CN113521995B - 一种天然气开采脱硫装置及其脱硫方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及脱硫设备技术领域，且公开了一种天然气开采脱硫装置及其脱硫方法，包括塔体。该天然气开采脱硫装置及其脱硫方法，通过溶液管与导流板、喷头的配合安装，使得溶液管在喷头的喷射反作用力下进行旋转，进而带动导流板旋转，设置的导流板将塔体分层，使得天然气在塔体内不需要结构对天然气均布，同时每一层导流板在安装后，通气槽不在同一竖面上，且挡向板将天然气导向，使得天然气能够在每一层完全流通，保证其反应时间，同时导流板的旋转方向使得天然气进入到每两层导流板之间后，与挡向板撞击，增强天然气的扩散作用，保证其反应脱硫效果，且天然气的流向与溶液管的转向相反，进一步增强天然气在每两层导流板之间的反应时间。
Description
技术领域
本发明涉及脱硫设备技术领域，具体为一种天然气开采脱硫装置及其脱硫方法。
背景技术
天然气是较为安全的燃气之一，它不含一氧化碳，也比空气轻，一端泄露会向上扩散，不易积聚形成爆炸性气体，安全性较其他燃气而言相对较高，天然气在开采出来后会含有硫化氢等物质，需要将这类物质分离出来，对硫化氢的处理以一般是利用脱硫塔脱硫，脱硫塔内一般利用碱性醇胺溶液在常温下与硫化氢和二氧化碳等酸性气体反应生成盐来脱硫，所得吸收富液(即吸收了天然气中酸性组分的溶液)再通过升温、降压、分解盐来释放出硫化氢和二氧化碳，从而实现吸收剂的循环使用。
现有的脱硫塔中，含酸性组分的天然气进入脱硫塔底部，与塔顶自上而下流动的醇胺溶液逆流接触，吸收其中的酸性组分，净化后的天然气从脱硫塔顶部输出，醇胺溶液吸收酸性组分后形成的富液在脱硫塔底部被输送出去进行还原，重新流进脱硫塔顶部的水管喷射，循环净化天然气。
这样的脱硫塔在使用过程中，由于含酸性物质的天然气是从脱硫塔底部的一侧流入的，这就导致天然气在其内部自下而上流动过程中，会有部分空间天然气团聚在一块，造成自上而下喷射的醇胺溶液无法对团聚的天然气完全反应，导致脱硫塔脱硫后的天然气仍会含有酸性物质，脱硫效果差；同时为了保证醇胺溶液对天然气的脱硫效果，喷射醇胺溶液量大，到达底部的醇胺溶液聚集，与天然气的接触面积减少，无法对底部塔底的天然气进行脱硫，醇胺溶液的脱硫作用不充分。
发明内容
本发明提供了一种天然气开采脱硫装置及其脱硫方法，具备天然气脱硫效果好，溶液利用率高的优点，解决了天然气受其分布影响，脱硫效果差，溶液利用率差的问题。
本发明提供如下技术方案：一种天然气开采脱硫装置及其脱硫方法，包括塔体，所述塔体下部分的一侧固定安装有入气口，所述塔体下部分的另一侧固定安装有污液口，所述塔体顶部的一侧固定安装有气体出口，所述塔体顶部的中部活动套装有溶液管，所述溶液管深入到塔体的下部分，所述溶液管的外表面固定安装有导流板，所述溶液管的外表面且位于导流板的下表面固定安装有分管，所述分管的一侧固定安装有喷头，所述导流板的一侧开设有通气槽，所述导流板的上表面且位于通气槽的一侧固定安装有挡向板，所述导流板的上表面开设有流动槽。
作为优选，所述导流板沿着溶液管的高度方向设置，所述导流板在溶液管上自下而上的安装是根据通气槽的设置位置决定的，所述通气槽的位置是俯视状态下自下而上顺时针布置。
作为优选，所述挡向板连接上下相邻的导流板，所述挡向板的底部固定安装在下方导流板开设通气槽的左侧，上部安装在上方导流板开设通气槽的右侧。
作为优选，所述喷头安装在分管的一侧，所述喷头的喷口方向斜向下，所述喷头的喷口方向为仰视状态下的逆时针方向。
作为优选，所述导流板上表面开设的流动槽表面倾斜，安装有挡向板的一侧高。
本发明具备以下有益效果：
该天然气开采脱硫装置及其脱硫方法，通过溶液管与导流板、喷头的配合安装，使得溶液管在喷头的喷射反作用力下进行旋转，进而带动导流板旋转，设置的导流板将塔体分层，使得天然气在塔体内不需要结构对天然气均布，同时每一层导流板在安装后，通气槽不在同一竖面上，且挡向板将天然气导向，使得天然气能够在每一层完全流通，保证其反应时间，同时导流板的旋转方向使得天然气进入到每两层导流板之间后，与挡向板撞击，增强天然气的扩散作用，保证其反应脱硫效果，且天然气的流向与溶液管的转向相反，进一步增强天然气在每两层导流板之间的反应时间，同时溶液从上到下流动，在每一层的流动槽上汇集，并通过通气槽掉落到下面的导流板上，使得上方的溶液从通气槽掉落时，成水滴状，具有一定的接触面积，同时在掉落到下面的导流板上后，水滴状的溶液再次被破碎，具有对天然气的脱硫作用，保证溶液脱硫充分。
附图说明
图1为本发明剖视结构示意图；
图2为本发明仰视结构示意图；
图3为本发明每一层导流板俯视结构示意图；
图4为本发明单个导流板俯视结构示意图；
图5为本发明导流板装配立体结构示意图；。
图中：1、塔体；2、入气口；3、污液口；4、气体出口；5、溶液管；6、导流板；7、分管；8、喷头；9、通气槽；10、挡向板；11、流动槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，一种天然气开采脱硫装置及其脱硫方法，包括塔体1，塔体1下部分的一侧固定安装有入气口2，塔体1下部分的另一侧固定安装有污液口3，塔体1顶部的一侧固定安装有气体出口4，塔体1顶部的中部活动套装有溶液管5，溶液管5深入到塔体1的下部分，溶液管5的外表面固定安装有导流板6，溶液管5的外表面且位于导流板6的下表面固定安装有分管7，分管7的一侧固定安装有喷头8，导流板6的一侧开设有通气槽9，导流板6的上表面且位于通气槽9的一侧固定安装有挡向板10，导流板6的上表面开设有流动槽11。
其中，导流板6沿着溶液管5的高度方向设置，导流板6在溶液管5上自下而上的安装是根据通气槽9的设置位置决定的，通气槽9的位置是俯视状态下自下而上顺时针布置，通过导流板6的安装确定，使得导流板6在溶液管5上安装后，通气槽9不再同一竖直面上，进而使得天然气能后在每两层导流板6之间完全覆盖，使得天然气脱硫过程有充足的反应时间，同时不需要过多的结构来实现天然气进入到塔体1内需要均布，保证天然气的脱硫完全。
其中，挡向板10连接上下相邻的导流板6，挡向板10的底部固定安装在下方导流板6开设通气槽9的左侧，上部安装在上方导流板6开设通气槽9的右侧，通过挡向板10的位置安装，并在其阻隔作用下，使得天然气的流动方向与溶液管5的转动方向相反，进一步增加溶液与天然气的反应时间，保障其完全反应脱硫。
其中，喷头8安装在分管7的一侧，喷头8的喷口方向斜向下，喷头8的喷口方向为仰视状态下的逆时针方向，通过喷头8的喷射方向的确定，使得溶液管5在喷头8的作用下能够在仰视状态下顺时针旋转，进而与挡向板10配合后，能够将进入每两层导流板6之间的天然气撞击挡向板10，进而延长天然气在每两层导流板6之间反应时间，且溶液喷射方向与天然气行走方向相反碰撞，促进天然气与溶液的反应效果。
其中，导流板6上表面开设的流动槽11表面倾斜，安装有挡向板10的一侧高，通过流动槽11的高度设置，使得上层的导流板6聚集的溶液掉落到下方的导流板6上，滴落散开具有较大的表面积，对天然气具有脱硫作用，保证溶液脱硫充分。
本发明天然气脱硫的工作原理如下：
溶液向溶液管5内注入，开采的天然气从入气口2处注入塔体1内，溶液进入分管7内后通过喷头8喷出，带动溶液管5旋转，、天然气向上流动，通过通气槽9后与挡向板10碰撞，沿着两个导流板6之间的通道流动，从喷头8喷出的溶液与天然气相对而撞，对天然气反应脱硫，上方的溶液对天然气脱硫后在导流板6上表面的流动槽11内积聚，并沿着其高度差滑落，溶液呈水滴状掉落过程中以及与下方的导流板6碰撞后，表面积增加，再次与天然气反应脱硫，脱硫后的天然气从气体出口4排出，硫化后的溶液从污液口3排出，还原后再次注入溶液管5进行脱硫。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.一种天然气开采脱硫装置的脱硫方法，其特征在于：所述天然气开采脱硫装置，包括塔体（1），所述塔体（1）下部分的一侧固定安装有入气口（2），所述塔体（1）下部分的另一侧固定安装有污液口（3），所述塔体（1）顶部的一侧固定安装有气体出口（4），所述塔体（1）顶部的中部活动套装有溶液管（5），所述溶液管（5）深入到塔体（1）的下部分，所述溶液管（5）的外表面固定安装有导流板（6），所述溶液管（5）的外表面且位于导流板（6）的下表面固定安装有分管（7），所述分管（7）的一侧固定安装有喷头（8），所述导流板（6）的一侧开设有通气槽（9），所述导流板（6）的上表面且位于通气槽（9）的一侧固定安装有挡向板（10），所述导流板（6）的上表面开设有流动槽（11）；
其中，所述导流板（6）沿着溶液管（5）的高度方向设置，所述导流板（6）在溶液管（5）上自下而上的安装是根据通气槽（9）的设置位置决定的，所述通气槽（9）的位置是俯视状态下自下而上顺时针布置；
其中，所述挡向板（10）连接上下相邻的导流板（6），所述挡向板（10）的底部固定安装在下方导流板（6）开设通气槽（9）的左侧，上部安装在上方导流板（6）开设通气槽（9）的右侧；
其中，所述喷头（8）安装在分管（7）的一侧，所述喷头（8）的喷口方向斜向下，所述喷头（8）的喷口方向为仰视状态下的逆时针方向；
其中，所述导流板（6）上表面开设的流动槽（11）表面倾斜，安装有挡向板（10）的一侧高；
其中，所述脱硫方法包括以下步骤：
S1、溶液向溶液管（5）内注入，开采的天然气从入气口（2）处注入塔体（1）内；
S2、溶液进入分管（7）内后通过喷头（8）喷出，带动溶液管（5）旋转；
S3、天然气向上流动，通过通气槽（9）后与挡向板（10）碰撞，沿着两个导流板（6）之间的通道流动；
S4、从喷头（8）喷出的溶液与天然气相对而撞，对天然气反应脱硫；
S5、上方的溶液对天然气脱硫后在导流板（6）上表面的流动槽（11）内积聚，并沿着其高度差滑落，溶液呈水滴状掉落过程中以及与下方的导流板（6）碰撞后，表面积增加，再次与天然气反应脱硫；
S6、脱硫后的天然气从气体出口（4）排出，硫化后的溶液从污液口（3）排出，还原后再次注入溶液管（5）进行脱硫。
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