CN105148731A - 一种mdea再生酸气脱硫循环再生工艺 - Google Patents

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本发明涉及天然气净化领域，特别涉及一种MDEA再生酸气脱硫循环再生工艺，富含酸气的胺液经过胺液再生塔气提后，经过酸气冷却器进行冷却，进入酸气分离器分离；从酸气分离器分离出的气相酸气进入脱硫塔（一）和脱硫塔（二）进行脱硫，所述的脱硫塔（一）和脱硫塔（二）串联或并联连接；通过仪表风系统向脱硫塔（一）和脱硫塔（二）鼓气进行脱硫塔再生。本发明实现双塔的切换及脱硫剂的循环再生，脱硫剂的循环再生可大大提高脱硫剂的使用效率，且脱硫剂的使用范围可选用更经济的、更高效的脱硫剂。

Description

一种MDEA再生酸气脱硫循环再生工艺
技术领域
本发明涉及天然气净化领域，特别涉及一种MDEA再生酸气脱硫循环再生工艺。
背景技术
随着社会对环境保护的日益重视，有效控制含硫废气的排放已成为国家环境规划的一部分。在天然气净化工厂中，含硫天然气采用醇胺(MDEA)脱酸处理后，富醇胺溶液再生塔排放的酸气需要脱除硫化物后排放。干法脱硫是酸气处理的常用工艺，其净化度较高，并能脱除有机硫，但干法脱硫剂或不能再生或再生非常困难，而且硫容有限。典型的干法脱硫方案主要有：
(1)氧化铁法：氧化铁与酸气中的H2S反应生成硫化铁，生成的硫化铁与通入的O2进一步反应可实现氧化铁的再生循环，实际上，氧化铁作为催化剂实现酸气的脱硫。
(2)活性炭法：其中又细分为吸附法、催化法及氧化法。吸附法是利用活性炭选择性吸附的特性进行脱硫，对脱除噻吩最有效，但因硫容量过小，使用受到限制。催化法是在活性炭中浸渍了铜铁等金属，使有机硫被催化转换成H2S，生成的H2S则被活性炭吸附。氧化法是最常用的一种脱硫方案，借助O2的催化作用，H2S和COS被气体中的O2所氧化，生成单质硫。
(3)氧化锌法：氧化锌脱硫剂是一种转化吸收型固体脱硫剂，氧化锌与硫化物作用生成十分稳定的硫化锌，氧化锌脱硫剂不可再生，只能使用一次，但氧化锌的脱硫精度更高。
现有净化工艺为了提高脱硫剂硫容，一般需要延长操作周期，需要采用多塔串/并联工艺，脱硫设备庞大，劳动强度高，且无法实现脱硫剂的再生循环，每年因脱硫剂的更换所产生的操作费用巨大。因此，干法脱硫的使用范围受到很大限制，一般适用于气体含硫量低的场合。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足，提供一种MDEA再生酸气脱硫循环再生工艺。
本发明的技术方案是：
一种MDEA再生酸气脱硫循环再生工艺，富含酸气的胺液经过胺液再生塔气提后，经过酸气冷却器进行冷却，进入酸气分离器分离；从酸气分离器分离出的气相酸气进入脱硫塔(一)和脱硫塔(二)进行脱硫，所述的脱硫塔(一)和脱硫塔(二)串联或并联连接；通过仪表风系统向脱硫塔(一)和脱硫塔(二)鼓气进行脱硫塔再生。
为实现脱硫剂再生循环，O2是再生环节的必需反应物，系统完全无O2时脱硫剂不能氧化再生，且实践证明O/S大小直接影响脱硫剂的再生效果。因此，脱硫剂的再生系统中需要维持一定的O2含量。
优选的，所述的酸气分离器的酸气入口管为倒漏斗形，深入到罐底，可以阻止再生过程中氧气串流到上游单元。
优选的，所述的酸气分离器的回流液出口高于罐底1米以上。正常开车时酸气分离器形成1米的液封，形成一道“压力防护墙”，当因故障或操作不当造成酸气分离器失压，系统可实现氮气自动补压，氮气补压失效时，后端的压力可使酸气分离器的液封倒压形成一定高度的液柱，保证氧气与天然气的完全隔绝，并保障脱硫过程的正常进行。
优选的，所述的酸气分离器的回流液出口水平线以下罐体内设置若干挡板。可以挡住气液分离时，液体夹带的气体，不影响回流泵的后续工作，保证良好的液封效果。
优选的，所述的仪表风系统的补气进口设置在脱硫塔(一)和脱硫塔(二)之间，以减少补进空气的缓冲和压降平衡影响。
优选的，所述的脱硫塔(一)和脱硫塔(二)之间分别设置两组并联的阀门。通过连接的管线及阀门启闭实现两塔串联或并联脱硫，或一个脱硫，一个再生。
优选的，所述的酸气分离器通过压力传感器控制氮气补充。
优选的，所述的酸气分离器通过液位传感器控制回流液排放。当安装在酸气分离器上的液位传感器检测到液位过高时，液封回流泵开启进行自动排液，或进行手动排液。
本发明的有益效果是：
1、酸气分离器的入口管(N1)深入罐底，回流液出口N2高于罐底1米，正常开车时形成1米的液封，使再生塔的稳定压力不低于10kPa，且酸气分离器形成液封后有益于酸气的气液分离。
2、正常工作状态下，酸气分离器设置的远传液位计控制液位处在回流液出口之上，使出口不带酸气，其中内部挡板可以挡住气液分离时，液体夹带的气体，不影响回流泵的后续工作，保证良好的液封效果。
3、脱硫塔一和脱硫塔二可在氧气完全隔绝的情况下，实现双塔的切换及脱硫剂的循环再生。
4、脱硫剂的循环再生可大大提高脱硫剂的使用效率，且脱硫剂的使用范围可选用更经济的、更高效的脱硫剂。
5、当因故障或操作不当造成酸气分离器失压，系统可实现氮气自动补压，氮气补压失效时，后端的压力可使酸气分离器的液封倒压形成一定高度的液柱，保证氧气与天然气的完全隔绝。
6、利用脱硫工艺产生的液封控制压力，可减少一组调节阀，平衡酸气分离器改造所增加的费用，在总投资不增加的情况下，系统安全性大大提高。
附图说明
附图1为本发明MDEA再生酸气脱硫流程示意图；
其中：1、脱硫塔一，2、脱硫塔二，3、酸气分离器，4、液封回流泵，5—16气动阀，17、手动阀门，18、液位传感器，19、压力传感器；
附图2为本发明所述的酸气分离器结构示意图的；
其中：N1、酸气入口，N2、回流液出口，N3、酸气出口，N4、排污口，N5、回流液入口，K1-K4液位传感器安装口。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如下：
如图1所示，一种MDEA再生酸气脱硫工艺，包括脱硫塔一1，脱硫塔二2，酸气分离器3，液封回流泵4，气动阀5—16，手动阀门17，液位传感器18，压力传感器19。
富含酸气的胺液经过胺液再生塔气提后，经过酸气冷却器进行冷却，进入酸气分离器3，气相的酸气进入脱硫塔一1和脱硫塔二2进行脱硫，脱硫塔一1和脱硫塔二2可通过连接的管线及阀门启闭实现两塔串联或并联脱硫，当酸气气量较小时，可切换单塔脱硫。
实施例1：
以脱硫状态下的脱硫塔一1切换到再生状态，再生后的脱硫塔二2进入脱硫状态为实例进行说明。
脱硫塔一和脱硫塔二的脱硫与再生状态切换具体实施方法为：
关闭气动阀门8、11、12、13、16，打开气动阀门7、10、14，仪表风系统来气通过气动阀门7进行调压后，通过阀门10进入脱硫塔一1进行氧化再生，再生气通过阀门14进入放空管排放，实现脱硫塔一1的再生循环。脱硫塔二2切换到脱硫状态，则打开气动阀门9、15，酸气通过阀门9进入脱硫塔二2进行脱硫，脱硫后的气体通过阀门15进入放空管排放。
为阻止脱硫塔一1再生过程中氧气串流到上游单元，酸气分离器3的酸气入口N1深入罐底，回流液出口N2高于罐底1米，正常开车时酸气分离器3形成1米的液封，形成一道“压力防护墙”。当出现故障或操作不当引起酸器分离器3失压时，压力传感器19会检测到酸气进口管线的压力减小，信号联锁打开气动阀门6，可实现氮气自动补压。当氮气补压失效时，后端与前端压差最大不会超过10m液柱，实际上再生塔酸气出口的高度大于10米，酸气分离器3形成的“压力防护墙”倒压会形成一定高度的液柱，完全封住倒压的气体，保证系统中氧气与天然气的隔绝，并保障脱硫过程的正常进行。
开车时，酸气经再生塔气提、冷却后在酸气分离器3中聚集，当液位满足设计高度时“压力防护墙”形成，酸气分离器3开始建立压力，压力传感器19则控制氮气调压阀6逐渐关闭。当安装在酸气分离器3上的液位传感器18检测到液位过高时，液封回流泵4开启进行自动排液，或打开手动阀门17进行手动排液。
实施例2：
脱硫塔一和脱硫塔二的同时脱硫的具体实施方法为：
关闭启动阀7、10、11、12、13，打开气动阀门8、9、14、15，其他设置如实施例1所述。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种MDEA再生酸气脱硫循环再生工艺，其特征在于，富含酸气的胺液经过胺液再生塔气提后，经过酸气冷却器进行冷却，进入酸气分离器分离；从酸气分离器分离出的气相酸气进入脱硫塔（一）和脱硫塔（二）进行脱硫，所述的脱硫塔（一）和脱硫塔（二）串联或并联连接；通过仪表风系统向脱硫塔（一）和脱硫塔（二）鼓气进行脱硫塔再生。
2.根据权利要求1所述的MDEA再生酸气脱硫循环再生工艺，其特征在于，所述的酸气分离器的酸气入口管为倒漏斗形，深入到罐底。
3.根据权利要求1或2所述的MDEA再生酸气脱硫循环再生工艺，其特征在于，所述的酸气分离器的回流液出口高于罐底1米以上。
4.根据权利要求3所述的MDEA再生酸气脱硫循环再生工艺，其特征在于，所述的酸气分离器的回流液出口水平线以下罐体内设置若干挡板。
5.根据权利要求1所述的MDEA再生酸气脱硫循环再生工艺，其特征在于，所述的仪表风系统的补气进口设置在脱硫塔（一）和脱硫塔（二）之间。
6.根据权利要求1所述的MDEA再生酸气脱硫循环再生工艺，其特征在于，所述的脱硫塔（一）和脱硫塔（二）之间分别设置两组并联的阀门。
7.根据权利要求1所述的MDEA再生酸气脱硫循环再生工艺，其特征在于，所述的酸气分离器通过压力传感器控制氮气补充。
8.根据权利要求1所述的MDEA再生酸气脱硫循环再生工艺，其特征在于，所述的酸气分离器通过液位传感器控制回流液排放。
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