CN207987129U - 一种新型油田伴生气脱硫脱硫醇系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种新型油田伴生气脱硫脱硫醇系统，包括酸气吸收塔、气液分离罐、有机硫转化塔、氧化反应器和袋式过滤机，所述酸气吸收塔连接伴生气输送管道，酸气吸收塔与气液分离罐连接，气液分离罐与有机硫转化塔连接，有机硫转化塔与伴生气输送管道连接；酸气吸收塔的底部与氧化反应器连接，在氧化反应器的底部设置有沉降锥底，沉降锥底连接袋式过滤机；所述气液分离罐还连接脱硫气体排放管道，脱硫气体排放管道通过增压机与预分离器连接，预分离器依次与脱乙烷塔、脱丁烷塔和稳定轻烃储罐连接。本实用新型可分步脱除含硫成分的硫醇和硫化氢气体，脱硫效果好，而且在脱硫过程中可处理得到硫磺副产品，提高了脱硫处理的附加值。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种对站外来的伴生气进行处理的系统，具体地说是涉及一种用于伴生气处理轻烃回收的脱硫脱硫醇系统。
背景技术
油田伴生气指的是因为油田在开采过程中，在油层间会出现伴随石油液体出现的气体，主要成分是甲烷，通常含有大量的乙烷和碳氢重组分。伴生气回收处理就是指将乙烷、丙烷、丁烷和重组分从气流中分离出来，它们可以被进一步加工，作为纯组分或天然气混合液(NGL)或LPG销售。
申请号为201621369910.8的中国实用新型专利公开了一种利用伴生气分离出LPG和稳定轻烃的处理装置，该处理装置可对站外来的伴生气进行顺序处理，经脱硫、计量、增压、干燥脱除其中的水和杂质，使混烃从气体中分离，与此同时，将混烃进一步分离为LPG及稳定轻烃产品，提高伴生气的附加值。然而，该处理装置中的脱硫过程较为简易，不能针对伴生气中的硫成分有目的有步骤脱除，脱硫效果不好，且不能将脱出的硫成分有效回收利用。
实用新型内容
基于上述技术问题，本实用新型提供一种新型油田伴生气脱硫脱硫醇系统。
本实用新型所采用的技术解决方案是：
一种新型油田伴生气脱硫脱硫醇系统，包括酸气吸收塔、气液分离罐、有机硫转化塔、氧化反应器和袋式过滤机，所述酸气吸收塔连接伴生气输送管道，酸气吸收塔的顶部通过第一气体输送管道与气液分离罐连接，气液分离罐通过第二气体输送管道与有机硫转化塔连接，有机硫转化塔通过第三气体输送管道与伴生气输送管道连接；酸气吸收塔的底部通过第一硫磺溶液输送管道与氧化反应器连接，在氧化反应器的底部设置有沉降锥底，沉降锥底通过第二硫浆溶液输送管道连接袋式过滤机；所述气液分离罐还连接脱硫气体排放管道，脱硫气体排放管道通过增压机与预分离器连接，预分离器通过重烃输送管道与脱乙烷塔连接，脱乙烷塔通过混合烃输送管道与脱丁烷塔连接，脱丁烷塔连接稳定轻烃储罐。
优选的，所述伴生气输送管道上设置有压力调节阀和计量装置，压力调节阀和计量装置均与控制器连接。
优选的，在第二气体输送管道上串接有燃气加热器或电炉。
优选的，所述氧化反应器还连接空气管道，在空气管道上设置有罗茨风机。
优选的，在酸气吸收塔的底部设置有液位调节阀。
本实用新型的有益技术效果是：
本实用新型用于伴生气处理轻烃回收系统中进行脱硫处理，可分步脱除含硫成分的硫醇和硫化氢气体，脱硫效果好，能够清除99.99％以上的硫化氢，处理后的尾气H2S含量低于7mg/NM3，脱硫效果好，而且在脱硫过程中可处理得到硫磺副产品，提高了脱硫处理的附加值，降低了脱硫处理成本，经济效益显著，市场前景较好。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型的结构原理示意图。
具体实施方式
结合附图，一种新型油田伴生气脱硫脱硫醇系统，包括酸气吸收塔1、气液分离罐2、有机硫转化塔3、氧化反应器4和袋式过滤机5。所述酸气吸收塔1连接伴生气输送管道6，酸气吸收塔1的顶部通过第一气体输送管道7与气液分离罐2连接，气液分离罐2通过第二气体输送管道9与有机硫转化塔3连接，有机硫转化塔3通过第三气体输送管道10与伴生气输送管道6连接。酸气吸收塔1的底部通过第一硫磺溶液输送管道11与氧化反应器4连接，在氧化反应器4的底部设置有沉降锥底12，沉降锥底12通过第二硫浆溶液输送管道13连接袋式过滤机5。所述气液分离罐2还连接脱硫气体排放管道14，脱硫气体排放管道14通过增压机15与预分离器16连接，预分离器16通过重烃输送管道与脱乙烷塔17连接，脱乙烷塔17通过混合烃输送管道与脱丁烷塔18连接，脱丁烷塔18连接稳定轻烃储罐19。
作为对本实用新型的进一步设计，所述伴生气输送管道6上设置有压力调节阀20和计量装置21，压力调节阀20和计量装置21均与控制器连接。
更进一步的，在第二气体输送管道9上串接有燃气加热器22。
进一步的，所述氧化反应器4还连接空气管道23，在空气管道23上设置有罗茨风机24。
进一步的，在酸气吸收塔1的底部设置有液位调节阀25。
更进一步的，所述第三气体输送管道10上还串接有水冷器8。
上述有机脱硫塔共设置2个，可根据处理需要进行串并联之间的切换。
上述酸气吸收塔1通过吸收液输送管道26与吸收液储罐27连接。
上述沉降锥底的底部设置有空气吹扫环，空气吹扫环与压缩空气输送管道连接，在空气吹扫环上布设有喷嘴。
本实用新型的工作过程大致如下：
一、脱硫工艺说明
原料天然气在酸气吸收塔中分离凝液并吸收硫化氢，再经过气液分离后进入精脱硫界区。先与脱硫净化气换热升温，再经电加热器升温至～420℃进入有机硫转化塔，通过催化剂床层后，伴生气中的硫醇转化为H2S，转化气经换热系统回收热量后经过水冷器冷却到40℃送至酸气吸收塔吸收硫化氢再通过气液分离器后送往界外。
1、脱硫化氢
伴生气压力调节并计量后进入酸气吸收塔。在吸收塔内，酸性伴生气与含有催化剂的溶液互相接触，气体中的H2S与催化剂中的铁离子反应，生成硫磺单质。溶液中的Fe3+被还原成Fe2+。吸收后的气体经过一个气液分离罐进行液体分离捕集后，达标后气体送往后续工序。在吸收塔内生成硫磺的溶液在自身压力作用下，经过吸收塔锥底在液位调节阀的流量调整后进入氧化反应器。
在氧化反应器中，采用罗茨风机鼓入空气的方式，空气进入氧化塔，溶液中的亚铁离子与空气中的氧气充分接触并反应，溶液催化剂重新恢复反应活性，再通过吸收液泵重新打入吸收塔，保证系统溶液对酸性气的处理效果。
吸收塔内生成的硫磺通过溶液循环带入氧化反应器，并在氧化塔锥底部分逐渐沉降为固含量5-15wt％硫浆。锥底有一系列的空气吹扫环，吹扫环上遍布喷嘴，定时用压缩空气吹扫锥底，以防止硫磺粘附。含有较高浓度硫磺的硫浆通过硫浆泵送至袋式过滤机，过滤后得到硫磺产品，滤液打回氧化塔。
2、脱硫醇
有机硫转化：是将天然气中的硫醇在催化剂的作用下进行热裂解反应，将硫醇转化为H2S，其原理及化学反应方程式如下表1：
表1
湿法脱硫后的天然气进入脱硫界区后先与脱硫净化气换热升温，再经燃气加热器(或电炉)升温至～420℃进入硫醇非加氢催化转化塔，通过催化剂床层后，天然气中的硫醇转化为H2S，转化气经换热系统回收热量后进入风冷器(夏季后端再串联个水冷器)冷却到40℃送至湿法脱硫脱除H2S，最后送出界区。第一有机硫转化塔和第二有机硫转化塔运行方式为可串可并，脱硫系统正常运行时为串联运行。当前面一槽硫化物穿透需更换时，将穿透槽切除，进行脱硫剂更换，同时另一槽单独运行，且不影响全系统正常生产。脱硫剂装填完毕，且进行升温还原后，将此槽串入到第一槽后使用。此流程可以延长催化剂寿命。
二、脱烃工艺说明
脱硫后的原料气经汇管缓冲后进入增压机，增压机将压力由0.2MPa增至2.3MPa，之后进入预分离器进行分离，分离出的水直接进入污水罐，分离出的重烃进入脱乙烷塔。预分离完成后进入干燥工段。
干燥后的原料气经精密过滤器过滤除去粉尘，进入换热器预冷至17℃左右，进入螺杆制冷压缩机系统将原料气温度进一步降至-28℃。制冷后的天然气进入混烃分离器进行气液分离。罐顶贫气进入换热器作为冷源，换热被升温至30℃左右，之后进入外输增压机将压力增压至6.6MPa后进外输管线；在罐底，经分离后的混合烃进入脱乙烷塔进行脱乙烷处理，脱乙烷塔顶气相返回增压机前端管线，塔底经脱乙烷处理后混合烃，进入脱丁烷塔进行脱丁烷处理，塔顶气相经冷却器冷却后再进入脱丁烷塔顶回流罐，脱丁烷塔顶回流罐顶气相返回增压机前端管线，回流罐底的LPG产品进入LPG储罐。脱丁烷塔底产出的稳定轻烃，经冷却器冷却后进入稳定轻烃储罐。
上述方式中未述及的有关技术内容采取或借鉴已有技术即可实现。
需要说明的是，上述实施例只是为了说明本实用新型的技术思路及特点，其目的是让技术人员能够了解本实用新型的内容和方法并能够顺利实施，并不限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容做出的等效变化或修饰，都涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种新型油田伴生气脱硫脱硫醇系统，其特征在于：包括酸气吸收塔、气液分离罐、有机硫转化塔、氧化反应器和袋式过滤机，所述酸气吸收塔连接伴生气输送管道，酸气吸收塔的顶部通过第一气体输送管道与气液分离罐连接，气液分离罐通过第二气体输送管道与有机硫转化塔连接，有机硫转化塔通过第三气体输送管道与伴生气输送管道连接；酸气吸收塔的底部通过第一硫磺溶液输送管道与氧化反应器连接，在氧化反应器的底部设置有沉降锥底，沉降锥底通过第二硫浆溶液输送管道连接袋式过滤机；所述气液分离罐还连接脱硫气体排放管道，脱硫气体排放管道通过增压机与预分离器连接，预分离器通过重烃输送管道与脱乙烷塔连接，脱乙烷塔通过混合烃输送管道与脱丁烷塔连接，脱丁烷塔连接稳定轻烃储罐。
2.根据权利要求1所述的一种新型油田伴生气脱硫脱硫醇系统，其特征在于：所述伴生气输送管道上设置有压力调节阀和计量装置，压力调节阀和计量装置均与控制器连接。
3.根据权利要求1所述的一种新型油田伴生气脱硫脱硫醇系统，其特征在于：在第二气体输送管道上串接有燃气加热器或电炉。
4.根据权利要求1所述的一种新型油田伴生气脱硫脱硫醇系统，其特征在于：所述氧化反应器还连接空气管道，在空气管道上设置有罗茨风机。
5.根据权利要求1所述的一种新型油田伴生气脱硫脱硫醇系统，其特征在于：在酸气吸收塔的底部设置有液位调节阀。
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|---|---|---|---|---|
| CN111205898A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-05-29 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种低含硫油田伴生气直供燃气锅炉的原位净化处理系统及方法 |
| CN112760132A (zh) * | 2019-11-04 | 2021-05-07 | 中国石化工程建设有限公司 | 一种油气回收的方法和装置 |
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| CN112760132B (zh) * | 2019-11-04 | 2022-04-08 | 中国石化工程建设有限公司 | 一种油气回收的方法和装置 |
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