相连； [0008] 吸收塔上设有第一进液管线、第二进液管线、第三进液管线、第二出气管线、第二排液管线，此外吸收塔中还设有第一溢流槽，并在吸收塔上设有相应的第一溢流槽进液管线和第一溢流槽出液管线，其中第一进液管线和第一出气管线相连，第一进液管线、第二进液管线及第一溢流槽进液管线分别与回注管线相连，第三进液管线和第一溢流槽出液管线分别与捕沫罐相连，第二出气管线和第二气液分离器相连，且第二出气管线上设有第二泄压管线，第二泄压管线和第一泄压管线相连，第二排液管线和再生塔相连； [0009] 第二气液分离器上设有第三出气管线、第三排液管线和第一进气口，第三出气管线上设有第三泄压管线，第三泄压管线和第一泄压管线相连，第三排液管线和再生塔相连，第一进气口和第二出气管线相连； [0010] 捕沫罐上设有第四出气管线、第四排液管线、第一进液口和第一冲洗口，第四出气管线和第三进液管线相连，第四排液管线分别与再生塔和硫磺过滤池相连，第一进液口和第一溢流槽出液管线相连，第一冲洗口通过冲洗管线和硫磺过滤池相连； [0011] 再生塔上设有空气进气管线、第五出气管线、第五排液管线、第二进液口和第三进液口，此外再生塔中还设有第二溢流槽，并在再生塔上设有相应的第二溢流槽进液口和第二溢流槽出液管线，空气进气管线和鼓风机相连，且空气进气管线和第二排液管线相连，鼓风机和第一电机电性连接，第五排液管线和第四排液管线相连，第二进液口和第三排液管线相连，第三进液口和第四排液管线相连，第二溢流槽进液口和冲洗管线相连，第二溢流槽出液管线和硫磺过滤池相连； [0012] 硫磺过滤池上设有第四进液口、第五进液口、过滤板和蓄液槽，第四进液口和第四排液管线相连，第五进液口和第二溢流槽出液管线相连，蓄液槽分别与回注管线和冲洗管线相连； [0013] 回注管线上设有贫液泵，贫液泵和第二电机电性连接； [0014] 冲洗管线上设有冲洗泵，冲洗泵和第三电机电性连接。 [0015] 在本发明提供的实施例中，上述第一气液分离器上还设有液位测量管线，含硫进气管线上还设有第一球阀，第一出气管线上设有第二球阀，第一排液管线上依次设有液压控制回路、第三球阀、第一手动排污阀，第一泄压管线上设有泄压回路； [0016] 液位测量管线包括依次串联连接的第四球阀、液位计和第五球阀； [0019] 在本发明提供的实施例中，上述吸收塔上还设有液位测量管线，且第一进液管线上设有第十三球阀，第二进液管线上设有第十四球阀、第三进液管线上设有第十五球阀，第二出气管线上设有第十六球阀，第二泄压管线上设有泄压回路，第二排液管线上设有第三手动排污阀和液压控制回路，第一溢流槽进液管线上设有第十七球阀，第一溢流槽出液管线上设有第十八球阀。 [0020] 在本发明提供的实施例中，上述第二气液分离器上设有液位测量管线，第三出气管线上设有第十九球阀，第三排液管线上设有第四手动排污阀、第二十球阀和液压控制回路，且第三泄压管线上设有泄压回路。 [0021] 在本发明提供的实施例中，上述捕沫罐上设有液位测量管线，第四出气管线上设有第二十一球阀，第四排液管线又分为再生塔连接管线和硫磺过滤池连接管线，再生塔连接管线上设有第二十二球阀和液压控制回路，硫磺过滤池连接管线上设有第二十三球阀，第四排液管线上设有第五手动排污阀，冲洗管线上设有止回阀。 [0022] 在本发明提供的实施例中，上述再生塔上设有液位测量管线，硫磺过滤池连接管线上设有第二十四球阀和液压控制回路，溢流槽进液口和冲洗管线相连，冲洗管线上设有第二十五球阀。 [0023] 在本发明提供的实施例中，上述硫磺过滤池上还设有加水管线和加脱硫剂管线。 [0024] 在本发明提供的实施例中，上述液位测量管线中的液位计和液压控制回路中的液压控制阀相连，当液位计测得的液位高度达到设定的液位高度后，液压控制阀从闭合状态转为开启状态。 [0025] 在本发明提供的实施例中，吸收塔中设有液体脱硫剂。 [0026] 本发明的有益效果为：含硫气体进入吸收塔与脱硫剂发生反应进行脱硫作业：脱硫作业中逸出的气体进入第二气液分离器；产生的含硫泡沫流入捕沫罐；生成的脱硫剂富液则被送至再生塔，本发明提供的天然气脱硫工艺装置通过对吸收塔脱硫作业过程中出现的气体、含硫泡沫、脱硫剂富液分别采取了不同的处理工艺，解决了在天然气脱硫工艺过程中各装置及相关管线中由于硫磺沉积而出现的堵塞问题。此外，本发明提供的天然气脱硫工艺装置还专门设有冲洗泵和冲洗管线，可对捕沫罐、再生塔及二者之间的连接管线进行冲洗，进一步的提高了该天然气脱硫工艺装置的防堵塞性。附图说明 [0027] 为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。 [0028] 图1本发明实施例提供的天然气脱硫工艺装置结构图； [0029] 图2本发明实施例提供的第一气液分离器结构图； [0030] 图3本发明实施例提供的液位测量管线结构图； [0031] 图4本发明实施例提供的液压控制回路结构图； [0032] 图5本发明实施例提供的泄压回路结构图； [0033] 图6本发明实施例提供的吸收塔结构图； [0034] 图7本发明实施例提供的第二气液分离器结构图； [0035] 图8本发明实施例提供的捕沫罐结构图； [0036] 图9本发明实施例提供的再生塔结构图； [0037] 图10本发明实施例提供的硫磺过滤池结构图。 [0038] 图中所示：100‑天然气脱硫工艺装置；1‑第一气液分离器；10‑含硫气进气管线；101‑第一球阀；11‑第一出气管线；110‑第二球阀；12‑第一排液管线；120‑第三球阀；122‑第一手动排污阀；13‑第一泄压管线；2‑吸收塔；20‑第一进液管线；200‑第十三球阀；21‑第二进液管线；210‑第十四球阀；22‑第三进液管线；220‑第十五球阀；23‑第二出气管线；230‑第十六球阀；24‑第二排液管线；240‑第三手动排污阀；25‑第一溢流槽；26‑第一溢流槽进液管线；260‑第十七球阀；27‑第一溢流槽出液管线；270‑第十八球阀；28‑第二泄压管线；3‑第二气液分离器；30‑第三出气管线；300‑第十九球阀；31‑第三排液管线；310‑第二十球阀；311‑第四手动排污阀；32‑第一进气口；33‑第三泄压管线；4‑捕沫罐；40‑第四出气管线；400‑第二十一球阀；41‑第四排液管线；410‑再生塔连接管线；412‑硫磺过滤池连接管；413‑第二十二球阀；414‑第二十三球阀；415‑第五手动排污阀；416‑第二十四球阀；42‑第一进液口；43‑第一冲洗口；5‑再生塔；50‑空气进气管线；51‑第五出气管线；52‑第五排液管线；53‑第二进液口；54‑第三进液口；55‑第二溢流槽；56‑第二溢流槽进液口；57‑第二溢流槽出液管线； 58‑鼓风机；59‑第一电机；6‑硫磺过滤池；60‑第四进液口；61‑第五进液口；62‑过滤板；63‑蓄液槽；64‑加水管线；65‑加脱硫剂管线；7‑回注管线；70‑贫液泵；71‑第二电机；8‑冲洗管线；80‑冲洗泵；81‑第三电机；82‑止回阀；83‑第二十五球阀；14‑液位测量管线；140‑第四球阀；142‑液位计；144‑第五球阀；15‑液压控制回路；150‑第六球阀；151‑液压控制阀；152‑第七球阀；153‑截止阀；154‑第二手动排污阀；16‑泄压回路；160‑第八球阀；161‑爆破片；162‑第九球阀；163‑第十球阀；164‑安全阀；165‑第十一球阀；166‑第十二球阀；167‑压力测量计。 具体实施方式[0039] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 [0040] 为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施方式，都属于本发明保护的范围。 [0041] 在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0042] 实施例： [0043] 一种天然气脱硫工艺装置100，包括第一气液分离器1、吸收塔2、第二气液分离器3、捕沫罐4、再生塔5、硫磺过滤池6，贫液泵70、冲洗泵80、鼓风机58。 [0044] 第一气液分离器1上设有含硫气进气管线10、第一出气管线11和第一排液管线12，第一出气管线11上设有第一泄压管线13，第一出气管线11和吸收塔2相连。 [0045] 吸收塔2上设有第一进液管线20、第二进液管线21、第三进液管线22、第二出气管线23、第二排液管线24，此外吸收塔2中还设有第一溢流槽25，并在吸收塔2上设有相应的第一溢流槽进液管线26和第一溢流槽出液管线27，其中第一进液管线20和第一出气管线11相连，第一进液管线20、第二进液管线21及第一溢流槽进液管线26分别与回注管线7相连，第三进液管线22和第一溢流槽出液管线27分别与捕沫罐4相连，第二出气管线23和第二气液分离器3相连，且第二出气管线23上设有第二泄压管线28，第二泄压管线28和第一泄压管线13相连，第二排液管线24和再生塔5相连。 [0046] 具体的，第一进液管线20用于吸收含硫气体中的硫化物；第二进液管线21用于维持吸收塔2中的液位高度；第一溢流槽进液管线26用于经回注管线7中的脱硫剂贫液来冲洗第一溢流槽25；第一溢流槽出液管线27用于将含硫泡沫送至捕沫罐4中，而捕沫罐4中的含硫气体则经第三进液管线22重新进入吸收塔2中。 [0047] 第二气液分离器3上设有第三出气管线30、第三排液管线31和第一进气口32，第三出气管线30上设有第三泄压管线33，第三泄压管线33和第一泄压管线13相连，第三排液管线31和再生塔5相连，第一进气口32和第二出气管线23相连。 [0048] 捕沫罐4上设有第四出气管线40、第四排液管线41、第一进液口42和第一冲洗口43，第四出气管线40和第三进液管线22相连，第四排液管线41分别与再生塔5和硫磺过滤池 6相连，第一进液口42和第一溢流槽出液管线27相连，第一冲洗口43通过冲洗管线8和硫磺过滤池6相连。 [0049] 具体的，第一溢流槽出液管线27用于将捕沫罐4中的含硫气体回注至吸收塔2中进行脱硫作业。 [0050] 再生塔5上设有空气进气管线50、第五出气管线51、第五排液管线52、第二进液口53和第三进液口54，此外再生塔5中还设有第二溢流槽55，并在再生塔5上设有相应的第二溢流槽进液口56和第二溢流槽出液管线57，空气进气管线50和鼓风机58相连，且空气进气管线50和第二排液管线24相连，鼓风机58和第一电机59电性连接，第五排液管线52和第四排液管线41相连，第二进液口53和第三排液管线31相连，第三进液口54和第四排液管线41相连，第二溢流槽进液口56和冲洗管线8相连，第二溢流槽出液管线57和硫磺过滤池6相连。 [0051] 具体的，第一电机59用于带动鼓风机58转动。 [0052] 硫磺过滤池6上设有第四进液口60、第五进液口61、过滤板62和蓄液槽63，第四进液口60和第四排液管线41相连，第五进液口61和第二溢流槽出液管线57相连，蓄液槽63分别与回注管线7和冲洗管线8相连， [0053] 回注管线7上设有贫液泵70，贫液泵70和第二电机71电性连接，第二电机71用于带动贫液泵70工作。 [0054] 冲洗管线8上设有冲洗泵80，冲洗泵80和第三电机81电性连接，第三电机81用于带动冲洗泵80工作。 [0055] 在本实施例中，第一气液分离器1上还设有液位测量管线14，含硫气进气管线10上还设有第一球阀101，第一出气管线11上设有第二球阀110，第一排液管线12上依次设有液压控制回路15、第三球阀120、第一手动排污阀122，第一泄压管线13上设有泄压回路16。 [0056] 具体的，上述第一球阀101为常开阀，当需要进行脱离作业时，打开第一球阀101，让含硫天然气经含硫气进气管线10进入第一气液分离器1中；第二球阀110为常开阀，用于将第一气液分离器1中的气体进入吸收塔2中；第三球阀120为常开阀；第一手动排污阀122为常闭阀。 [0057] 在本实施例中，上述液位测量管线14包括依次串联连接的第四球阀140、液位计142和第五球阀144；液压控制回路15包括第六球阀150、液压控制阀151、第七球阀152、截止阀153和第二手动排污阀154，其中第六球阀150、液压控制阀151和第七球阀152依次串联连接后又与截止阀153并联连接，第二手动排污阀154设于第六球阀150和液压控制阀151之间，其中第六球阀150、第七球阀152为常开阀，液压控制阀151受液位计142控制，截止阀153为手动开启阀；第二手动排污阀154为常闭阀。泄压回路16包括三条并联管线，第一条管线上设有第八球阀160、爆破片161和第九球阀162，第二条管线上设有第十球阀163、安全阀 164和第十一球阀165，第三条管线上设有第十二球阀166，且爆破片161上设有压力测量计 167。 [0058] 具体的，在本实施例中，上述液位测量管线14中液位计142与液压控制回路15中的液压控制阀151相连，当液位计142测量到的液位高度达到设定高度后，液压控制阀151被打开，液体经液压控制阀151所在的管线进行流通。 [0059] 具体的，在本实施例中，上述泄压回路16中的第十二球阀166为常闭阀，其他球阀均为常开阀，当泄压回路16所在出气管线中气压过大时，爆破片161和安全阀164都将在其设定的最大压力值后分别发生破裂或打开，使得出气管线中的气体经泄压管线被排出，防止因压力过大造成的装置及相关管线发生爆破。 [0060] 在本实施例中，吸收塔2上也设有液位测量管线14，且第一进液管线20上设有第十三球阀200，第二进液管线21上设有第十四球阀210、第三进液管线22上设有第十五球阀220，第二出气管线23上设有第十六球阀230，第二泄压管线28上设有泄压回路16，第二排液管线24上设有第三手动排污阀240和液压控制回路15，第一溢流槽进液管线26上设有第十七球阀260，第一溢流槽出液管线27上设有第十八球阀270。 [0061] 具体的，第十三球阀200为常开阀，硫磺过滤池6中的脱硫剂贫液通过第十三球阀200进入吸收塔2中；第十四球阀210、第十七球阀260和第十八球阀270为常闭阀，开启后主要用于清洗吸收塔2；第十六球阀230为常开阀，用于将吸收塔2中的气体送至第二气液分离器3中；第三手动排污阀240为常闭阀。 [0062] 在本实施例中，第二气液分离器3上也设有液位测量管线14，且第三出气管线30上设有第十九球阀300，第三排液管线31上设有第四手动排污阀311、第二十球阀310和液压控制回路15，且第三泄压管线33上设有泄压回路16。 [0063] 具体的，第十九球阀300为常开阀，用于排放第二气液分离器3中脱硫后气体；第二十球阀310为常开阀；第四手动排污阀311为常闭阀。 [0064] 在本实施例中，捕沫罐4上也设有液位测量管线14，且第四出气管线40上设有第二十一球阀400，第四排液管线41又分为再生塔连接管线410和硫磺过滤池连接管线412，再生塔连接管线410上设有第二十二球阀413和液压控制回路15，硫磺过滤池连接管线412上设有第二十三球阀414，第四排液管线41上设有第五手动排污阀415，冲洗管线8上设有止回阀82。 [0065] 具体的，第二十二球阀413为常开阀，第二十三球阀414为常闭阀，捕沫罐4中的脱硫剂富液达到一定液位高度后，液压控制回路15上的液压控制阀151被打开，脱硫剂富液就会通过再生塔连接管线410进入再生塔5中。当冲洗泵80工作时，关闭第二十二球阀413，并打开止回阀82、第二十三球阀414，脱硫剂贫液从冲洗管线8进入捕沫罐4后又从第四排液管线41中沿硫磺过滤池连接管线412进入硫磺过滤池6中。 [0066] 具体的，当捕沫罐4压力过高时，为了防止捕沫罐4憋压，可打开第四出气管线40上的第二十一球阀400，让捕沫罐4中的高压气体经第四出气管线40排出以达到泄压的目的。 [0067] 在本实施例中，再生塔5上设有液位测量管线14，硫磺过滤池连接管线412上设有第二十四球阀416和液压控制回路15，第二溢流槽进液口56和冲洗管线8相连，冲洗管线8上设有第二十五球阀83。 [0068] 具体的，上述第二十四球阀416为常闭阀，用于排污；第二十五球阀83为常闭阀，当冲洗泵80工作时，打开第二十五球阀83用于清洗再生塔5。 [0069] 在本实施例中，硫磺过滤池6上还设有加水管线64和加脱硫剂管线65。 [0070] 本发明提供的天然气脱硫工艺装置100的工作原理为：含硫气体先经过第一气液分离器1后将分离出的液体由第一排液管线12排放至污水池，再将含硫气体通入吸收塔2中进行脱硫作业(吸收塔2中的脱硫剂贫液因吸收了含硫气体中的硫化物而变成了脱硫剂富液)，脱硫作业中产生的无硫气体被送至第二气液分离器3，第二气液分离器3用于分离被气体携带出的脱硫剂富液并将分离出的脱硫剂富液送至再生塔5；脱硫作业中产生的含硫泡沫流入捕沫罐4，捕沫罐4用于分离含硫泡沫中的脱硫剂富液送并将分离出的脱硫剂富液送至再生塔5；脱硫作业中吸收塔2产生的脱硫剂富液被直接送至再生塔5；再生塔5上的空气进气管线50用于将外界空气送入再生塔5中与脱硫剂富液发生反应，将脱硫剂富液中的硫化物生成硫磺，使得脱硫剂富液变为脱硫剂贫液，而硫磺随脱硫剂贫液依次经第五排液管线52和第四排液管线41进入硫磺过滤池6中，其中的硫磺被过滤板62过滤出来，而脱硫剂贫液则穿过过滤板62后进入蓄液槽63中，在贫液泵70的作用下又经回注管线7重新流入吸收塔2中与含硫气体再次发生反应，从而形成脱硫剂贫液‑‑脱硫剂富液‑‑脱硫剂贫液的循环过程，当脱硫作业完成后打开冲洗泵80通过冲洗管线8分别对捕沫罐4、再生塔5、第二溢流槽55、第四排液管线41及第五排液管线52进行冲洗，并用过滤板62对冲洗液进行过滤，可以有效的避免捕沫罐4、再生塔5、第四排液管线41及第五排液管线52被沉积的硫磺固体堵塞。 [0071] 本发明提供的天然气脱硫工艺装置的有益效果为：含硫气体进入吸收塔与脱硫剂发生反应进行脱硫作业：脱硫作业中逸出的气体进入第二气液分离器；产生的含硫泡沫流入捕沫罐；生成的脱硫剂富液则被送至再生塔，本发明提供的天然气脱硫工艺装置通过对吸收塔脱硫作业过程中出现的气体、含硫泡沫、脱硫剂富液分别采取了不同的处理工艺，解决了在天然气脱硫工艺过程中各装置及相关管线中由于硫磺沉积而出现的堵塞问题。此外，本发明提供的天然气脱硫工艺装置还专门设有冲洗泵和冲洗管线，可对捕沫罐、再生塔及二者之间的连接管线进行冲洗，进一步的提高了该天然气脱硫工艺装置的防堵塞性。 [0072] 以上所述，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已通过实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈