CN215440345U

CN215440345U - 一种新型天然气脱硫工艺装置

Info

Publication number: CN215440345U
Application number: CN202122063384.XU
Authority: CN
Inventors: 王建军
Original assignee: Sichuan Xiyou Zhicheng Petroleum Technology Co ltd
Current assignee: Sichuan Xiyou Zhicheng Petroleum Technology Co ltd
Priority date: 2021-08-30
Filing date: 2021-08-30
Publication date: 2022-01-07
Anticipated expiration: 2031-08-30

Abstract

本实用新型公开了一种新型天然气脱硫工艺装置，包括脱硫单元、再生单元和过滤单元；脱硫单元用于脱除天然气中的硫化氢，同时贫液吸收硫化氢后生成富液；再生单元用于将富液与空气混合反应再生为贫液，同时生成硫磺；过滤单元用于过滤贫液中的硫磺；脱硫单元包括含硫气体依次通过的原料气分离器、预处理器、吸收塔、喷淋塔、净化气分离器；预处理器、吸收塔、喷淋塔均设置有贫液入口，用于脱除含硫天然气中硫化氢；含硫天然气与预处理器入口贫液混合后进入预处理器；吸收塔为鼓泡塔，含硫天然气经位于吸收塔下部的中心管进入吸收塔，本工艺装置采用依次连接的预处理器、吸收塔、喷淋塔三级脱硫，脱硫效率高，净化气品质高。

Description

一种新型天然气脱硫工艺装置

技术领域

本实用新型涉及天然气脱硫技术领域，具体涉及一种天然脱硫工艺装置。

背景技术

天然气是一种高能量、无污染的化石能源，但是从地层中开采出的天然气多含有硫化氢。硫化氢有剧毒与强腐蚀性，会腐蚀管道和装置，危害环境和人类健康，属于必须控制的大气污染物，因此天然气脱硫是天然气加工处理中的重要环节。

液相氧化还原法是一种选择性强、适用范围广、投资低的脱硫方式，其脱硫塔通常采用鼓泡塔，如中国申请专利CN201921178733.9公开的脱硫装置，鼓泡塔内构件少、结构简单，使用方便，但是塔内气体以气泡形式与脱硫液接触，气液接触不充分、传质速率慢、脱硫效率不高，当对净化气净化度要求高时需要较高的吸收塔脱硫液液柱，因此有必要对脱硫部分进行改造增强其脱硫效率。

实用新型内容

鉴于以上技术问题，本实用新型的目的在于提供一种新型天然气脱硫工艺装置，本工艺装置采用依次连接的预处理器、鼓泡吸收塔、喷淋塔三级脱硫，脱硫效率高，净化气品质高。

本实用新型采用以下技术方案为：

一种新型天然气脱硫工艺装置，包括脱硫单元、再生单元和过滤单元；脱硫单元用于脱除天然气中的硫化氢，同时贫液吸收硫化氢后生成富液；再生单元用于将富液与空气混合反应再生为贫液，同时生成硫磺；过滤单元用于过滤贫液中的硫磺；所述脱硫单元包括含硫气体依次通过的原料气分离器、预处理器、吸收塔、喷淋塔、净化气分离器；原料气分离器和净化气分离器用于分离气体中的凝析液；预处理器、吸收塔、喷淋塔均设置有贫液入口，用于脱除含硫天然气中硫化氢；预处理器为罐状结构，含硫天然气与预处理器入口贫液混合后进入预处理器；吸收塔为鼓泡塔，含硫天然气经位于吸收塔下部的中心管进入吸收塔；喷淋塔为板式塔或者填料塔，气液接触充分、脱硫效率高，对于微量硫化氢的脱出具有重要作用；贫液在预处理器、吸收塔、喷淋塔中吸收硫化氢后生成富液，预处理器、吸收塔、喷淋塔、净化气分离器中的富液进入闪蒸罐进行闪蒸，闪蒸后的富液进入再生单元再生；

作为本实用新型的一种实施方式，所述再生单元包括再生塔、贫液罐、硫沫罐、鼓风机、再生空气冷却器、贫液循环泵；鼓风机提供的空气经再生空气冷却器冷却后分别送入再生塔、贫液罐下部，供富液再生用；再生塔、贫液罐均为鼓泡塔，闪蒸罐来的富液与空气混合后经位于再生塔下部的中心管进入再生塔；再生塔中部的液相进入贫液罐中部继续再生生成贫液，鼓风机来的空气经位于贫液罐下部的中心管进入贫液罐；再生塔、贫液罐中的硫磺泡沫分别经其本体内上部的环形槽自流进入硫沫罐，再生塔、贫液罐中再生后的空气直接放空；贫液罐中液相经贫液循环泵送入脱硫单元；硫沫罐中设置有搅拌器，用于搅拌溶液，辅助硫磺泡沫破碎，硫沫罐中液体经硫沫泵送入过滤单元；

作为本实用新型的一种实施方式，所述过滤单元包括压滤机、滤液收集罐、滤液回收泵；硫沫泵送来的液体为含有固体硫磺颗粒的悬着液，该液体进入压滤机过滤，滤出固体硫磺，滤后的液体为清液直接进入滤液收集罐，滤液回收泵用于将滤液收集罐中清液(贫液)送入再生单元回用。

作为本实用新型的一种实施方式，系统设有药剂和水补充管线，用于向系统补充药剂和水以维持系统脱硫剂性质及各塔、罐液位稳定。

本实用新型工作过程如下：

含硫气体进入原料气分液器分离出凝析液；原料气分液器的气相出口与一股贫液混合后进入预处理器除去部分硫化氢，经处理后的气体通过中心管进入吸收塔下部。在吸收塔中，贫液从中心管进入吸收塔并与含硫气体充分接触、反应，含硫气体中的硫化氢被吸收，净化气从吸收塔上部流出，然后进入喷淋塔再次除去气体中的硫化氢，净化气经净化气分液器分离出液体后进入下游装置。

预处理、吸收塔和喷淋塔中高效复合脱硫剂吸收硫化氢后形成脱硫富液，当原料气来气压力大于0.2MPa(g)时，闪蒸罐投用，富液进入闪蒸罐进行闪蒸分离，闪蒸压力0.2MPa，分离后的富液进入再生塔，闪蒸气体进入放空系统；当原料气来气压力小于0.2MPa(g)时富液可以通过副线直接进入再生塔，即不闪蒸。

闪蒸罐来的富液与风机来空气在中心管中混合后进入再生塔下部。在再生塔中，空气与富液混合发生氧化再生反应，脱硫富液中的硫化物被氧化成单质硫，富液再生成贫液，多余的空气通过再生塔顶部排空口排出。再生塔内硫磺上浮形成硫泡沫经再生塔上部环形槽后再自流入硫泡沫罐内，然后通过硫沫泵送入硫磺压滤机进行压滤成型，滤后清液排至滤液收集罐然后由滤液回收泵送回贫液罐。

再生塔中部贫液自流进入贫液罐，并与空气混合发生氧化再生反应，使脱硫液再生完全，然后由贫液循环泵增压后分别送入吸收塔、预处理器和喷淋塔完成溶液循环过程；贫液罐中硫磺也上浮形成硫泡沫经贫液罐上部环形槽后再自流入硫泡沫罐内。

系统设有药剂和水补充管线，用于向系统补充药剂和水以维持系统脱硫剂性质及各塔、罐液位稳定。

本实用新型的有益效果如下：

本工艺装置采用依次连接的预处理器、鼓泡吸收塔、喷淋塔三级脱硫，脱硫效率高，净化气品质高。

附图说明

图1为本实用新型整体示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例

一种新型天然气脱硫工艺装置，包括脱硫单元、再生单元和过滤单元；脱硫单元用于脱除天然气中的硫化氢，同时贫液吸收硫化氢后生成富液；再生单元用于将富液与空气混合反应再生为贫液，同时生成硫磺；过滤单元用于过滤贫液中的硫磺。

所述脱硫单元包括含硫气体依次通过的原料气分离器1、预处理器2、吸收塔3、喷淋塔4、净化气分离器5；原料气分离器1用于分离含硫气体中凝析油、水，其液相外排至指定的系统排放点；净化气分离器5用于分离净化气夹带的脱硫液，其液相排至闪蒸罐8回收，其气相为净化气，送至下游装置。脱硫单元的主要脱硫部分是预处理器2、吸收塔3和喷淋塔3，预处理器2、吸收塔3、喷淋塔4均设置有贫液入口，其中，预处理器2为罐状结构，含硫天然气与预处理器2入口的贫液混合后进入预处理器2，预处理器2的气相进入吸收塔3；吸收塔3为鼓泡塔，含硫天然气经位于吸收塔3下部的中心管6进入吸收塔3的贫液中，含硫天然气在吸收塔3中与贫液逆流接触，其气相最终进入喷淋塔4；喷淋塔4为板式塔或者填料塔，气液接触面积大、传质效率高，能够确保净化气的品质；贫液在预处理器2、吸收塔3、喷淋塔4中吸收硫化氢后生成富液，预处理器2、吸收塔3、喷淋塔4、净化气分离器5中的富液分别在相应的液位控制阀7控制下进入闪蒸罐8进行闪蒸，闪蒸后的富液进入再生单元再生的再生塔，闪蒸后的气相在压力控制阀23控制下去放空系统。

所述再生单元包括再生塔9、贫液罐10、硫沫罐11、鼓风机12、再生空气冷却器13、贫液循环泵14；鼓风机12提供的空气经再生空气冷却器13冷却后分两股分别送入再生塔9、贫液罐10下部，供富液再生用；再生塔9、贫液罐10均为鼓泡塔，闪蒸罐8来的富液与鼓风机12来的空气混合后经位于再生塔9下部的中心管6进入再生塔；再生塔9中部的液相进入贫液罐10中部继续再生生成贫液，鼓风机12来的空气经位于贫液罐10下部的中心管6进入贫液罐10；再生塔9、贫液罐10中的硫磺泡沫分别经其本体内上部的环形槽自流进入硫沫罐11、再生后的空气直接放空；贫液罐11中液相经贫液循环泵14送入脱硫单元，具体而言，贫液分三股物料分别送至预处理器2、吸收塔3和喷淋塔4；硫沫罐11中设置有搅拌器，用于搅拌溶液，辅助硫磺泡沫破碎，硫沫罐11中液体经硫沫泵15送入过滤单元；

所述过滤单元包括压滤机16、滤液收集罐17、滤液回收泵18；硫沫泵15送来的液体进入压滤机16过滤，滤出固体硫磺，滤后的液体自流进入滤液收集罐17，滤液回收泵18用于将滤液收集罐17中液体送入再生单元的贫液罐10回用。

所述脱硫工艺装置还设置有水、药剂补充管线22，用于向系统补充水和药剂。

具体而言，本装置的原料气分离器1、预处理器2、吸收塔3、喷淋塔4、净化气分离器5、闪蒸罐8、再生塔9、贫液罐10、硫沫罐11、滤液收集罐17均设置有液位计19，用于观察液位。原料气分离器1入口的含硫天然气管道上设置有切断阀20，用于紧急情况下切断进料。贫液循环泵14总出口管线设置有流量计21，贫液循环泵14采用变频调节以控制总的贫液循环量，吸收塔3、喷淋塔4的贫液入口管线上分别设置有流量计21，以测量各分支贫液的量；贫液罐10的空气入口管线上也设置有流量计。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种新型天然气脱硫工艺装置，包括脱硫单元、再生单元和过滤单元；脱硫单元用于脱除天然气中的硫化氢，同时贫液吸收硫化氢后生成富液；再生单元用于将富液与空气混合反应再生为贫液，同时生成硫磺；过滤单元用于过滤贫液中的硫磺，其特征在于，

所述脱硫单元包括含硫气体依次通过的原料气分离器、预处理器、吸收塔、喷淋塔、净化气分离器；原料气分离器和净化气分离器用于分离气体中的凝析液；预处理器、吸收塔、喷淋塔均设置有贫液入口，用于脱除含硫天然气中硫化氢；预处理器为罐状结构，含硫天然气与预处理器入口贫液混合后进入预处理器；吸收塔为鼓泡塔，含硫天然气经位于吸收塔下部的中心管进入吸收塔；喷淋塔为板式塔或者填料塔；贫液在预处理器、吸收塔、喷淋塔中吸收硫化氢后生成富液，预处理器、吸收塔、喷淋塔、净化气分离器中的富液进入闪蒸罐进行闪蒸，闪蒸后的富液进入再生单元再生。

2.根据权利要求1所述的一种新型天然气脱硫工艺装置，其特征在于，所述再生单元包括再生塔、贫液罐、硫沫罐、鼓风机、再生空气冷却器、贫液循环泵；鼓风机提供的空气经再生空气冷却器冷却后分别送入再生塔、贫液罐下部，供富液再生用；再生塔、贫液罐均为鼓泡塔，闪蒸罐来的富液与空气混合后经位于再生塔下部的中心管进入再生塔；再生塔中部的液相进入贫液罐中部继续再生生成贫液，鼓风机来的空气经位于贫液罐下部的中心管进入贫液罐；再生塔、贫液罐中的硫磺泡沫分别经其本体内上部的环形槽自流进入硫沫罐，再生后的空气直接放空；贫液罐中液相经贫液循环泵送入脱硫单元；硫沫罐中设置有搅拌器，硫沫罐中液体经硫沫泵送入过滤单元。

3.根据权利要求1所述的一种新型天然气脱硫工艺装置，其特征在于，所述过滤单元包括压滤机、滤液收集罐、滤液回收泵；硫沫泵送来的液体进入压滤机过滤、滤出固体硫磺，滤后的液体自流进入滤液收集罐，滤液回收泵用于将滤液收集罐中贫液送入再生单元回用。

4.根据权利要求1所述的一种新型天然气脱硫工艺装置，其特征在于，所述脱硫工艺装置还设置有水、药剂补充管线，用于向系统补充水和药剂。