CN114437849B - 一种天然气开采用脱硫设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及天然气处理技术领域，公开了一种天然气开采用脱硫设备，包括脱硫塔，脱硫塔一侧设置有气水分离塔，气水分离塔的一侧设置有进气口，另一侧设置有排水口，气水分离塔的上端设置有排气口，下端设置有排污口，气水分离塔内设置有上下两端贯通的折返筒，进气口与折返筒的侧壁对齐，折返筒的上方设置有旋流分离装置，旋流分离装置包括设置于气水分离塔内的安装环、设置于安装环内的分离片，分离片沿安装环的径向间隔设置有多个，相邻两个分离片之间形成通风道。本申请具有在脱硫处理之前有效减少天然气中水份的效果。

Description

一种天然气开采用脱硫设备

技术领域

本申请涉及天然气处理技术领域，尤其涉及一种天然气开采用脱硫设备。

背景技术

天然气中含有硫化氢、硫醇类、二氧化碳、饱和水以及其它杂质，天然气中硫化物和氰化物的存在，会造成设备和管道的腐蚀，引起化学反应催化剂的中毒失活，直接影响最终产品的收率和质量，当其作为民用燃料时，产生的排放废气中的硫化物，污染环境，危害人的健康，因此需将其中的有害成分脱除，以满足工厂生产和民用商品气的使用要求。

针对上述相关技术，本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现至少存在以下技术问题：在对天然气进行脱硫之前，天然气中含有液体混合物，导致脱硫的效率较低。

发明内容

本申请实施例通过提供一种天然气开采用脱硫设备，解决了现有技术中天然气中含有液体导致脱硫效率低的问题，实现了提高天然气的脱硫效率。

本申请实施例提供了一种天然气开采用脱硫设备，包括脱硫塔，所述脱硫塔一侧设置有气水分离塔，所述气水分离塔的一侧设置有进气口，另一侧设置有排水口，所述气水分离塔的上端设置有排气口，下端设置有排污口，所述气水分离塔内设置有上下两端贯通的折返筒，所述进气口与所述折返筒的侧壁对齐，所述折返筒的上方设置有旋流分离装置，所述旋流分离装置包括设置于气水分离塔内的安装环、设置于安装环内的分离片，所述分离片沿所述安装环的径向间隔设置有多个，相邻两个分离片之间形成通风道。

进一步的，所述安装环为中空结构，所述分离片的中部设置有安装管，所述安装管的两端分别与所述安装环内侧壁对应的位置相连通，所述气水分离塔的侧壁设置有通气口，所述安装环的侧壁设置有连接口，所述通气口与所述连接口相连通。

进一步的，所述折返筒为圆锥形筒状，所述折返筒的大端位于上方，且折返筒的大端设置有固定环，所述固定环与所述气水分离塔的内侧壁固定连接。

进一步的，所述气水分离塔内设置有清理装置，用于清洗旋流分离装置。

进一步的，所述清理装置包括设置于气水分离塔内顶部的水管、设置于水管上端并伸出气水分离塔的第一连接管，所述水管水平设置，且水管的底部设置有一排喷头。

进一步的，所述清理装置还包括设置于气水分离塔内顶部的气管、设置于器官上端并伸出气水分离塔的第二连接管，所述气管水平设置，且气管的底部设置有一排喷头。

进一步的，所述气水分离塔的内侧壁嵌设有呈中空结构的连接环，所述连接环与所述通气口相连通，所述安装环与连接环固定连接，所述连接口与所述连接环的内部相连通，所述气水分离塔内设置有驱动安装环转动的驱动装置。

进一步的，所述驱动装置包括设置于安装环下端面的齿环、转动设置于气水分离塔内侧壁上的齿轮、设置于气水分离塔外侧壁上的驱动电机，所述齿轮与所述齿环的下端面相啮合，所述驱动电机的输出轴穿过气水分离塔并与齿轮固定连接。

进一步的，所述气水分离塔包括塔身、设置于塔身顶部的顶盖，所述塔身和顶盖相向的一端均设置有边沿，两个所述边沿通过螺栓固定连接。

进一步的，所述塔身的上端面开设有两个相对设置的第一定位槽，所述连接环上开设有两个相对设置的第二定位槽，所述第一定位槽与第二定位槽一一对应设置并相连通，所述安装环的外侧壁向外凸起形成定位块，所述定位块关于安装环的轴线对称设置有两个，所述定位块穿过第一定位槽并插接于第二定位槽内。

本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、由于采用了气水分离塔，所以能够通过将混合天然气通入至气水分离塔内，通过折返筒，能够使得天然气折返从折返筒的底部流入至折返筒内并上升至气水分离塔的上方，天然气经过折返筒时，能够有效使得天然气中含有的水蒸气或固体颗粒沿着折返筒的外侧壁流至气水分离塔的底部，通过折返筒的天然气再经过旋流分离器进一步加强脱水效果，有效解决了现有技术中天然气中含有液体导致脱硫效率低的问题，实现了提高天然气的脱硫效率。

2、由于采用了安装环以及在分离片中间设置安装管，所以能够在天然气经过分离片时，通过通气口提供冷气，使得冷气经过安装环以及安装管，通过冷气降低安装管表面的温度，使得经过通风道之间的天然气中含有的水蒸气能够被迅速冷凝，沿着分离片流下，有效解决了现有技术中旋流分离装置的脱水效果不好的问题，进而实现了便于高效去除天然气中含有的液体以及固体颗粒。

3、由于采用了清理装置，所以能够在该设备不使用时，为水管提供液体，使得喷头能够对分离片进行喷洒，有效去除分离片上粘附的杂质，再从气管中通入气体，该气体优先采用经过气水分离塔处理的天然气，将该天然气通入气管，通过喷头对分离片进行喷射，使得分离片的表面能够处于干燥状态，方便下次使用。

附图说明

图1为本申请实施例中的整体的结构示意图；

图2为本申请实施例中的气水分离塔的内部结构示意图；

图3为本申请实施例中的旋流分离装置的顶部结构示意图；

图4为图2中A处的放大示意图；

图5为图3中B处的放大示意图；

图中：1、脱硫塔；2、气水分离塔；21、进气口；22、排水口；23、排水管；24、排气口；25、排污口；26、塔身；261、第一定位槽；27、顶盖；271、压紧块；28、边沿；29、通气口；3、折返筒；31、固定环；4、旋流分离装置；41、安装环；411、定位块；42、分离片；43、连接口；44、安装管；45、隔片；5、连接环；51、第二定位槽；6、清理装置；61、水管；62、第一连接管；63、气管；64、第二连接管；7、驱动装置；71、齿环；72、齿轮；73、驱动电机；8、十字架；81、竖杆；82、叶片。

具体实施方式

本申请实施例公开提供了一种天然气开采用脱硫设备，通过设置气水分离塔2，能够在天然气进入脱硫塔1内之前，对天然气进行预处理，提高天然气的纯度，利用气水分离塔2大大减少天然气内含有的液体以及固体颗粒，以便于脱硫塔1内的脱硫处理，解决了现有技术中天然气中含有液体导致脱硫效率低的问题，实现了在脱硫处理之前减少天然气中含有的液体和固体颗粒，提高天然气的脱硫效率。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

参照图1、图2，一种天然气开采用脱硫设备，包括脱硫塔1和气水分离塔2，气水分离塔2远离脱硫塔1的一侧连通有进气口21，另一侧连通有排水口22，且排水口22的位置低于进气口21，排水口22上连通有排水管23，排水管23的下端伸入气水分离塔2内并向底部延伸，排水管23的下端与气水分离塔2的内底部具有间隔，气水分离塔2的上端连通有排气口24，下端连通有排污口25，排气口24与脱硫塔1通过管道连通。

参照图2，气水分离塔2包括塔身26、顶盖27，塔身26呈空心圆柱体状，且塔身26的底部固定有支腿，进行支撑，塔身26和顶盖27相向的一端均成型有环形的边沿28，两个边沿28相贴合并通过螺栓固定连接。

参照图2，气水分离塔2内安装有折返筒3，折返筒3的上下两端贯通，折返筒3为圆锥形筒状，折返筒3的大端位于上方，且折返筒3的大端成型有固定环31，固定环31与气水分离塔2的内侧壁固定连接。折返筒3的下端面位于排水口22的上方，进气口21与折返筒3的侧壁对齐，使得从进气口21进入的混合天然气能够与折返筒3的外侧壁接触，使得水份和固体颗粒物在折返筒3外聚集形成水滴落到分离器底部，实现气水初次分离。

参照图2、图3、图4和图5，气水分离塔2内安装有旋流分离装置4，旋流分离装置4位于折返筒3的上方，旋流分离装置4包括安装环41、分离片42，安装环41呈中空结构，安装环41的外径与气水分离塔2的内径相适配，气水分离塔2的内侧壁嵌设有呈中空结构的连接环5，连接环5与气水分离塔2转动配合，气水分离塔2的侧壁连通有两个相对设置的通气口29，连接环5与通气口29相连通。连接环5的内侧壁与塔身26的内侧壁平齐，安装环41与连接环5固定连接，具体地，塔身26的上端面开设有两个相对设置的第一定位槽261，连接环5上开设有两个相对设置的第二定位槽51，第一定位槽261与第二定位槽51一一对应设置并相连通，安装环41的外侧壁向外凸起形成定位块411，定位块411关于安装环41的轴线对称设置有两个，安装时，打开顶盖27，使得定位块411穿过对应的第一定位槽261并插接于第二定位槽51内，顶盖27的下端面固定安装有两个压紧块271，压紧块271插接于第一定位槽261内，并与定位块411的上端面抵触。安装环41的侧壁开设有连接口43，连接口43位于定位块411上，连接口43与连接环5相连通，而连接环5与通气口29相连通，即通气口29与安装环41内相连通。分离片42沿安装环41的径向间隔设置有多个，分离片42呈波浪状，且分离片42的上端面与安装环41的上端面齐平，分离片42的下端面与安装环41的下端面齐平，相邻两个分离片42之间形成通风道。分离片42的中部成型有安装管44，安装管44的两端分别与安装环41内侧壁对应的位置相连通，安装管44的管径大于分离片42的厚度，能够增大与天然气的接触面积，通过从通气口29内通入冷气，使得冷气经过连接环5流入连接口43并通入至安装环41内，使得安装管44表面的温度降低，能够使得经过通风道的天然气中的水蒸气冷凝聚集在安装管44的表面，形成水滴流至气水分离塔2的底部。为了提高冷气的冷却效果，在安装环41内安装有多个隔片45，以两个连接口43的连线为中心线，安装管44沿中心线的延伸方向间隔设置，且安装管44的长度方向与中心线的长度方向相互垂直，两个安装管44为一组，安装管44组位于中心线一侧的两个端部之间安装有一个隔片45，该安装管44组位于中心线另一侧的两个端部外侧均安装有一个隔片45，使得冷气沿着安装环41和安装管44内的走向为S形，能够大大降低冷气的温度，并且具有较好的冷却效果。

参照图2和图4，为了便于对旋流分离装置4进行清洗，在气水分离塔2内安装有清理装置6，清理装置6位于旋流分离装置4的上方。清理装置6包括水管61、第一连接管62、气管63、第二连接管64，水管61和气管63均水平设置，水管61和气管63相背离的一端分别固定连通有第一连接管62和第二连接管64，第一连接管62和第二连接管64均竖直设置，并伸出气水分离塔2的外侧，水管61连接有水泵，气管63连接有风机，通过水泵提供清洗液，在水管61的底部安装有一排喷头，通过清洗液对分离片42进行冲洗，冲洗之后，通过抽气至气管63内，在气管63的底部安装有一排喷头，通过气管63的喷头对分离片42进行喷气，使得分离片42的表面保持干燥，具体地，可以将天然气通入至气管63内，可以对天然气进行回收，同时能够保证下次工作时气水分离塔2内的天然气纯度。

参照图2、图3和图4，为了提高对分离片42的清洗效果，在气水分离塔2内安装有驱动装置7，用于驱动安装环41转动，进而能够保证水管61或气管63上的喷头能够清洗地更全面。驱动装置7包括齿环71、齿轮72、驱动电机73，齿环71固定安装于安装环41的下端面，齿轮72转动连接于气水分离塔2的内侧壁上，齿轮72的上表面与齿环71的下端面相啮合，驱动电机73固定安装于气水分离塔2的外侧壁上，驱动电机73的输出轴穿过气水分离塔2并与齿轮72固定连接。通过启动驱动电机73，带动齿轮72转动，使得齿轮72带动与其啮合的齿环71转动，进而带动安装环41转动，使得喷头能够喷洒全面，进一步地，该驱动电机73为正反转电机，可采用正转反转结合的方式带动安装环41转动，提高清洗效果。

参照图2，进一步的，在齿环71的内侧壁之间连接有十字架8，十字架8与分离片42间隔设置，十字架8的中心固定连接有竖杆81，竖杆81延伸至折返筒3内，竖杆81上固定安装有螺旋状的叶片82，叶片82与折返筒3的内侧壁贴合，通过齿环71转动时，能够带动十字架8转动，使得叶片82能够对折返筒3的内侧壁进行清洗，进一步提高对气水分离塔2内部的清洗效果。

本申请实施例的工作原理是：天然气混合物在泵的排气压力作用下通过进气口21进入气水分离塔2，碰到折返筒3后，天然气折返被压入折返筒3内并继续上升，水份或固体颗粒物在折返筒3外聚集形成水滴落到分离器底部，实现气水初次分离，分离后的天然气上升，经过旋流分离器，通过分离片42进一步进行气水分离，同时经过通气口29通入冷气，使得冷气经过安装管44对经过通风道的天然气进行冷却，使得天然气中夹杂的水蒸气冷凝形成水滴落下。处理后的天然气最终经过排气口24通入至脱硫塔1内进行脱硫工序。

在处理天然气的过程中，控制好气水分离塔2的内部水位，使得水位始终低于折返筒3底部，保证天然气能够溢出。排水管23的进水口比出水口低，确保天然气不外泄。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

以上所述的，仅为本申请实施例较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，根据本申请的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种天然气开采用脱硫设备，包括脱硫塔（1），其特征在于，所述脱硫塔（1）一侧设置有气水分离塔（2），所述气水分离塔（2）的一侧设置有进气口（21），另一侧设置有排水口（22），所述气水分离塔（2）的上端设置有排气口（24），下端设置有排污口（25），所述气水分离塔（2）内设置有上下两端贯通的折返筒（3），所述进气口（21）与所述折返筒（3）的侧壁对齐，所述折返筒（3）的上方设置有旋流分离装置（4），所述旋流分离装置（4）包括设置于气水分离塔（2）内的安装环（41）、设置于安装环（41）内的分离片（42），所述分离片（42）呈波浪状，所述分离片（42）沿所述安装环（41）的径向间隔设置有多个，相邻两个分离片（42）之间形成通风道；所述安装环（41）为中空结构，所述分离片（42）的中部设置有安装管（44），所述安装管（44）的两端分别与所述安装环（41）内侧壁对应的位置相连通，所述气水分离塔（2）的侧壁设置有通气口（29），所述安装环（41）的侧壁设置有连接口（43），所述通气口（29）与所述连接口（43）相连通；所述折返筒（3）为圆锥形筒状，所述折返筒（3）的大端位于上方，且折返筒（3）的大端设置有固定环（31），所述固定环（31）与所述气水分离塔（2）的内侧壁固定连接；所述气水分离塔（2）内设置有清理装置（6），用于清洗旋流分离装置（4）；所述清理装置（6）包括设置于气水分离塔（2）内顶部的水管（61）、设置于水管（61）上端并伸出气水分离塔（2）的第一连接管（62），所述水管（61）水平设置，且水管（61）的底部设置有一排喷头；所述清理装置（6）还包括设置于气水分离塔（2）内顶部的气管（63）、设置于器官上端并伸出气水分离塔（2）的第二连接管（64），所述气管（63）水平设置，且气管（63）的底部设置有一排喷头；所述气水分离塔（2）的内侧壁嵌设有呈中空结构的连接环（5），所述连接环（5）与所述通气口（29）相连通，所述安装环（41）与连接环（5）固定连接，所述连接环（5）与气水分离塔（2）转动配合，所述连接口（43）与所述连接环（5）的内部相连通，所述气水分离塔（2）内设置有驱动安装环（41）转动的驱动装置（7）；所述驱动装置（7）包括设置于安装环（41）下端面的齿环（71）、转动设置于气水分离塔（2）内侧壁上的齿轮（72）、设置于气水分离塔（2）外侧壁上的驱动电机（73），所述齿轮（72）与所述齿环（71）的下端面相啮合，所述驱动电机（73）的输出轴穿过气水分离塔（2）并与齿轮（72）固定连接；所述齿环（71）的内侧壁之间连接有十字架（8），十字架（8）与分离片（42）间隔设置，所述十字架（8）的中心固定连接有竖杆(81)，所述竖杆（81）延伸至折返筒（3）内，所述竖杆（81）上固定安装有螺旋状的叶片（82）。

2.如权利要求1所述的一种天然气开采用脱硫设备，其特征在于，所述气水分离塔（2）包括塔身（26）、设置于塔身（26）顶部的顶盖（27），

所述塔身（26）和顶盖（27）相向的一端均设置有边沿（28），两个所述边沿（28）通过螺栓固定连接。

3.如权利要求2所述的一种天然气开采用脱硫设备，其特征在于，所述塔身（26）的上端面开设有两个相对设置的第一定位槽（261），所述连接环（5）上开设有两个相对设置的第二定位槽（51），

所述第一定位槽（261）与第二定位槽（51）一一对应设置并相连通，所述安装环（41）的外侧壁向外凸起形成定位块（411），所述定位块（411）关于安装环（41）的轴线对称设置有两个，所述定位块（411）穿过第一定位槽（261）并插接于第二定位槽（51）内。

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