CN107899374A - 一种基于三嗪溶液的脱硫吸收塔和脱硫方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于三嗪溶液的脱硫吸收塔和脱硫方法，包括依次通过法兰连接的上筒体、中筒体和下筒体，上筒体和下筒体筒壁上开设多个安装口，上筒体的安装口内分别置有差压变送器、压力变送器，下筒体的安装口内分别置有温度变送器、差压变送器、液位计；下筒体筒壁上开设进气口，上筒体顶部开设出气口，气体在吸收塔内自下而上运动，中筒体筒壁上开设脱硫剂入口，下筒体底部开设脱硫剂出口，三嗪溶液自上而下运动，与气体逆流接触。吸收塔内的温度变送器、压力变送器、差压变送器，分别进行装置内的温度、压力和填料上下差压的采集和数据远传；吸收塔自上而下由三个筒体通过法兰组成，方便拆装，下筒体直径大于上筒体，便于三嗪溶液的储存。

Description

一种基于三嗪溶液的脱硫吸收塔和脱硫方法
技术领域
本发明属于脱硫领域，具体涉及一种基于三嗪溶液的脱硫吸收塔和脱硫方法，特别是一种在气田站场对低含硫天然气采用三嗪溶液脱除硫化氢工艺过程中，含硫天然气和三嗪溶液逆流接触反应的吸收塔结构。
背景技术
三嗪类化合物是在环己烷或苯环的基础上，用氮原子进行取代，形成的1,3,5-位为氮原子的六元环化合物。三嗪及其衍生物在化工领域用途很广，可用作除草剂、炸药、阻燃剂、光稳定剂、抗肿瘤药物、抗菌剂等。由于三嗪类化合物能够与H2S进行快速高效的化学反应，其又作脱硫剂在国内外石油化工及天然气行业掀起了一阵研究热潮。
在水溶液中，当 H2S 含量在200～500ppm 范围内，使用体积1.0 mL、浓度在2.0V%至10V%之间的脱硫剂可除0.22～0.30mg的H2S。在10～70℃反应温度，pH=6.86～9.18，反应2～4 h的范围内，适宜调整操作条件脱硫效率可达90.0%以上。
嗪脱硫剂在国外脱除H2S领域应用较多，技术成熟、优势突出，但在国内应用较少，仅有少量室内研究和现场试验，要实现国内的工业化应用还需进行较多现场试验。由于国内还没有进行三嗪溶液的工业化应用，因此也缺少相应的脱硫吸收塔。
发明内容
本发明的目的是克服现有三嗪溶液缺少专用脱硫吸收塔的问题。
为此，本发明提供了一种基于三嗪溶液的脱硫吸收塔，包括由上至下依次通过法兰连接的上筒体、中筒体和下筒体，所述上筒体和下筒体的筒壁上开设多个安装口，上筒体的安装口内分别置有差压变送器、压力变送器，下筒体的安装口内分别置有温度变送器、差压变送器、液位计；
所述下筒体筒壁上开设进气口，上筒体顶部开设出气口，气体在吸收塔内自下而上运动，中筒体筒壁上开设脱硫剂入口，下筒体底部开设脱硫剂出口，三嗪溶液自上而下运动，与气体逆流接触。
所述上筒体内沿径向设有出口补雾丝网，中筒体内上下设有液体分布器和填料层，填料层所在中筒体筒壁处开设卸料口。
所述液位计为浮筒液位计和防爆电热液位计，下筒体筒底安装音叉液位开关，音叉液位开关、温度变送器、差压变送器、压力变送器均电连接着上位机。
所述下筒体上还开设有人孔和音叉液位开关口。
还包括裙座，下筒体底部坐在裙座上，裙座上开设检查孔和排气孔。
所述下筒体底部开设排污口。
所述上筒体直径为DN700，下筒体直径为DN1500。
一种基于三嗪溶液的脱硫吸收塔的脱硫方法，包括以下步骤：含硫天然气自吸收塔中部进气口进入，在装置内自下而上运动，三嗪溶液自吸收塔上部脱硫剂入口进入，在装置内自上而下运动，三嗪溶液与含硫天然气在填料层逆流接触发生化学反应，脱除含硫天然气中的硫化氢，脱硫后的净化天然气经顶部出气口排出，反应后的废三嗪溶液经排污口排出，完成对含硫天然气的脱硫。
本发明的有益效果：本发明提供的这种基于三嗪溶液的脱硫吸收塔，含硫天然气自吸收塔中部进入，在装置内自下而上运动，经过填料层层和出口补雾丝网，从顶部出气口排出，三嗪溶液自吸收塔上部脱硫剂循环进口进入，在装置内自上而下运动，在填料层层与含硫天然气逆流接触，发生化学反应，脱除其中的硫化氢，从吸收塔下部脱硫剂循环出口，三嗪溶液经过塔外部的循环系统完成循环，与含硫天然气不间断的逆流接触反应，达到脱除硫化氢的目的。吸收塔自上而下由三个筒体通过法兰组成，可在检修时进行拆装，下筒体直径大于上筒体，便于三嗪溶液的储存。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是脱硫吸收塔的结构示意图。
附图标记说明：1、进气口；2、出气口；3、脱硫剂入口；4、脱硫剂出口；5、排污口；6、音叉液位开关口；7、安装口；8、卸料口；9、人孔；10、检查孔；11、排气孔；12、出口补雾丝网；13、液体分布器；14、填料层；15、上筒体；16、中筒体；17、下筒体；18、裙座。
具体实施方式
实施例1：
本实施例提供了如图1所示的一种基于三嗪溶液的脱硫吸收塔，包括由上至下依次通过法兰连接的上筒体15、中筒体16和下筒体17，所述上筒体15和下筒体17的筒壁上开设多个安装口7，上筒体15的安装口7内分别置有差压变送器、压力变送器，下筒体17的安装口7内分别置有温度变送器、差压变送器、液位计；所述下筒体17筒壁上开设进气口1，上筒体15顶部开设出气口2，气体在吸收塔内自下而上运动，中筒体16筒壁上开设脱硫剂入口3，下筒体17底部开设脱硫剂出口4，三嗪溶液自上而下运动，与气体逆流接触。
含硫天然气自吸收塔中部进气口1进入，在装置内自下而上运动，从顶部出气口2排出，三嗪溶液自吸收塔上部脱硫剂入口3进入，在装置内自上而下运动，在填料层与含硫天然气逆流接触，发生化学反应，脱除其中的硫化氢，从吸收塔下部脱硫剂出口4排出，三嗪溶液经过塔外部的循环系统完成循环，与含硫天然气不间断的逆流接触反应，达到脱除硫化氢的目的。吸收塔内的温度变送器、压力变送器、差压变送器，分别进行装置内的温度、压力和填料上下差压的采集和数据远传，液位计可以检测并传输吸收塔内三嗪溶液液位的高低。
实施例2：
在实施例1的基础上，所述上筒体15内沿径向设有出口补雾丝网12，中筒体16内上下设有液体分布器13和填料层14，填料层14所在中筒体16筒壁处开设卸料口8。
含硫天然气自吸收塔中部进气口1进入，在装置内自下而上运动，经过填料层14和出口补雾丝网12，从顶部出气口2排出，三嗪溶液自吸收塔上部脱硫剂入口3进入，在装置内自上而下运动，在填料层与含硫天然气逆流接触，发生化学反应，脱除其中的硫化氢，从吸收塔下部脱硫剂出口4排出，三嗪溶液经过塔外部的循环系统完成循环，与含硫天然气不间断的逆流接触反应，达到脱除硫化氢的目的。
吸收塔内从上到下依次设置出口补雾丝网12、液体分布器13和填料层14，出口补雾丝网12可将反应后天然气中夹带的液体液体进行拦截分离，液体分布器13保证了三嗪溶液在筒体内的均匀分布，填料层14为发生化学反应的场所。
实施例3：
在实施例1的基础上，所述液位计为浮筒液位计和防爆电热液位计，下筒体17筒底安装音叉液位开关，音叉液位开关、温度变送器、差压变送器、压力变送器均电连接着上位机。
吸收塔内的温度变送器、压力变送器、差压变送器，分别进行装置内的温度、压力和填料上下差压的采集和数据远传，音叉液位开关可以检测并传输吸收塔内三嗪溶液液位的高低，音叉液位开关与上位机电连接进行连锁控制，当吸收塔液位低限报警或音叉液位开关报警时（二选一），切断脱硫吸收塔排液球阀和调节阀。
实施例4：
在实施例3的基础上，所述下筒体17上还开设有人孔9和音叉液位开关口6。人孔9方便工作人员对吸收塔进行安装、检修和清洗，由音叉液位开关口6将音叉液位开关放置进脱硫吸收塔。
实施例5：
在实施例1的基础上，还包括裙座18，下筒体17底部坐在裙座18上，裙座18上开设检查孔10和排气孔11。所述下筒体17底部开设排污口5。反应后的废三嗪溶液经过排污口5反应后废脱硫剂排污口排出。所述上筒体15直径为DN700，下筒体17直径为DN1500。上下设置不同的直径，下部直径较大便于三嗪溶液的储存。
实施例6：
本实施例提供了一种基于三嗪溶液的脱硫吸收塔的脱硫方法，包括以下步骤：含硫天然气自吸收塔中部进气口1进入，在装置内自下而上运动，三嗪溶液自吸收塔上部脱硫剂入口3进入，在装置内自上而下运动，三嗪溶液与含硫天然气在填料层14逆流接触发生化学反应，脱除含硫天然气中的硫化氢，脱硫后的净化天然气经顶部出气口2排出，反应后的废三嗪溶液经排污口5排出，完成对含硫天然气的脱硫。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。

Claims (8)

1.一种基于三嗪溶液的脱硫吸收塔，其特征在于：包括由上至下依次通过法兰连接的上筒体（15）、中筒体（16）和下筒体（17），所述上筒体（15）和下筒体（17）的筒壁上开设多个安装口（7），上筒体（15）的安装口（7）内分别置有差压变送器、压力变送器，下筒体（17）的安装口（7）内分别置有温度变送器、差压变送器、液位计；
所述下筒体（17）筒壁上开设进气口（1），上筒体（15）顶部开设出气口（2），气体在吸收塔内自下而上运动，中筒体（16）筒壁上开设脱硫剂入口（3），下筒体（17）底部开设脱硫剂出口（4），三嗪溶液自上而下运动，与气体逆流接触。
2.如权利要求1所述的基于三嗪溶液的脱硫吸收塔，其特征在于：所述上筒体（15）内沿径向设有出口补雾丝网（12），中筒体（16）内上下设有液体分布器（13）和填料层（14），填料层（14）所在中筒体（16）筒壁处开设卸料口（8）。
3.如权利要求1所述的基于三嗪溶液的脱硫吸收塔，其特征在于：所述液位计为浮筒液位计和防爆电热液位计，下筒体（17）筒底安装音叉液位开关，音叉液位开关、温度变送器、差压变送器、压力变送器均电连接着上位机。
4.如权利要求3所述的基于三嗪溶液的脱硫吸收塔，其特征在于：所述下筒体（17）上还开设有人孔（9）和音叉液位开关口（6）。
5.如权利要求1所述的基于三嗪溶液的脱硫吸收塔，其特征在于：还包括裙座（18），下筒体（17）底部坐在裙座（18）上，裙座（18）上开设检查孔（10）和排气孔（11）。
6.如权利要求1所述的基于三嗪溶液的脱硫吸收塔，其特征在于：所述下筒体（17）底部开设排污口（5）。
7.如权利要求1所述的基于三嗪溶液的脱硫吸收塔，其特征在于：所述上筒体（15）直径为DN700，下筒体（17）直径为DN1500。
8.一种基于三嗪溶液的脱硫吸收塔的脱硫方法，其特征在于，包括以下步骤：含硫天然气自吸收塔中部进气口（1）进入，在装置内自下而上运动，三嗪溶液自吸收塔上部脱硫剂入口（3）进入，在装置内自上而下运动，三嗪溶液与含硫天然气在填料层（14）逆流接触发生化学反应，脱除含硫天然气中的硫化氢，脱硫后的净化天然气经顶部出气口（2）排出，反应后的废三嗪溶液经排污口（5）排出，完成对含硫天然气的脱硫。
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