CN211946934U - 一种非再生天然气液体脱硫集成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种非再生天然气液体脱硫集成装置，包括脱硫吸收塔，脱硫吸收塔包括进气口、出气口、脱硫剂进口、循环液出口、排污口，循环液出口通过管线依次连接有第一电动球阀、循环系统、回收计量装置和流量控制器，流量控制器和脱硫剂进口通过管线相连，脱硫剂进口还连接有补液系统，排污系统，与排污口相连，通过将天然气脱硫、脱硫剂回流、脱硫剂泵送补液、硫化氢在线检测、液位连锁报警及控制、远程放空、远程停泵、远程监控和定位等功能的组合装置，以实现减少占地、缩短施工周期、减员增效。并能实现集气站内对天然气进行脱硫处理后接入不含硫天然气集输系统，从而解决部分偏远含硫天然气气井产能无法发挥的问题。

Description

一种非再生天然气液体脱硫集成装置

技术领域

本实用新型属于天然气开发领域，具体涉及一种非再生天然气液体脱硫集成装置。

背景技术

部分气田区块常规开发气藏为不含硫天然气，多年的勘探开发建立了不含硫天然气地面集输系统。但随着开发的不断深入，逐步开发含硫天然气藏。但部分含硫气井位置分散，难以接入已建的含硫天然气集输系统，导致部分含硫气井的产能无法发挥。

为解含硫气井天然气外输的问题，需要研制一种新型集成装置，在集气站内利用该装置对天然气进行脱硫处理，脱硫后天然气接入不含硫天然气集输系统。

实用新型内容

本实用新型提供了一种非再生天然气液体脱硫集成装置，以实现减少占地、缩短施工周期、减员增效。并实现集气站内对天然气进行脱硫处理后接入不含硫天然气集输系统，从而解决部分偏远含硫天然气气井产能无法发挥的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术手段实现的，一种非再生天然气液体脱硫集成装置，

包括脱硫吸收塔，脱硫吸收塔包括进气口、出气口、脱硫剂进口、循环液出口、排污口，

进气三通阀，进气三通阀进口与进气管线相连，一出口通过进气管线与进气口相连，另一出口通过管线与天然气集气橇相连；出气电动阀，出气电动阀一端通过出气管线与出气口相连，一端通过管线连接至天然气集气橇，

循环液出口通过管线依次连接有第一电动球阀、循环系统、回收计量装置和流量控制器，流量控制器和脱硫剂进口通过管线相连，其中回收计量装置与流量控制器电信号连接，

脱硫剂进口还连接有补液系统，

排污系统，与排污口相连，

PLC控制系统，包括检测系统，检测系统与PLC控制器电信号连接，PLC控制器分别与排污系统、补液系统、循环系统和进气三通阀电信号连接。

所述循环系统包括通过管线与第一电动球阀相连的循环泵，从第一电动球阀至循环泵的管线上依次连接有入口第一闸阀和第一过滤器，循环泵出口通过管线连接回收计量装置，循环泵出口至回收计量装置的管线上依次连接截止止回阀、第二闸阀，所述第一电动球阀和循环泵均与PLC控制器电信号连接，循环系统还包括旁通阀，旁通阀连接至第一电动球阀和第一闸阀之间的管线上，另一端连接至回收计量装置入口。

所述循环系统共有完全相同的两组，两组循环系统并联在第一电动球阀和回收计量装置之间。

所述补液系统包括补液泵，补液泵一端与脱硫剂储罐相连，另一端通过管线连接至脱硫剂进口，脱硫剂储罐至补液泵的管线上依次连接有第五闸阀、过滤器、第六闸阀和补液计量装置，补液泵至脱硫剂进口的管道上依次连接有截止阀、第二止回阀、第七闸阀，补液泵与PLC控制器电信号连接。

所述补液泵出口处还连接有第二放空管线，第二放空管线另一端连接至补液泵入口。

所述排污系统包括连接排污口和下游废液闪蒸分离罐的管道，从排污口至下游的管道上依次连接有第二电动球阀、第三闸阀、液位调节阀、第四闸阀，所述液位调节阀和第二电动球阀均与PLC控制器电信号连接。高点排气 低点排液

所述检测系统包括连接在脱硫吸收塔上，且均与PLC控制器电信号连接的外浮筒液位计、防爆电热液位计、音叉液位开关、温度变送器，还包括硫化氢含量在线检测仪，硫化氢含量在线检测仪一端与进气管线相连，另一端与出气管线相连，同时硫化氢含量在线检测仪还与PLC控制器电信号连接。

所述进气管线上还连接有第一放空管线，第一放空管线连接至下游的天然气放空系统。

本实用新型的有益效果在于：通过将天然气脱硫、脱硫剂回流、脱硫剂泵送补液、硫化氢在线检测、液位连锁报警及控制、远程放空、远程停泵、远程监控和定位等功能的组合装置，以实现减少占地、缩短施工周期、减员增效。并能实现集气站内对天然气进行脱硫处理后接入不含硫天然气集输系统，从而解决部分偏远含硫天然气气井产能无法发挥的问题。

附图说明

图1为非再生天然气液体脱硫集成装置结构示意图；

图中进气口1；出气口3；脱硫剂进口2；循环液出口4；排污口5；压力远传仪表6；差压远传仪表7；温度远传仪表8；

100、脱硫吸收塔；进气三通阀101；出气电动阀109；第四闸阀112；液位调节阀113；第三闸阀115；第二电动球阀117；温度变送器118；

循环泵200；第一电动球阀201；第一闸阀202；第一过滤器203；旁通阀205；第二闸阀206；低位排液阀207；截止止回阀208；高位排气阀209；循环压力表210；回收计量装置236；循环压力变送器237；流量控制器238；

补液泵300；第五闸阀301；过滤器302；第六闸阀303；补液计量装置305；补液压力表306；第七闸阀307；第二止回阀308；截止阀309；第二安全阀311；补液压力变送器312；

外浮筒液位计401；防爆电热液位计402；音叉液位开关403；硫化氢含量在线检测仪404；

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

具体实施方式

【实施例1】

一种非再生天然气液体脱硫集成装置，

包括脱硫吸收塔100，脱硫吸收塔包括进气口1、出气口3、脱硫剂进口2、循环液出口4、排污口5，

进气三通阀101，进气三通阀101进口与进气管线相连，一出口通过进气管线与进气口1相连，另一出口通过管线与天然气集气橇相连；

出气电动阀109，出气电动阀109一端通过出气管线与出气口3相连，一端通过管线连接至天然气集气橇，

循环液出口4通过管线依次连接有第一电动球阀201、循环系统、回收计量装置236和流量控制器，流量控制器和脱硫剂进口2通过管线相连，其中回收计量装置236与流量控制器238电信号连接，

脱硫剂进口2还连接有补液系统，

排污系统，与排污口5相连，

PLC控制系统，包括检测系统，检测系统与PLC控制器电信号连接，PLC控制器分别与排污系统、补液系统、循环系统和进气三通阀101电信号连接。

天然气加热罐中的天然气，经进气管线和进气三通阀101输送到进气口1，而进气三通阀101的另一出口直接连至天然气集气橇，用于在特殊情况下，让天然气不经过脱硫吸收塔100的处理直接送到下游的天然气集气橇。

出气口3与天然气集气橇通过管道相连，两者之间的管道上设置有出气电动阀109。

脱硫剂进口2与补液系统相连，补液系统通过脱硫剂进口2向脱硫吸收塔100输送脱硫剂。

脱硫剂在塔内反应后的液体经循环液出口4送至循环系统回收处理后再次由脱硫剂进口2进入脱硫吸收塔100，实现脱硫剂的循环使用，而回收计量装置236和流量控制器238则是计量多少回收的脱硫剂注入脱硫吸收塔100内，以及控制被回收脱硫剂注入塔内的流量。回收计量装置236上游还连接有循环压力变送器237，

脱硫剂经过多次回收再使用后效果降低，就会导致脱硫效果变差，塔内硫化氢含量过高，则打开排污口5，将效果降低的脱硫剂排出，由补液系统补入新的脱硫剂再次循环至塔内硫化氢含量过高。

检测系统检测脱硫吸收塔100的数据，来传给PLC控制器，PLC控制器根据采集到的信息，来实现自动排污、补液、循环、出口关闭等操作。

【实施例2】

如图1所示，在实施例1的基础上，所述循环系统包括通过管线与第一电动球阀201相连的循环泵200，从第一电动球阀201至循环泵200的管线上依次连接有入口第一闸阀202和第一过滤器203，循环泵200出口通过管线连接回收计量装置236，循环泵200出口至回收计量装置236的管线上依次连接截止止回阀208、第二闸阀206，所述第一电动球阀201和循环泵200均与PLC控制器电信号连接，循环系统还包括旁通阀205，旁通阀205连接至第一电动球阀201和第一闸阀202之间的管线上，另一端连接至回收计量装置236入口。

所述循环系统共有完全相同的两组，两组循环系统并联在第一电动球阀201和回收计量装置236之间。

反应完成的脱硫剂废液经从循环液出口4排出，经循环泵200的压缩，进入到回收计量装置236进行计量，再经流量控制器238控制注入塔内的流量，最终由脱硫剂进口2注入塔内。

期间废液还经过第一过滤器203过滤掉固体杂质，截止止回阀208防止循环泵200下游管道里的溶液回流至循环泵200，循环泵200出口端还连接着循环压力表210，以显示出口处的压力。截止止回阀208上游还连接有高位排气阀209，下游连接有低位排液阀207。

两个循环系统一个正常使用，一个备用，两者循环系统的第一闸阀202均与第一电动球阀201输出端相连，两个循环系统的第二闸阀206均与回收计量装置236输入端相连。

旁通阀205用于在特殊情况下，废液直接从第一电动球阀201输出至回收计量装置236，不经循环系统处理。

【实施例3】

在实施了2的基础上，如图1所示，所述补液系统包括补液泵300，补液泵300一端与脱硫剂储罐相连，另一端通过管线连接至脱硫剂进口2，脱硫剂储罐至补液泵300的管线上依次连接有第五闸阀301、过滤器302、第六闸阀303和补液计量装置305，补液泵300至脱硫剂进口2的管道上依次连接有截止阀309、第二止回阀308、第七闸阀307，补液泵300与PLC控制器电信号连接。

所述补液泵300出口处还连接有第二放空管线，第二放空管线另一端连接至补液泵300入口。

新的脱硫剂在补液泵300的作用下，经过过滤器302过滤固体杂质、补液计量装置305计算输入量，然后从脱硫剂进口2进入塔中，

第五闸阀301、第六闸阀303和第七闸阀307可控制补液系统中管道的开闭，第二止回阀308防止脱硫剂回流至补液泵300。

补液泵300出口端的管线上还连接着补液压力表306和补液压力变送器312，用于检测液体压力。

第二放空管线在补液泵300两端形成一条新回路，以在下游管道脱硫剂溶液输送不及时，造成管道憋压，当达到第二放空管中的第二安全阀311的额定压力时，则第二安全阀311打开，脱硫剂回流至补液泵300的入口。

【实施例4】

在实施例3的基础上，如图1所示，所述排污系统包括连接排污口5和下游废液闪蒸分离罐的管道，从排污口5至下游的管道上依次连接有第二电动球阀117、第三闸阀115、液位调节阀113、第四闸阀112，所述液位调节阀113和第二电动球阀117均与PLC控制器电信号连接。

排污口5通过管道连接到下游的废液闪蒸分离罐，最前端的第二电动球阀117、第三闸阀115、液位调节阀113、第四闸阀112，均负责开启和关闭排污系统的管道。

【实施例5】

如图1所示，在实施例4的基础上，所述检测系统包括连接在脱硫吸收塔100上，且均与PLC控制器电信号连接的外浮筒液位计401、防爆电热液位计402、音叉液位开关403、温度变送器118，还包括硫化氢含量在线检测仪404，硫化氢含量在线检测仪404一端与进气管线相连，另一端与出气管线相连，同时硫化氢含量在线检测仪404还与PLC控制器电信号连接。

脱硫吸收塔100进出口设置的硫化氢含量在线检测仪404，实时检测脱硫前前和脱硫后的天然气中硫化氢浓度。脱硫后，即出气管线中的天然气硫化氢浓度大于或等于15mg/m³时，自动打开脱硫吸收塔100底部排污系统的各个阀门，将废液排至集气站站内的废液罐；

当外浮筒液位计401液位降至300mm时，自动关闭液排污系统；若液位继续降低至低液位0mm或音叉液位开关403时,低液位报警并给出信号，同时关闭排污系统、循环泵200、第一电动球阀201，使得液体不再外流。同时自动启动补液泵300，进行新鲜溶液补充。

外浮筒液位计401液位升至1000mm时，自动关闭补液泵300。若液位继续升至高液位1300mm,高液位报警，再次给出信号，关闭补液泵300。防爆电热液位计402、音叉液位开关403也都用于检测液位。

脱硫吸收塔100设置温度变送器118，本装置操作温度为10～30℃，来气温度不在该温度范围时，温度变送器118报警；若进气温度低于10℃，原料气需要加热后在进入脱硫吸收塔100，若进气温度高于30℃，则原料气需要先降温。该套PLC控制系统既可以将上述监控数据上传至装置所属站场，也可以无线传输方式传输至管理单位控制台进行集中监测，同时具有远程定位功能，利用手机APP即可定位和监控。

所述进气管线上还连接有第一放空管线，第一放空管线连接至下游的天然气放空系统。

所述的第一放空管线直接连在进气口1前，第一放空管线上的阀门在必要时刻打开，将送来的气体经过第一放空管线直接送到下游的天然气放空系统，不再经过脱硫处理。

【实施例6】

如图1所示，在实施例5的基础上，一种非再生天然气液体脱硫集成装置使用方法，天然气沿进气管线从进气口1进入脱硫吸收塔100，补液泵300将脱硫剂经管线从脱硫剂进口2注入脱硫吸收塔100，天然气与脱硫剂充分接触后，脱除硫化氢气体的天然气从出气口3排出，而吸收硫化氢的脱硫剂从循环液出口4排出，经循环泵200压缩后经过回收计量装置236和流量控制器238，最终返回脱硫剂进口2。

天然气从底部的进气口1进入脱硫吸收塔100，与从顶部脱硫剂进口2进塔的液体脱硫剂在填料层内逆向、充分接触，将天然气中的硫化氢脱除至20mg/m³内，再经塔顶捕雾丝网除去大于5μm 的脱硫剂溶液液滴后由塔顶出气口3出塔，吸收硫化氢的脱硫剂溶液自塔底循环液出口4排出进入循环泵200；塔体设有排污口5，与脱硫吸收塔100液位连锁，用来调节液位；塔体设有压力远传仪表6、差压远传仪表7和温度远传仪表8，用于显示塔体内压力和温度。液体脱硫剂采用新型三嗪溶液，该溶液吸收硫化氢后生成水溶性液体，安全性高，无需再生，可直接回注地层。

当硫化氢含量在线检测仪404检测到出气管线中天然气硫化氢含量大于或等于15mg/m³时，控制PLC控制器打开排污口5，并打开液位调节阀113和第二电动球阀117以将废液排出，同时补液泵300启动，向脱硫吸收塔100内补充脱硫剂。

因为脱硫剂循环使用，随着不断循环使用，脱硫剂效果降低，使得脱硫后的天然气中仍含有过量的硫化氢，当检测到出气管线中天然气硫化氢含量大于或等于15mg/m³时，就说明脱硫剂效果已达不到要求，因此将现在循环使用的脱硫剂从排污口5排出，补液泵300向脱硫吸收塔100补充新的脱硫剂。

Claims (8)

1.一种非再生天然气液体脱硫集成装置，其特征在于：

包括脱硫吸收塔（100），脱硫吸收塔包括进气口（1）、出气口（3）、脱硫剂进口（2）、循环液出口（4）、排污口（5），

进气三通阀（101），进气三通阀（101）进口与进气管线相连，一出口通过进气管线与进气口（1）相连，另一出口通过管线与天然气集气橇相连；

出气电动阀（109），出气电动阀（109）一端通过出气管线与出气口（3）相连，一端通过管线连接至天然气集气橇，

循环液出口（4）通过管线依次连接有第一电动球阀（201）、循环系统、回收计量装置（236）和流量控制器（238），流量控制器（238）和脱硫剂进口（2）通过管线相连，其中回收计量装置（236）与流量控制器（238）电信号连接，

脱硫剂进口（2）还连接有补液系统，

排污系统，与排污口（5）相连，

PLC控制系统，包括检测系统，检测系统与PLC控制器电信号连接，PLC控制器分别与排污系统、补液系统、循环系统和进气三通阀（101）电信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种非再生天然气液体脱硫集成装置，其特征在于：所述循环系统包括通过管线与第一电动球阀（201）相连的循环泵（200），从第一电动球阀（201）至循环泵（200）的管线上依次连接有入口第一闸阀（202）和第一过滤器（203），循环泵（200）出口通过管线连接回收计量装置（236），循环泵（200）出口至回收计量装置（236）的管线上依次连接截止止回阀（208）、第二闸阀（206），所述第一电动球阀（201）和循环泵（200）均与PLC控制器电信号连接，循环系统还包括旁通阀（205），旁通阀（205）连接至第一电动球阀（201）和第一闸阀（202）之间的管线上，另一端连接至回收计量装置（236）入口。

3.根据权利要求2所述的一种非再生天然气液体脱硫集成装置，其特征在于：所述循环系统共有完全相同的两组，两组循环系统并联在第一电动球阀（201）和回收计量装置（236）之间。

4.根据权利要求1所述的一种非再生天然气液体脱硫集成装置，其特征在于：所述补液系统包括补液泵（300），补液泵（300）一端与脱硫剂储罐相连，另一端通过管线连接至脱硫剂进口（2），脱硫剂储罐至补液泵（300）的管线上依次连接有第五闸阀（301）、过滤器（302）、第六闸阀（303）和补液计量装置（305），补液泵（300）至脱硫剂进口（2）的管道上依次连接有截止阀（309）、第二止回阀（308）、第七闸阀（307），补液泵（300）与PLC控制器电信号连接。

5.根据权利要求4所述的一种非再生天然气液体脱硫集成装置，其特征在于：所述补液泵（300）出口处还连接有第二放空管线，第二放空管线另一端连接至补液泵（300）入口。

6.根据权利要求1所述的一种非再生天然气液体脱硫集成装置，其特征在于：所述排污系统包括连接排污口（5）和下游废液闪蒸分离罐的管道，从排污口（5）至下游的管道上依次连接有第二电动球阀（117）、第三闸阀（115）、液位调节阀（113）、第四闸阀（112），所述液位调节阀（113）和第二电动球阀（117）均与PLC控制器电信号连接。

7.根据权利要求1所述的一种非再生天然气液体脱硫集成装置，其特征在于：所述检测系统包括连接在脱硫吸收塔（100）上，且均与PLC控制器电信号连接的外浮筒液位计（401）、防爆电热液位计（402）、音叉液位开关（403）、温度变送器（118），还包括硫化氢含量在线检测仪（404），硫化氢含量在线检测仪（404）一端与进气管线相连，另一端与出气管线相连，同时硫化氢含量在线检测仪（404）还与PLC控制器电信号连接。

8.根据权利要求1所述的一种非再生天然气液体脱硫集成装置，其特征在于：所述进气管线上还连接有第一放空管线，第一放空管线连接至下游的天然气放空系统。

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