CN105582694A - 一种液体脱硫脱气一体化的装置及方法 - Google Patents

一种液体脱硫脱气一体化的装置及方法 Download PDF

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Abstract

一种液体脱硫脱气一体化的装置及方法，属于液体脱硫脱气技术领域。其特征在于：所述罐体（3）的底部设排污口（1），罐体（3）的下部开设进液口（2），所述罐体（3）内在进液口（2）的上方设有脱硫床层（4）和过滤床层（5），脱硫床层（4）和过滤床层（5）上各自对应设置有反冲洗单元（11），罐体（3）顶部连接有负压管路（8），所述罐体（3）的上部开设排液口（10），罐体（3）内在排液口（10）下方设有积液器。待处理液自下而上经过上述装置，同时实现脱硫脱气。本装置结构紧凑、减少占地面积，脱硫脱气方法操作简单、节能环保。

Description

一种液体脱硫脱气一体化的装置及方法
技术领域
一种液体脱硫脱气一体化的装置及方法，属于液体脱气技术领域。
背景技术
石油、石化行业生产过程中的原油、采出液、成品油以及从地底开采的地热水等液体不同程度上含有硫化氢、天然气（以甲烷为主）等非理想杂质。溶于液体中的硫化氢一方面易扩散到空气中，造成环境污染和安全隐患；另一方面溶解在液体中的硫化氢对钢铁具有较强的腐蚀性，最终使管壁穿孔，影响长周期安全生产；而上述生产过程的液体若不进行脱气处理则易增大生产装置的操作负荷，另外原油或成品油中含有大量轻烃，达不到安全使用的要求。因此，在进行原油加工、采出液回注、成品油精制前需要进行脱硫脱气，以保证生产正常进行。
CN102795739B和CN104591420A分别公开了一种吹脱硫化氢法来去除液体中硫化氢的方法及装置。该方法操作简单，但是产生的硫化氢气体易泄露，因此对设备的密封性、耐腐蚀性要求较高。CN1034749A公布了一种原油多级可控负压脱气技术，经过多级闪蒸塔、加热炉、负压螺杆压缩机及冷凝器等设备完成原油脱气过程，该技术可以有效控制轻烃拔出率，但是设备繁多、操作复杂。
上述专利只公布了脱硫或脱气技术，并没有实现脱硫脱气一体化过程。
CN201793626U公开了一种带脱硫功能的真空脱气装置，该使用新型在传统真空脱气装置的氧枪上增设脱硫功能，使装置不仅具有脱气功能还能实现脱硫过程。虽然本实用新型实现了脱硫脱气一体化，但该装置对密封要求高，装置结构复杂，且含硫液体与脱硫剂接触反应不理想。
综上所述，现有原油、采出水、地热水等脱硫脱气方法，通常是分别进行脱硫或脱气，或有的液体处理方法或装置能同时脱硫脱气，但装置安全性低、占地面积广，操作繁杂，导致液体脱硫脱气不能有效经济的开展。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、操作简单、节能环保的液体脱硫脱气一体化装置及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该液体脱硫脱气一体化的装置，包括罐体，其特征在于：所述罐体的底部设排污口，罐体的下部开设进液口，所述罐体内在进液口的上方设有脱硫床层和过滤床层，脱硫床层和过滤床层上各自对应设置有反冲洗单元，罐体顶部连接有负压管路，所述罐体的上部开设排液口，罐体内在排液口下方设有积液器。本发明形成重力逆向脱硫脱气的形式，可以利用待处理液体的上升流动，增加了液体和气体的分离趋势，使得两者能够在更短的通道内实现良好的分离。同时待处理液体会以小液滴的形式经过脱硫床层，由于小液滴具有较大相对比表面积，在脱硫床层实现更完全的脱硫。同时经过滤床层过滤杂质，实现液体脱硫脱气的同时除杂。过滤床层和脱硫床层均设置反冲洗单元，避免发生堵塞，保证过滤和脱硫效率。
所述的罐体内设有一个脱硫床层和一个过滤床层，且过滤床层设在脱硫床层上方。含硫化氢液体在脱硫床层上与脱硫剂接触反应脱除硫化氢，再通过过滤床层对反应产物进行过滤拦截，避免产物杂质进入后续工艺。过滤层床也可以在脱硫床层下方，或者在脱硫床层上下都设置过滤床层。
所述的脱硫床层内填充有氧化锌或三氧化二铁的混合固态脱硫剂。所述脱硫床层填充物可以是氧化锌、三氧化二铁的混合固态脱硫剂，也可以使两者单独使用，在本装置达到的脱硫状态下可以更好的实现脱硫，但脱硫剂不局限于此，其余脱硫剂也能达到良好的脱硫效果。
所述的脱硫床层为脱硫剂与过滤材料混装的复合床层。在对待处理液体脱硫同时去除液体中附带的大颗粒、悬浮物等杂质，过滤出来的颗粒杂质从排污口排出。脱硫床层可以为单独脱硫剂床层，也可以是脱硫剂与其他材料的混装复合层。
所述的过滤床层内填充有石英砂、核桃壳、活性炭或陶瓷球的滤料。过滤材料可以是石英砂、核桃壳、活性炭、陶瓷球等规则填料，可以根据不同的杂质需求进行相应的选择，但过滤填料不局限于此。
所述的积液器为在脱硫床层和过滤床层上方设置的具有溢流管的积液板。具有溢流管的积液板更容易气液混合物上流，避免液体与气体的重新混合。
所述的积液器上方设有捕沫器。没有及时落入积液器的小部分液体会经过捕沫器时积聚后在流入积液器，气体穿过捕沫器进入负压管路，能够更好的较少液体进入负压管路，较少物料浪费。
所述的溢流管设置在过滤床层上方，所述的溢流管上端设置锯齿堰，溢流管可以是单层管也可以是多层管套接，在溢流管上端设置锯齿堰，气泡与液体经溢流管向外溢出，通过锯齿堰一方面可以有效破碎大气泡避免过多液体被夹带出负压管路，另一方面可以使水流稳定流出，避免水流短路，影响液体从排液口排出。溢流管可以为单层，也可以为多层。
优选的，所述的溢流管上端设置锯齿堰，且溢流管设有多层。
所述的负压管路与引风机相连接。所述引风机与罐体顶部负压管路连接，可以使罐体内负压操作，强化脱气过程，又可以抽出气体进入集气罐。
一种利用以上所述装置的液体脱硫脱气一体化的方法，处理过程为：待处理液体由进液口进入罐体，在负压管路连接的负压作用下进行负压操作强化脱气，脱气后的液体分别在脱硫床层上的脱硫剂进行反应脱除硫化氢，并经过过滤床层除去杂质，得到脱硫脱气的气液混合物，气液混合物在积液器积存后，得到脱硫脱气的液体经排液口排出，液体中杂质沉淀至从排污口排出。
所述气液混合物通过溢流管流入罐体上部，气体经负压管路经引风机进入集气罐。
在上述方法中，所述罐体的容积可根据处理量需要设计，优先控制引风机在罐体上部形成的负压在-0.01~-0.09MPa，本此工艺条件下实现处理量与脱硫脱气质量的最佳搭配。
与现有技术相比，本发明的一种液体脱硫脱气一体化的装置及方法所具有的有益效果是：本发明形成重力和负压施力逆向的脱硫脱气的形式，可以利用待处理液体的上升流动，增加了液体和气体的分离趋势，使得两者能够在更短的通道内实现良好的分离。同时待处理液体会以小液滴的形式经过脱硫床层，由于小液滴具有较大相对比表面积，在脱硫床层实现更完全的脱硫。同时经过滤床层过滤杂质，实现液体脱硫脱气的同时除杂。过滤床层和脱硫床层均设置反冲洗单元，避免发生堵塞，保证过滤和脱硫效率。本装置结构紧凑、减少占地面积，脱硫脱气方法操作简单、节能环保。
附图说明
图1为本发明的一种液体脱硫脱气一体化的装置的结构示意图。
图2为本发明的另一种液体脱硫脱气一体化的装置的结构示意图。
图3为本发明的又一种液体脱硫脱气一体化的装置的结构示意图。
其中：1、排污口2、进液口3、罐体4、脱硫床层5、过滤床层6、溢流管7、锯齿堰8、负压管路9、引风机10、排液口11、反冲洗单元12、捕沫器。
具体实施方式
图1是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~3对本发明的液体脱硫脱气一体化的装置及方法做进一步说明。
实施例1
参照附图1，图1为本发明液体脱硫脱气一体化的装置的一种典型形式。如图1所示，该装置包括一个立式罐体3，罐体底部分别设置一进液口2和排污口1。罐体3内设置一个脱硫床层4和一个过滤床层5，为了保证脱硫床层4和过滤床层5的使用周期和过滤效率，两者均配置相应的反冲洗单元11。罐体3顶部设置负压管路8和排液口10，负压管路8与引风机9连接。待处理液体经进液口2进入罐体3，经引风机9控制罐体内进行负压操作强化脱气，液体向上流动至脱硫床层4，与脱硫床层4填充的脱硫剂接触反应，去除硫化氢。反应产物随脱硫后液体经过滤床层5进行过滤，防止液体夹带杂质经排液口进入后续处理工艺。分离的气体与液体一同经溢流管6溢出，气泡在锯齿堰7作用下破碎成小气泡，减少液体夹带量，脱出的气体经引风机9进入集气罐；液体则经锯齿堰稳流作用，避免短路，顺利从排液口10排出进入后续工艺过程。
实施例2
参照附图2，图2给出了本发明液体脱硫脱气一体化的装置的另一种典型形式，和图1所示结构不同的是溢流管6上方多采用了一层捕沫器12，防止雾沫夹带，避免过量液滴被夹带进入引风机9。这种结构更适宜于大处理量的脱硫脱气过程。
实施例3
参照附图3，图3给出了本发明液体脱硫脱气一体化的装置的另一种典型形式，和图1所示结构不同的是负压管路线没有设置引风机。这种结构适宜于正压操作的脱硫脱气过程。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，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、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种液体脱硫脱气一体化的装置，包括罐体（3），其特征在于：所述罐体（3）的底部设排污口（1），罐体（3）的下部开设进液口（2），所述罐体（3）内在进液口（2）的上方设有脱硫床层（4）和过滤床层（5），脱硫床层（4）和过滤床层（5）上各自对应设置有反冲洗单元（11），罐体（3）顶部连接有负压管路（8），所述罐体（3）的上部开设排液口（10），罐体（3）内在排液口（10）下方设有积液器。
2.根据权利要求1所述液体脱硫脱气一体化的装置，其特征在于：所述的罐体（3）内设有一个脱硫床层（4）和一个过滤床层（5），且过滤床层（5）设在脱硫床层（4）上方。
3.根据权利要求1或2所述液体脱硫脱气一体化的装置，其特征在于：所述的脱硫床层（4）内填充有氧化锌或三氧化二铁的混合固态脱硫剂。
4.根据权利要求1或2所述液体脱硫脱气一体化的装置，其特征在于：所述的脱硫床层（4）为脱硫剂与过滤材料混装的复合床层。
5.根据权利要求1或2所述液体脱硫脱气一体化的装置，其特征在于：所述的过滤床层（5）内填充有石英砂、核桃壳、活性炭或陶瓷球的滤料。
6.根据权利要求1所述液体脱硫脱气一体化的装置，其特征在于：所述的积液器为在脱硫床层（4）和过滤床层（5）上方设置的具有溢流管（6）的积液板。
7.根据权利要求6所述液体脱硫脱气一体化的装置，其特征在于：所述的溢流管（6）上端设置锯齿堰（7），且溢流管（6）设有多层。
8.根据权利要求1所述的液体脱硫脱气一体化的装置，其特征在于：所述的负压管路（8）与引风机（9）相连接。
9.一种利用权利要求1~8任一项所述装置的液体脱硫脱气一体化的方法，其特征在于，处理过程为：待处理液体由进液口（2）进入罐体（3），在负压管路（8）连接的负压作用下进行负压操作强化脱气，脱气后的液体分别在脱硫床层（4）上的脱硫剂进行反应脱除硫化氢，并经过过滤床层（5）除去杂质，得到脱硫脱气的气液混合物，气液混合物在积液器积存后，得到脱硫脱气的液体经排液口（10）排出，液体中杂质沉淀至从排污口（1）排出。
10.根据权利要求9所述的液体脱硫脱气一体化的方法，其特征在于：所述气液混合物通过溢流管（6）流入罐体（3）上部，气体经负压管路（8）经引风机（9）进入集气罐。
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