CN113457357A - 一种用于三甘醇脱水的尾气除臭工艺及装置 - Google Patents

一种用于三甘醇脱水的尾气除臭工艺及装置 Download PDF

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Abstract

一种用于三甘醇脱水的尾气除臭方法及装置，包括闪蒸罐、重沸器、冷凝分液罐、负压混合器、灼烧炉和废液罐；本发明通过闪蒸罐、重沸器、冷凝分液罐将产生恶臭的成分转化为液体，液体排放至封闭式废液罐中进行收集，避免了恶臭污染空气。同时，利用负压混合器自身所产生的气体压力不同，使气体在混合器内充分混合，进入后端的灼烧炉后，能够充分燃烧，避免了恶臭气体未经充分燃烧，直接从灼烧炉排出进入大气中产生恶臭的问题。本发明不需要外加能量，即可实现本发明的工艺步骤，非常节能环保。

Description

一种用于三甘醇脱水的尾气除臭工艺及装置
技术领域
本发明涉及一种石油天然气行业中用于三甘醇脱水的尾气除臭工艺及装置。
背景技术
天然气在管输前必须进行脱水处理，脱水处理的目的是将天然气中的H20脱除至达到外输的水露点要求，使脱水后气体在输送中不产生水合物以致堵塞管道，现有技术主要采用三甘醇脱水装置来脱除天然气中的水分，利用水和天然气在三甘醇溶液中的溶解度差异不同，对天然气中的水分进行吸收，从而实现天然气中水分的脱除；
湿天然气在吸收塔自下向上与自塔顶下流的贫三甘醇在塔板上逆流接触，吸收天然气中的水和其他杂质。吸收了水和其他杂质的富三甘醇自塔底流出通过精馏柱顶部的盘管与再生后的贫三甘醇换热后，经闪蒸罐闪蒸出富三甘醇中溶解的部分水和其他杂质，再经过机械过滤进入然后进入精馏柱再生，而后流入缓冲罐，最后经过一系列换热再次进入吸收塔，形成一个再生循环。而在三甘醇再生的过程中，在闪蒸罐和精馏柱两处产生了尾气，并进入灼烧炉中进行燃烧。
由于上游天然气成分复杂，三甘醇吸收了大量其他杂质，导致再生运行过程中闪蒸罐和精馏柱顶部产生的尾气带有强烈的恶臭，加之灼烧炉的工艺问题，使得进入灼烧炉中的尾气不能够完全燃烧，引起周边大气恶臭，影响周边居民和站场员工正常生产、生活和身体健康。
发明内容
本发明的目的是：为了解决三甘醇脱水尾气燃烧不充分，尾气污染环境的问题，特提供一种用于三甘醇脱水的尾气除臭方法及装置。
为了解决以上技术问题，本发明的一种用于三甘醇脱水的尾气除臭方法，采用以下实施步骤：
步骤1：将三甘醇富液排入闪蒸罐，闪蒸分离出闪蒸汽和废液；废液排入重沸器中；闪蒸汽排入冷凝分液罐的涡流管内；
步骤2：对重沸器中的废液进行重沸，分离出再生气和污水；污水排入废液罐，再生气排入冷凝分液罐的罐体。
步骤3：步骤1的闪蒸汽在涡流管的作用下，分离出热气流和冷气流；热气流从冷凝分液罐的热气出口排出，进入负压混合器的进气口；冷气流从涡流管的冷气管，通过筛管，进入冷凝分液罐的罐体内；冷气流与步骤2进入罐体内的再生气混合，形成一次混合气体；
一次混合气体中的再生气在罐体内被冷却，析出的水蒸气及其他污物转变为液相，液相从罐体的废液出口排入废液罐；
其余的一次混合气体从罐体的出气口排出。
步骤4：步骤3的热气流从负压混合器的进气口进入喉管；步骤3从罐体的出气口排出的一次混合气体从负压混合器的吸气口，被吸入到喉管与热气流混合，形成二次混合气体；二次混合气体在负压混合器的混合室内混合后，形成的尾气，从尾气出口排出。
步骤5：步骤4排出的尾气进入灼烧炉，燃烧后排放进入大气。
采用本发明方法，将产生恶臭的成分转化为液体予以去除，液体排放至封闭式废液罐中进行收集，避免了恶臭污染空气。同时，充分利用负压混合器自身所产生的气体压力不同，使气体在混合器内充分混合，进入后端的灼烧炉后，能够充分燃烧。通过提高燃烧效率，充分燃烧，解决了原有工艺中，有一部分再生气和闪蒸汽没有充分燃烧，直接从灼烧炉排出进入大气中产生恶臭的问题。本发明不需要外加能量，即可实现本发明的工艺步骤，非常节能环保。
更进一步的改进是，上述步骤1中，闪蒸汽包含硫化氢、甲烷和水蒸气；优选控制闪蒸汽压力0.6-0.8MPa。
上述步骤2中，再生气包含硫化氢、甲烷和水蒸气；
上述步骤3中，热气流排放至涡流管的热气管，通过热气管出口固连的锥阀后从热气出口排出。锥阀调节热气管出口开度，优选控制热气流压力0.4-0.6MPa。
本发明的另一个目的，是提供一种用于三甘醇脱水的尾气除臭装置。上述装置包括包括闪蒸罐、重沸器、冷凝分液罐、负压混合器、灼烧炉和废液罐；
所述冷凝分液罐包括罐体和涡流管；涡流管两端包括相对设置的热气管和冷气管；冷气管通过管路连通所述罐体内腔；热气管通过管路连接热气出口；
所述负压混合器包括进气口、吸气口、喉管、混合室和尾气出口；进气口和喉管前部之间设置有内径逐渐缩小的收缩段，喉管后部连接混合室，混合室与喉管连接部分内径逐渐扩大，混合室后部连接尾气出口；吸气口连接喉管中部；喉管内腔截面积最小。
所述闪蒸罐入口通过管路连接尾气排放部件，闪蒸罐的排气口通过管路连接冷凝分液罐涡流管的喷嘴；闪蒸罐的排液口通过管路连接重沸器进液口；
所述重沸器的排气口通过管路连接冷凝分液罐的罐体入口；重沸器的排液口通过管路连接废液罐的进液口；
所述冷凝分液罐的热气出口通过管路连接负压混合器的进气口；罐体的排气口通过管路连接负压混合器的吸气口；罐体的排液口通过管路连接废液罐的进液口；
所述负压混合器的尾气出口连接灼烧炉。
采用本发明装置，将三甘醇脱水部件产生的尾气通过闪蒸罐闪蒸分离出闪蒸汽和废液，闪蒸汽包含硫化氢、甲烷和水蒸气；废液排入重沸器中，闪蒸汽进入冷凝分液罐；
对重沸器中的废液进行重沸后，分离出再生气和污水，再生气包含硫化氢、甲烷和水蒸气；污水排入废液罐，再生气排放进入冷凝分液罐的罐体内。
闪蒸汽进入冷凝分液罐中涡流管的喷嘴，在涡流管作用下，闪蒸汽分离出热气流和冷气流；热气流排放至涡流管的热气管，再从热气出口排出后，进入负压混合器的进气口；冷气流排放至涡流管的冷气管，通过管路进入罐体内；冷气流与罐体内的再生气充分混合，形成一次混合气体，其中的再生气在罐体内被冷气流冷却，充分析出水蒸气及其他污物转变为液相，液相从罐体的废液出口排入废液罐；剩余的一次混合气体从罐体的出气口排出，进入负压混合器的吸气口。
进入负压混合器的热气流，随后进入喉管，流速急剧增加产生真空；一次混合气体在真空作用下被负压吸附，从吸气口，吸入至喉管内与热气流相遇混合；所形成的二次混合气体在混合室内充分混合，形成均匀稳定的尾气，从负压混合器的尾气出口排出；二次混合时，温度高的热气流在喉管内遇到温度低的一次混合气体，热气流温度降低，热气流体积收缩，在喉管内形成的真空度进一步提高，进一步增强对一次混合气体的负压吸附效果。
上述排出的尾气进入灼烧炉内燃烧，燃烧主要生成二氧化碳，排放进入大气。
上述装置，进一步的改进是，所述涡流管的喷嘴中心轴和涡流管内腔相切。
进一步的改进是，所述涡流管的冷气管与罐体内腔连接的管路为筛管，涡流管的热气管出口和热气出口之间设置锥阀。锥阀可以调节热气管出口开度，控制气流压力大小。
进一步的改进是，所述负压混合器的收缩段为圆锥面，所述混合室与喉管连接部分截面积较圆锥面的截面积扩大。
进一步的改进是，所述灼烧炉内设置尾气出射管和燃烧器，负压混合器的尾气出口通过管路连接尾气出射管的底部。尾气从灼烧炉的底部进入尾气出射管，燃烧器点燃尾气出射管上部排出的尾气后，再进行排放。可以进一步提高燃烧效率，保证充分燃烧。
冷凝分液罐，罐体设置有出气口、再生气进气口和废液出口，罐体上端设置有涡流管，涡流管下端的冷气管设置在罐体内腔，喷嘴中心轴和涡流管内腔相切，涡流管上端的热气管出口和锥阀固定，涡流管下端的冷气管出口和筛管固定，筛管的管壁上设置有筛孔。
本发明的有益效果是：
(1)本发明通过将恶臭的成分转化为液体予以去除，产生的废液采用封闭式排放至废液罐，减少恶臭污染空气；同时通过对排放气体在排放前的充分混合，保证了气体的充分燃烧。本发明实现了排放物的污物臭味去除，达到环保的目的。
(2)本发明利用自身工艺产生的冷气流对再生气进行冷凝排污，不需要外加能量进行冷凝或者热交换，能量利用率高，节能环保；
(3)本发明利用自身工艺产生的高压气体(热气流)对低压气体(一次混合气)的压差，热气流在负压混合器的喉管内急速通过并产生真空，吸入一次混合气体，实现了在负压混合器内的输送排放，不需要外加能量对低压气体进行加压输送，能量利用率高，节能环保。
(4)本发明采用灼烧炉底部供应尾气燃烧，进一步提高了燃烧效率和充分燃烧，减少污染；
(5)本发明提供的装置结构简单，无运动机构，作用效果可靠，使用寿命长，避免频繁维护造成的经济损失。
附图说明
图1是本发明一种用于三甘醇脱水的尾气除臭工艺及装置的原理示意图；
图2是实施例冷凝分液罐的结构示意图；
图3是实施例负压混合器结构示意图。
图中：1.闪蒸罐、2.重沸器、3.冷凝分液罐、4.负压混合器、5.灼烧炉、6.废液罐、31.罐体、32.筛管、33.涡流管、34.锥阀、311.出气口、312.再生气进气口、313.废液出口、331.喷嘴、332.冷气管、333.热气管、341.热气出口、41.进气口、42.吸气口、43.喉管、44.混合室、45.尾气出口、51.尾气出射管、52.燃烧器。
具体实施方式
下面通过说明书附图对本发明做进一步地详细描述。
实施例
如图1、图2和图3所示，本发明一种用于三甘醇脱水的尾气除臭装置，是由闪蒸罐1、重沸器2、冷凝分液罐3、负压混合器4、灼烧炉5和废液罐6构成；灼烧炉5包含尾气出射管51和燃烧器52。
如图2所示的冷凝分液罐3，罐体31设置有出气口311、再生气进气口312和废液出口313，罐体31上端设置有涡流管33，涡流管33下端的冷气管332出口和筛管32固定，筛管32的管壁上设置有筛孔，筛管一端设置在罐体31内腔。喷嘴331中心轴和涡流管33内腔相切，涡流管33上端的热气管333出口和锥阀34固定，锥阀34调节热气管333出口开度；
如图3所示的负压混合器4，设置有进气口41、吸气口42、喉管43、混合室44和尾气出口45；进气口41和喉管前部之间设置有内径逐渐缩小的收缩段，收缩段为圆锥面，喉管43后端设置有混合室44，混合室与喉管连接部分内径逐渐扩大，喉管43内腔截面积最小，混合室容积最大。
采用上述装置用于三甘醇脱水的尾气除臭，实施步骤如下：
步骤1：将三甘醇脱水装置产生的尾气排入闪蒸罐1，闪蒸分离出闪蒸汽和废液，闪蒸汽包含硫化氢、甲烷和水蒸气；废液排入重沸器2中，控制闪蒸汽压力0.6-0.8MPa，排放闪蒸汽进入冷凝分液罐3中涡流管33的喷嘴331。
步骤2：对重沸器2中的废液进行重沸，分离出再生气和污水，再生气包含硫化氢、甲烷和水蒸气；污水排入废液罐6，再生气排放进入冷凝分液罐3中罐体31的再生气进气口312。
步骤3：步骤1中的闪蒸汽进入冷凝分液罐3中涡流管33的喷嘴331，在涡流管33作用下，闪蒸汽分离出热气流和冷气流；热气流排放至涡流管33的热气管333，再从锥阀34的热气出口341排出，热气流压力0.4-0.6MPa；冷气流排放至涡流管33的冷气管332，进入筛管32，经筛管32上的筛孔进入罐体31内；冷气流充分与罐体31内的再生气混合，再生气在罐体31内进行冷却，充分析出水蒸气及其他污物转变为液相，液相从罐体31的废液出口313排入废液罐6；充分混合的再生气和冷气流混合气体从罐体31的出气口311排出。
步骤4：从锥阀34的热气出口341排出的热气流进入负压混合器4的进气口41，从罐体31的出气口311排出的再生气和冷气流混合气体进入负压混合器4的吸气口42；热气流进入喉管43流速急剧增加产生真空；再生气和冷气流混合气体在真空作用下被负压吸附大量进入吸气口42，在喉管43内与热气流相遇混合；再生气和冷气流混合气体和热气流在混合室44内充分混合，形成均匀稳定的尾气，从尾气出口45排出；温度高的热气流在喉管43内遇到温度低的再生气和冷气流混合气体，热气流温度降低，热气流体积收缩，在喉管43内形成的真空度进一步提高，进一步增强对再生气和冷气流混合气体的负压吸附效果。
步骤5：从负压混合器4的尾气出口45排出的尾气进入灼烧炉5的尾气出射管51，燃烧器52点燃尾气出射管51排出的尾气，燃烧主要生成二氧化碳，排放进入大气。

Claims (10)

1.一种用于三甘醇脱水的尾气除臭方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将三甘醇富液排入闪蒸罐，闪蒸分离出闪蒸汽和废液；废液排入重沸器中；闪蒸汽排入冷凝分液罐的涡流管内；
步骤2：对重沸器中的废液进行重沸，分离出再生气和污水；污水排入废液罐，再生气排入冷凝分液罐的罐体；
步骤3：步骤1的闪蒸汽在涡流管的作用下，分离出热气流和冷气流；热气流从冷凝分液罐的热气出口排出，进入负压混合器的进气口；冷气流从涡流管的冷气管，通过筛管，进入冷凝分液罐的罐体内；冷气流与步骤2进入罐体内的再生气混合，形成一次混合气体；
一次混合气体中的再生气在罐体内被冷却，析出的水蒸气及其他污物转变为液相，液相从罐体的废液出口排入废液罐；
其余的一次混合气体从罐体的出气口排出；
步骤4：步骤3的热气流从负压混合器的进气口进入喉管；步骤3从罐体的出气口排出的一次混合气体从负压混合器的吸气口，被吸入到喉管与热气流混合，形成二次混合气体；二次混合气体在负压混合器的混合室内混合后，形成的尾气，从尾气出口排出；
步骤5：步骤4排出的尾气进入灼烧炉，燃烧后排放进入大气。
2.根据权利要求1所述的用于三甘醇脱水的尾气除臭方法，其特征在于：所述步骤1中，闪蒸汽包含硫化氢、甲烷和水蒸气。
3.根据权利要求1所述的用于三甘醇脱水的尾气除臭方法，其特征在于：所述步骤1中，控制闪蒸汽压力0.6-0.8MPa。
4.根据权利要求1所述的用于三甘醇脱水的尾气除臭方法，其特征在于：所述步骤2中，再生气包含硫化氢、甲烷和水蒸气。
5.根据权利要求1所述的用于三甘醇脱水的尾气除臭方法，其特征在于：所述步骤3，热气流通过热气管出口固连的锥阀后从热气出口排出，热气流压力0.4-0.6MPa。
6.一种三甘醇脱水的尾气除臭装置，其特征在于，包括闪蒸罐、重沸器、冷凝分液罐、负压混合器、灼烧炉和废液罐；
所述冷凝分液罐包括罐体和涡流管；涡流管两端包括相对设置的热气管和冷气管；冷气管通过管路连通所述罐体内腔；热气管通过管路连接热气出口；
所述负压混合器包括进气口、吸气口、喉管、混合室和尾气出口；进气口和喉管前部之间设置有内径逐渐缩小的收缩段，喉管后部连接混合室，混合室与喉管连接部分内径逐渐扩大，混合室后部连接尾气出口；吸气口连接喉管中部；喉管内腔截面积最小；
所述闪蒸罐入口通过管路连接尾气排放部件，闪蒸罐的排气口通过管路连接冷凝分液罐涡流管的喷嘴；闪蒸罐的排液口通过管路连接重沸器进液口；
所述重沸器的排气口通过管路连接冷凝分液罐的罐体入口；重沸器的排液口通过管路连接废液罐的进液口；
所述冷凝分液罐的热气出口通过管路连接负压混合器的进气口；罐体的排气口通过管路连接负压混合器的吸气口；罐体的排液口通过管路连接废液罐的进液口；
所述负压混合器的尾气出口连接灼烧炉。
7.根据权利要求6所述的三甘醇脱水的尾气除臭装置，其特征在于：所述涡流管的喷嘴中心轴和涡流管内腔相切。
8.根据权利要求6所述的三甘醇脱水的尾气除臭装置，其特征在于：所述涡流管的冷气管与罐体内腔连接的管路为筛管，涡流管的热气管出口和热气出口之间设置锥阀。
9.根据权利要求6所述的三甘醇脱水的尾气除臭装置，其特征在于：所述负压混合器的收缩段为圆锥面，所述混合室的容积较圆锥面扩大。
10.根据权利要求6所述的三甘醇脱水的尾气除臭装置，其特征在于：所述灼烧炉内设置尾气出射管和燃烧器，负压混合器的尾气出口通过管路连接尾气出射管的底部。
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