CN108079736A - 一种闪蒸气净化回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及闪蒸气回收设备技术领域，具体涉及了一种闪蒸气净化回收系统，包括由依次连接的增压装置、换热器、第一分离器和净化装置构成的净化回路；增压装置将从闪蒸罐收集的闪蒸气加压，并形成高压闪蒸气；高压闪蒸气作为热媒通过换热器，并降温形成低温闪蒸气；低温闪蒸气在第一分离器内分离出气相部分；低温闪蒸气的气相部分通过净化装置，并形成净化闪蒸气；净化闪蒸气通过粉尘过滤器输送至燃料气系统；净化装置内设有物理吸附剂。本发明提供的一种闪蒸气净化回收系统，采用撬装化装置，将脱酸气和脱水单元的闪蒸罐出口流出的闪蒸气汇总后，通过物理吸附剂，达到净化效果，该回收系统具有结构简单、应用灵活的优点。

Description

一种闪蒸气净化回收系统

技术领域

本发明涉及闪蒸气回收设备技术领域，尤其涉及一种闪蒸气净化回收系统，更具体地涉及一种应用于高含硫天然气净化系统中的闪蒸气净化回收系统。

背景技术

现有的高含硫天然气净化系统中，通常采用常规的湿法脱除原料气中的酸气(其主要成分为H₂S、CO₂)和水，导致净化工艺中产生的闪蒸气仍含有酸气和水等杂质，这种净化装置中产生的闪蒸气一般回收后，作为废气送入尾气焚烧炉伴烧。

这种净化装置中产生的闪蒸气，其甲烷含量较高、气量较大，且由于其在尾气焚烧炉无法充分燃烧，易造成火嘴的堵塞积碳，从而导致焚烧炉负荷过大，甚至出现设备停运的情况。此时，大量的闪蒸气只能放空，造成有效气体的浪费。

目前，高含硫天然气净化厂闪蒸气回收装置还没有投产，一般使用的均为试运行的闪蒸气回收方法，即将闪蒸气高压输送到原料气系统。由于原料气系统压力一般在3～10MPa，因此，所需的压缩机功耗和冷却水负荷较大，对设备要求也很高。目前降低设备负荷的方法为，增大闪蒸塔和调节阀的直径，以缓解闪蒸气流量过大时设备的负荷，然而，这种方式治标不治本，依然不能解决焚烧炉负荷过大和资源浪费的问题。

国内现有的关于闪蒸气的回收的方法，还有一种为将闪蒸气再冷凝液化，从而进行回收的方法，这种方法适用于液化天然气工艺，而在高含硫天然气净化工艺中存在需要引入制冷介质、配套的液化装置和低温设备等缺点。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种闪蒸气净化回收系统，采用撬装化装置，将脱酸气和脱水单元的闪蒸罐出口流出的闪蒸气汇总后，通过物理吸附剂，达到净化效果，该回收系统具有结构简单、应用灵活的优点。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种闪蒸气净化回收系统，包括由依次连接的增压装置、换热器、第一分离器和净化装置构成的净化回路；所述增压装置将从闪蒸罐收集的闪蒸气加压，并形成高压闪蒸气；所述高压闪蒸气作为热媒通过所述换热器，并降温形成低温闪蒸气；所述低温闪蒸气在所述第一分离器内分离出气相部分；所述低温闪蒸气的气相部分通过所述净化装置，并形成净化闪蒸气；所述净化闪蒸气通过粉尘过滤器输送至燃料气系统；所述净化装置内设有物理吸附剂。

进一步的，前述净化装置包括两个并联的吸附塔，所述吸附塔内分别设有物理吸附剂；各所述吸附塔的两端分别连通所述第一分离器和粉尘过滤器。

进一步的，还包括加热回路和再生回路；所述加热回路包括与所述吸附塔连通的所述换热器，使所述吸附塔内流出的净化闪蒸气中的一部分作为冷媒通过所述换热器，并在升温形成高温闪蒸气后自下而上回流至所述吸附塔；所述再生回路包括与所述吸附塔依次连通的所述换热器和第二分离器，所述高温闪蒸气通过所述吸附塔后，作为热媒通过所述换热器，并降温形成冷却闪蒸气；所述冷却闪蒸气在所述第二分离器内分离出气相部分，所述冷却闪蒸气的气相部分进入所述吸附塔内进行净化。

进一步的，前述吸附塔与所述换热器、第一分离器、第二分离器、粉尘过滤器之间分别设有阀门，并且通过所述阀门控制两个所述吸附塔中的一个与净化回路连通，另一个与加热回路和再生回路连通。

进一步的，前述净化回路上还设有气柜，所述气柜的进气口通过常压汇总管道分别连通各个所述闪蒸罐，所述气柜的出气口连通所述增压装置。

进一步的，前述增压装置为压缩机。

进一步的，前述高压闪蒸气的压力大于所述燃料气系统的压力。

进一步的，前述高压闪蒸气的压力为0.6-1.5MPa。

进一步的，前述冷却闪蒸气和低温闪蒸气的温度为40℃，所述高温闪蒸气的温度为220℃，所述高温闪蒸气的气量为所述低温闪蒸气的10％。

进一步的，前述净化回路、加热回路和再生回路分别为撬装化结构。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有以下有益效果：

本发明提供一种闪蒸气净化回收系统，其增压装置将从闪蒸罐收集的闪蒸气加压，并形成高压闪蒸气；高压闪蒸气作为热媒通过换热器，并降温形成低温闪蒸气；低温闪蒸气在第一分离器内分离出气相部分；低温闪蒸气的气相部分通过净化装置，并形成净化闪蒸气；净化闪蒸气通过粉尘过滤器输送至燃料气系统。该净化回收系统使闪蒸气无需经过每套装置中的闪蒸塔，可直接将脱酸气和脱水单元的闪蒸罐出口流出的闪蒸气汇总后，升压冷却，然后快速净化。同时采用撬装化装置，便于移动，对净化厂后续增设净化装置也无任何影响。

本发明提供一种闪蒸气净化回收系统，其净化装置内设有物理吸附剂，可以快速净化闪蒸气，并且物理吸附剂可以循环利用，相比于现有技术中的化学反应净化方法，更加的环保，且该净化回收系统具有结构简单、应用灵活的优点。

附图说明

图1为本发明闪蒸气净化回收系统的结构示意图。

其中，1：常压汇总管道；2：气柜；3：压缩机；4：换热器；5：第一分离器；6：吸附塔；7：粉尘过滤器；8：补充冷源；9：第二分离器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本实施例提供的一种闪蒸气净化回收系统，采用橇装化装置实现闪蒸气的回收，主要包括以下模块：闪蒸气汇总收集模块，增压模块，冷却模块，一步净化模块。具体地说，闪蒸气净化回收系统包括由依次连接的增压装置、换热器4、第一分离器5和净化装置构成的净化回路，增压装置、换热器4、第一分离器5和净化装置分别通过气体管路连通。

其中，增压装置将从闪蒸罐收集的闪蒸气加压，并形成高压闪蒸气；高压闪蒸气作为热媒通过换热器4，并降温形成低温闪蒸气；低温闪蒸气在第一分离器5内分离出气相部分；低温闪蒸气的液相部分从第一分离器5底部排出，低温闪蒸气的气相部分通过净化装置，并形成净化闪蒸气；净化闪蒸气通过粉尘过滤器7输送至高含硫天然气净化厂的燃料气系统的分液罐连通，净化装置、粉尘过滤器7、分液罐分别通过管路连通；净化装置内设有物理吸附剂。

本实施例中，净化装置包括两个并联的吸附塔6，吸附塔6内分别设有物理吸附剂，在吸附塔6处于净化回路内，并具有净化功能时，低温闪蒸气的气相部分从吸附塔6的顶部进入，并从吸附塔6的底部流出，物理吸附剂可以使净化闪蒸气在脱除杂质的同时脱除酸气和水；各吸附塔6的两端分别连通第一分离器5和粉尘过滤器7。需要说明的是，净化装置包括两个并联的吸附塔6只是本实施例例举的一种优选方式，净化装置可以包括任意多个并联的吸附塔6，只要是能够满足本实施例中的功能即可。另外，由于净化装置内设有物理吸附剂，可以快速净化闪蒸气，并且物理吸附剂可以循环利用，相比于现有技术中的化学反应净化方法，更加的环保。

还包括加热回路和再生回路；加热回路包括与吸附塔6连通的换热器4，即吸附塔6与粉尘过滤器7之间的管路上设置三通管路，吸附塔6通过三通管路分别与粉尘过滤器7、换热器4连通，使吸附塔6底部流出的净化闪蒸气的一部分输送至粉尘过滤器7，另一部分作为冷媒通过换热器4，并在升温形成高温闪蒸气后作为再生回路的再生气自下而上地回流至吸附塔6底部；再生回路包括与吸附塔6依次连通的换热器4和第二分离器9，吸附塔6顶部通过气体管路连通换热器4，换热器4通过气体管路连通第二分离器9，第二分离器9的气相出口与第一分离器5的气相出口的气体混合后，通过气体管路连通吸附塔6的顶部，高温闪蒸气从吸附塔6的底部向上通过吸附塔6对物理吸附剂进行再生后，由吸附塔6的顶部排出，并作为热媒通过换热器4，降温形成冷却闪蒸气；冷却闪蒸气在第二分离器9内分离出气相部分，冷却闪蒸气的气相部分进入吸附塔6内进行净化。

吸附塔6与换热器4、第一分离器5、第二分离器9、粉尘过滤器7之间分别设有阀门，并且通过阀门控制两个吸附塔6中的一个与净化回路连通，另一个与加热回路和再生回路连通，使两个吸附塔6中的一个处于净化状态，另一个处于再生状态。

一般而言，高含硫天然气净化厂内的闪蒸罐的数量为多个，本实施例提供的净化回收系统可以同时回收各闪蒸罐排出的闪蒸气。净化回路上还设有气柜2，气柜2的进气口通过常压汇总管道1分别连通各个闪蒸罐，气柜2的出气口连通增压装置。

本实施例中，优选的，增压装置为压缩机3，高压闪蒸气的压力大于所述燃料气系统的压力，具体地说，高压闪蒸气的压力为0.6-1.5MPa。冷却闪蒸气和低温闪蒸气的温度为40℃。高温闪蒸气的温度为220℃后。

工作中，本实施例提供的净化回收系统的工作过程为：高含硫天然气净化厂内的多列高含硫天然气脱酸气和脱水装置产生的闪蒸气无需经过每套装置中的闪蒸塔，直接将脱酸气和脱水单元的闪蒸罐的顶部出口流出的闪蒸气经常压汇总管道1汇总，汇总后的闪蒸气进入气柜2，气柜2的设置可以有效地降低压缩机3进口的压力波动，减少压缩机3的启动频率，因此，气柜2具有对闪蒸气进行缓冲和收集的作用；收集后的闪蒸气经压缩机3增压，压缩机3出口流出的闪蒸气，先经过增设的换热器4将温度冷却至40℃左右后，由气体管路输送至分离器，初步分离出气体中的杂质和液体；闪蒸气经吸附塔6内的物理吸附剂吸附净化后，进入粉尘过滤器7除尘，然后输送至燃料气系统。

本实施例采用物理吸附剂作为闪蒸气的净化剂，再生时，取一股净化后的闪蒸气(气量为待净化闪蒸气气量的10％)经换热器4与湿气换热，加热至220℃后作为吸附塔6的再生气。富含酸气和水的再生气经换热器4，冷却至40℃后由第二分离器9分液后重新并入未净化的闪蒸气中循环利用。其中，可以将补充冷源8通入换热器4，防止利用循环系统内的气体无法达到预订的换热效果。

综上所述，本实施例的闪蒸气净化回收系统，应用于收集脱酸气及脱水单元的闪蒸气。该净化回收系统采用撬装化装置，能够在最大程度上适应不同天然气处理量的需求，且具有适应性强、应用灵活、节省时间和人力的优点，可以简化现场安装及施工的过程。经过本实施例闪蒸气净化回收系统的物理吸附剂的“干法一步净化”后，可以同时除去酸气和水，使得闪蒸气达到净化厂燃料气的标准，并将闪蒸气资源回收至燃料气系统，而不必作为废气进尾气焚烧炉处理，即避免了尾气焚烧炉超负荷运行时闪蒸气无法完全燃烧而污染环境的问题，使得有效资源得到利用，达到节能减排的环保作用。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种闪蒸气净化回收系统，其特征在于，包括由依次连接的增压装置、换热器、第一分离器和净化装置构成的净化回路；所述增压装置将从闪蒸罐收集的闪蒸气加压，并形成高压闪蒸气；所述高压闪蒸气作为热媒通过所述换热器，并降温形成低温闪蒸气；所述低温闪蒸气在所述第一分离器内分离出气相部分；所述低温闪蒸气的气相部分通过所述净化装置，并形成净化闪蒸气；所述净化闪蒸气通过粉尘过滤器输送至燃料气系统；所述净化装置内设有物理吸附剂。

2.根据权利要求1所述的闪蒸气净化回收系统，其特征在于，所述净化装置包括两个并联的吸附塔，所述吸附塔内分别设有物理吸附剂；各所述吸附塔的两端分别连通所述第一分离器和粉尘过滤器。

3.根据权利要求2所述的闪蒸气净化回收系统，其特征在于，还包括加热回路和再生回路；所述加热回路包括与所述吸附塔连通的所述换热器，使所述吸附塔内流出的净化闪蒸气中的一部分作为冷媒通过所述换热器，并在升温形成高温闪蒸气后自下而上回流至所述吸附塔；所述再生回路包括与所述吸附塔依次连通的所述换热器和第二分离器，所述高温闪蒸气通过所述吸附塔后，作为热媒通过所述换热器，并降温形成冷却闪蒸气；所述冷却闪蒸气在所述第二分离器内分离出气相部分，所述冷却闪蒸气的气相部分进入所述吸附塔内进行净化。

4.根据权利要求3所述的闪蒸气净化回收系统，其特征在于，所述吸附塔与所述换热器、第一分离器、第二分离器、粉尘过滤器之间分别设有阀门，并且通过所述阀门控制两个所述吸附塔中的一个与净化回路连通，另一个与加热回路和再生回路连通。

5.根据权利要求3所述的闪蒸气净化回收系统，其特征在于，所述净化回路上还设有气柜，所述气柜的进气口通过常压汇总管道分别连通各个所述闪蒸罐，所述气柜的出气口连通所述增压装置。

6.根据权利要求3所述的闪蒸气净化回收系统，其特征在于，所述增压装置为压缩机。

7.根据权利要求6所述的闪蒸气净化回收系统，其特征在于，所述高压闪蒸气的压力大于所述燃料气系统的压力。

8.根据权利要求7所述的闪蒸气净化回收系统，其特征在于，所述高压闪蒸气的压力为0.6-1.5MPa。

9.根据权利要求3所述的闪蒸气净化回收系统，其特征在于，所述冷却闪蒸气和低温闪蒸气的温度为40℃，所述高温闪蒸气的温度为220℃，所述高温闪蒸气的气量为所述低温闪蒸气的10％。

10.根据权利要求4所述的闪蒸气净化回收系统，其特征在于，所述净化回路、加热回路和再生回路分别为撬装化结构。