CN219252226U - 一种胺液梯级除油脱固深度净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种胺液梯级除油脱固深度净化装置，包括依次串联连接的干气冷凝器、干气分液罐、干气脱硫塔、富胺液净化器、富胺液换热器、富胺液闪蒸罐、再生塔、贫胺液冷却器、溶剂缓冲罐、溶剂循环泵、以及贫胺液净化器，其中，在所述干气脱硫塔的上方出口还连设有干气胺液回收器，所述富胺液闪蒸罐的顶部还通过管路连接至所述干气脱硫塔，在所述溶剂循环泵和贫胺液净化器之间还并联有胺液除油脱固系统，以用于去除贫胺液中的乳化态油和固体悬浮物。经本实用新型的装置处理后可有效去除胺液中的固体悬浮物和油类等杂质，大大提高了胺液的循环利用性，具有经济高效、结构紧凑的优点。

Description

一种胺液梯级除油脱固深度净化装置

技术领域

本实用新型属于石油化工领域的胺液净化技术，具体地说，是关于一种胺液梯级除油脱固深度净化装置。

背景技术

在石油化工行业，醇胺法是用于净化原料气中酸性气体的主要方法。但是在长期运作的过程中，由于原料气中的重烃和固体颗粒物等杂质在胺液中积蓄，导致胺液的含油量和含悬量上升。同时，随着醇胺液溶剂发生降解，降解产物和稳态盐等在胺液中集聚，进一步引发胺液带油、腐蚀、发泡，削弱了胺液对原料气的净化效果，加剧了管路及设备的腐蚀，影响工业生产安全。

CN113101686A公开了一种脱硫胺液的净化工艺及系统，采用双塔蒸发方案，通过蒸馏脱水以及负压蒸馏，实现对胺液的净化，有效去除胺液中的热稳盐和石油等杂质。该工艺系统侧重于解决胺液系统的发泡问题，虽然能够对胺液具有显著的净化效果，但是难以去除胺液中的乳化油，同时，增设的脱硫胺液在线蒸馏净化系统还会增加胺液净化过程中的能耗。

CN111203026A公开了一种适用于胺液的净化回收方法，该方法利用活性炭过滤器、螯合树脂交换器和阴离子树脂交换器为中心，同时结合亚微米除杂过滤器和皮胶纤维过滤器对胺液中的油污、有色大分子、金属阳离子及酸性阴离子进行去除；该净化方法侧重于去除胺液中的热稳态盐，依靠过滤手段净化胺液，对悬浮油的去除效果较好，但是难以对乳化油进行有效去除。

CN112387013A公开了一种自适应多相一体化分离装置和方法，该装置利用一体化分离芯管的主副分离腔能够实现对油、气、浊的快速协同分离。但是该装置仍然是利用旋流的原理分离油污等杂质，对乳化态油进行分离会造成油污的二次乳化，因此难以用于对乳化程度较高的胺液进行除油处理。

CN112520921A公开了一种多物理场协同的含油污水处理方法和装置，该装置利用前处理单元进行分散态油滴、粒径>3μm的乳化油滴以及悬浮物的脱除，深度处理单元为电-介协同强化破乳模块，用于粒径0.1～3μm的微小乳化油滴的深度脱除；该装置对分散态、乳化态油及悬浮物具有良好的去除效果，但是由于胺液黏度大，且含有较多悬浮物、稳态盐和硫化物等杂质，处理难度大，因此该装置未在胺液除油脱固领域进行应用。

国内对胺液的净化工艺大多采用过滤手段，但随着胺液黏性增加，乳化加重，在常规过滤工艺下，设备的腐蚀和堵塞情况加剧，导致净化效果降低，已不适用此类胺液系统净化。

因此，需要一种新型、高效清洁的胺液除油脱固深度净化方法及装置来解决以上问题。

实用新型内容

针对现有胺液净化工艺存在的不足，本实用新型在现有净化工艺的基础上，提出了一种高效清洁的胺液梯级除油脱固深度净化装置，从而提高胺液的可重复利用性。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种胺液梯级除油脱固深度净化装置，包括通过管路依次串联连接的干气冷凝器、干气分液罐、干气脱硫塔、富胺液净化器、富胺液换热器、富胺液闪蒸罐、再生塔、贫胺液冷却器、溶剂缓冲罐、溶剂循环泵、以及贫胺液净化器，其中：

在所述干气脱硫塔的上方出口还连设有干气胺液回收器，用于回收从干气脱硫塔外溢的干气和胺液；

所述富胺液闪蒸罐的顶部还通过管路连接至所述干气脱硫塔，以用于将闪蒸产生的少量干气输送回干气脱硫塔中；

在所述溶剂循环泵和贫胺液净化器之间还并联有胺液除油脱固系统，以用于去除贫胺液中的乳化态油和固体悬浮物。

根据本实用新型，所述胺液除油脱固系统包括通过管路依次串联连接的三相分离器、颗粒脱固除油器和组合纤维高效除油器，各设备的上方均设有油相出口，用于将分离出的油相和固体悬浮物经由管道汇总后统一排出。

进一步的，所述三相分离器为卧式罐体，罐体的一侧底部设有贫胺液入口，另一侧为水相出口，罐体内部从入口侧至出口侧依次设有旋流芯管模块和强化沉降模块，所述旋流芯管模块与所述贫胺液入口连接，且罐体的顶部设有一级油包和二级油包，分别用于收集经旋流芯管模块和强化沉降模块分离的油相。

进一步的，所述旋流芯管模块由2根或更多根旋流芯管组成，每根旋流芯管由一根主管和直径较小的三根副管组成，主管与副管之间通过设置于侧壁上的切向矩形流道连接，三根副管相互之间呈120°间隔分布；所述主管的底部为进水口，顶部为油气出口，且进水口的上方还设有造旋器；所述副管的底部和顶部分别为水相出口和油气出口；

所述强化沉降模块的内部为平行设置的若干块波纹板，其材料为亲油性材料；所述波纹板与水平面夹角为30°～60°，波纹板相互之间的间距为5mm～18mm。

进一步的，所述颗粒脱固除油器为立式罐体，罐体的顶部为贫胺液入口，底部为水相出口，侧壁上部设有油相出口，罐体的内部自上而下依次设有异性分散颗粒床层和强化沉降模块。

进一步的，所述异性分散颗粒床层是由不同粒径的亲疏油颗粒在设备内随机堆积填充形成的填料层；

所述强化沉降模块的内部为平行设置的若干块波纹板，其材料为亲油性材料；所述波纹板与水平面夹角为30°～60°，波纹板相互之间的间距为5mm～18mm。

进一步的，所述组合纤维高效除油器为卧式罐体，罐体的一侧为贫胺液入口，另一侧为水相出口，内部从入口侧到出口侧依次设有分布器、整流板、一级强化聚结模块、强化沉降模块、二级强化聚结模块，并且在二级强化聚结模块的前后的罐体顶部分别设有一级油包和二级油包。

进一步的，所述一级强化聚结模块和二级强化聚结模块为采用Ω型或X型纤维编织方法，将亲疏水纤维以一定比例编织而成的纤维层；

所述强化沉降模块的内部为平行设置的若干块波纹板，其材料为亲油性材料；所述波纹板与水平面夹角为30°～60°，波纹板相互之间的间距为5mm～18mm。

本实用新型的胺液梯级除油脱固深度净化装置具有以下有益效果：

1、干气脱硫塔中流出的富胺液依次经过富胺液净化器、富胺液换热器、富胺液闪蒸罐、再生塔、贫胺液冷却器、溶剂缓冲罐、溶剂循环泵，从溶剂循环泵流出的一部分胺液直接进入贫胺液净化器进行净化，另一部分通过侧线胺液除油脱固系统进行胺液的脱固除油净化处理。胺液除油脱固系统中，三相分离器能够对粒径20μm以上的分散态油和明油进行快速预处理，保证进入颗粒脱固除油器的异性分散颗粒床层时的贫胺液没有油层的累积，同时保证设备的整体除油效率和稳定运行；颗粒脱固除油器含有不同粒径异性分散颗粒，颗粒床能够有效拦截进液中的固体悬浮物和其它杂质，同时对石油进行脱除，保证胺液中固体悬浮物含量低于30mg/L；组合纤维高效除油器主要内件为亲疏水纤维编织的快速聚结模块以及强化沉降模块，能够针对20μm以下乳化油进行深度破乳分离，强化沉降模块则使从胺液中脱除的油滴进一步快速聚并、长大，且防止因工况波动造成的油滴夹带现象。

2、污染胺液经本实用新型的装置分步分级处理后可有效去除其中的固体悬浮物和油类等杂质，大大提高了胺液的循环利用性，具有经济高效、结构紧凑的优势。

附图说明

图1为本实用新型的胺液梯级除油脱固深度净化装置的整体工艺流程图。

图2为胺液除油脱固系统的构成示意图。

图3为三相分离器结构示意图。

图4A和4B为旋流芯管的结构示意图。

图5为颗粒脱固除油器的结构示意图。

图6为组合纤维高效除油器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，以具体实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。应理解，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型的胺液梯级除油脱固深度净化装置包括通过管路依次串联连接的干气冷凝器1、干气分液罐2、干气脱硫塔3、富胺液净化器5、富胺液换热器6、富胺液闪蒸罐7、再生塔8、贫胺液冷却器9、溶剂缓冲罐10、溶剂循环泵11、以及贫胺液净化器13，其中：

所述干气冷凝器1用于将从上游工艺输入的混合干气进行冷却，以使其中的湿气冷凝；

所述干气分液罐2用于除去混合干气中混杂的液体，避免进入干气脱硫塔3的混合干气由于携带液体而影响运行效率，造成干气脱硫塔3运行不稳定；

所述干气脱硫塔3内部设有喷淋管，用于通过喷淋贫胺液以吸收干气中的硫化物气体，如SO₂、H₂S等；

所述富胺液净化器5用于去除富胺液中的稳态盐、固体等杂质，以防止对后续设备的运行造成影响；

所述富胺液换热器6用于对进入闪蒸罐7前的富胺液进行加热，以提高富胺液的温度，从而有利于富胺液闪蒸罐7中闪蒸过程的进行；

所述富胺液闪蒸罐7用于分离富胺液中携带及溶解的烃类气体和部分酸性气体；

所述再生塔8用于脱除富胺液中的H₂S气体，使胺液再生，成为贫胺液；

所述贫胺液冷却器9用于对再生塔8产生的贫胺液进行冷却，以避免贫胺液温度过高对后续设备的运行产生影响；

所述溶剂缓冲罐10用于缓冲整个系统中的压力波动，保持整个工艺的平稳运行，同时可兼做贫胺液的储存容器；

所述贫胺液净化器13用于对贫胺液中的稳态盐、油类、以及固体悬浮物等杂质进行最终的净化处理，以保证进入干气脱硫塔3的循环胺液的质量。

进一步的，在所述干气脱硫塔3的上方出口还连设有干气胺液回收器4，用于回收从干气脱硫塔3外溢的少量干气和胺液，以防止环境污染以及减少胺液的损耗；

所述富胺液闪蒸罐7的顶部还通过管路连接至所述干气脱硫塔3，以用于将闪蒸产生的少量干气输送回干气脱硫塔3中以重新进行脱硫处理；

在所述溶剂循环泵11和贫胺液净化器13之间还并联有胺液除油脱固系统12，以用于去除贫胺液中的乳化态油和固体悬浮物。

进一步的，结合图2所示，所述胺液除油脱固系统12包括通过管路依次串联连接的三相分离器14、颗粒脱固除油器15和组合纤维高效除油器16，各设备的上方均设有油相出口，用于将分离出的油相和固体悬浮物经由管道汇总后统一排出，其中：

如图3所示，所述三相分离器14优选为卧式罐体，罐体的一侧底部设有贫胺液入口31，另一侧为水相出口36，罐体内部从入口侧至出口侧依次设有旋流芯管模块32和强化沉降模块33，所述旋流芯管模块32与所述贫胺液入口31连接，且罐体的顶部设有一级油包34和二级油包35，分别用于收集经旋流芯管模块32和强化沉降模块33分离的油相。

进一步的，如图4A和图4B所示，所述旋流芯管模块32由2根或更多根旋流芯管320组成，每根旋流芯管320由一根主管321和直径较小的三根副管322组成，主管321与副管322之间通过设置于侧壁上的切向矩形流道323连接，三根副管322相互之间呈120°间隔分布，其材质优选为316L。主管321的底部为进水口324，顶部为油气出口325，且进水口324的上方还设有造旋器326；所述副管322的底部和顶部分别为水相出口327和油气出口328。

所述强化沉降模块33的内部为平行设置的若干块波纹板，其材料优选为亲油性材料，包括但不限于聚四氟乙烯，聚丙烯等；所述波纹板与水平面夹角优选为30°～60°，波纹板相互之间的间距优选为5mm～18mm。

进一步的，如图5所示，所述颗粒脱固除油器15优选为立式罐体，罐体的顶部为贫胺液入口51，底部为水相出口52，侧壁上部设有油相出口55，罐体的内部自上而下依次设有异性分散颗粒床层53和强化沉降模块54。

所述异性分散颗粒床层53是由不同粒径的亲疏油颗粒在设备内随机堆积填充形成填料层，优选采用PTFE及颗粒球制成；所述强化沉降模块54与所述三相分离器14中的强化沉降模块33相同。这样，通过异性分散颗粒床层53，利用亲疏油颗粒对油滴和水滴不同的极性力差异，将小油滴诱导、聚结变成大油滴，然后进一步依托强化重力沉降模块54实现贫胺液中的石油类杂质的去除；同时，颗粒通过吸附与拦截作用可对水中的悬浮物和其他杂质进行分离。

进一步的，如图6所示，所述组合纤维高效除油器16优选为卧式罐体，罐体的一侧为贫胺液入口61，另一侧为水相出口69，内部从入口侧到出口侧依次设有分布器62、整流板63、一级强化聚结模块64、强化沉降模块65、二级强化聚结模块66，并且在二级强化聚结模块66的前后的罐体顶部分别设有一级油包67和二级油包68。

所述一级强化聚结模块64和二级强化聚结模块66可采用CN103952852A所公开的适用于油水深度分离的Ω型纤维编织方法或CN103952853A所公开的适用于油水分离的X型纤维编织方法，将亲疏水纤维以一定比例编织而成的纤维层；所述强化聚结模块利用水中微细分散油滴在亲油纤维上发生碰撞捕获后快速聚并长大，随着大油滴的脱离，纤维表面得以更新，如此循环，实现油滴的快速聚并分离；油水乳化液滴在流经异质纤维交叉节点时，因液滴在亲油、亲水纤维上的极性受力差异，油滴向亲油性纤维迁移，水滴向亲水性纤维迁移，从而实现乳液的高效物理破乳。所述强化沉降模块65与所述三相分离器14中的强化沉降模块33相同。经一级强化聚结模块64和强化沉降模块65进行油水分离后的油相由一级油包67排出，经二级强化聚结模块66进行油水分离后的油相则由二级油包68排出。

采用本实用新型的上述本实用新型的胺液梯级除油脱固深度净化方法如下：

来自上游工艺的混合干气经干气冷却器1冷却后，由干气分液罐2除去冷凝的液体，然后进入干气脱硫塔3，喷淋胺液以吸收干气中的酸性气体，胺液吸收酸性气体后成为富胺液，从干气脱硫塔3流出后进入富胺液净化器5，经去除富胺液中的稳态盐、固体等杂质后进入富胺液换热器6，经加热后进入富胺液闪蒸罐7闪蒸，将富胺液中携带及溶解的烃类气体和部分酸性气体进行分离，然后进入再生塔8，在通入N₂保护的条件下对富胺液进行脱硫处理，富胺液脱除H₂S气体再生成为贫胺液，再生的贫胺液进入贫胺液冷却器9进行冷却，然后进入溶剂缓冲罐10，再由溶剂循环泵11将泵入贫胺液净化器13进行净化处理，或者泵入胺液除油脱固系统12，去除油类和固体悬浮物等杂质去除后再输送至贫胺液净化器13进行净化处理，进一步除去贫胺液中的稳态盐、油类、固体悬浮物等杂质，经贫胺液净化器13净化处理后的贫胺液重新进入干气脱硫塔3进行胺液净化工艺循环。

进一步的，在干气脱硫塔3中，从干气脱硫塔3外溢的少量干气和胺液进入干气胺液回收器4，其中的干气被回收，胺液与从干气脱硫塔3输出的富胺液汇集重新进入循环，少量的酸性气体则输送至火炬燃烧处理。

在富胺液闪蒸罐7中，闪蒸出的轻烃输送至火炬燃烧处理，产生的少量干气通过管道输送回干气脱硫塔3的顶部重新进行脱硫处理。

在胺液除油脱固系统12的三相分离器14中，贫胺液进入设备后开始需依次通过旋流芯管32和强化沉降模块33，去除胺液中20μm以上分散油滴，最后由水相出口流出，进入颗粒脱固除油器15；在颗粒脱固除油器15中，贫胺液需依次通过异性分散颗粒床层53和强化沉降模块54，再由水相出口流出，进入组合纤维高效除油器16，保证胺液中固体悬浮物含量低于30mg/L；在组合纤维高效除油器16中，贫胺液依次通过分布器62、整流板63、一级强化聚结模块64、强化沉降模块65、和二级强化聚结模块66后，再由水相出口流出。一级强化聚结模块64和二级强化聚结模块66能够对20μm以下乳液进行高效物理破乳，同时，强化沉降模块65的加入能够使从胺液中脱除的油滴进一步快速聚并、长大，并防止因工况波动造成的油滴夹带现象。

实施例1

本实施例采用本实用新型的上述胺液梯级除油脱固深度净化装置及方法，具体如下：

来自上游工艺的混合干气经干气冷却器1冷却后，由干气分液罐2除去冷凝的液体，然后进入干气脱硫塔3，喷淋胺液以吸收干气中的酸性气体，胺液吸收酸性气体后成为富胺液，从干气脱硫塔3流出后进入富胺液净化器5，经去除富胺液中的稳态盐、固体等杂质后进入富胺液换热器6，经加热后进入富胺液闪蒸罐7闪蒸，将富胺液中携带及溶解的烃类气体和部分酸性气体进行分离，然后进入再生塔8，在通入N₂保护的条件下对富胺液进行脱硫处理，富胺液脱除H₂S气体再生成为贫胺液，再生的贫胺液进入贫胺液冷却器9进行冷却，然后进入溶剂缓冲罐10，一部分贫胺液由溶剂循环泵11将泵入贫胺液净化器13进行净化处理，另一部分贫胺液泵入胺液除油脱固系统12，去除油类和固体悬浮物等杂质去除后再输送至贫胺液净化器13进行净化处理，进一步除去贫胺液中的稳态盐、油类、固体悬浮物等杂质，经贫胺液净化器13净化处理后的贫胺液重新进入干气脱硫塔3进行胺液净化工艺循环。

其中，胺液除油脱固系统12中的设备整体压力降为小于0.2MPa，胺液处理流量为1.5m³/h。表1为胺液除油脱固系统12中各设备的收油量。

通过表1数据可以看出，本实用新型的胺液梯级除油脱固深度净化装置由于使用了胺液除油脱固系统，能够实现高效快速的除油效果。

此外，胺液除油脱固系统在除油的同时，固体悬浮物也同时被去除，胺液由原来深褐色颜色逐渐变浅。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的范围之内。

Claims (10)

1.一种胺液梯级除油脱固深度净化装置，其特征在于，所述装置包括通过管路依次串联连接的干气冷凝器、干气分液罐、干气脱硫塔、富胺液净化器、富胺液换热器、富胺液闪蒸罐、再生塔、贫胺液冷却器、溶剂缓冲罐、溶剂循环泵、以及贫胺液净化器，其中：

在所述干气脱硫塔的上方出口还连设有干气胺液回收器，用于回收从干气脱硫塔外溢的少量干气和胺液；

所述富胺液闪蒸罐的顶部还通过管路连接至所述干气脱硫塔，以用于将闪蒸产生的少量干气输送回干气脱硫塔中；

在所述溶剂循环泵和贫胺液净化器之间还并联有胺液除油脱固系统，以用于去除贫胺液中的乳化态油和固体悬浮物。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述胺液除油脱固系统包括通过管路依次串联连接的三相分离器、颗粒脱固除油器和组合纤维高效除油器，各设备的上方均设有油相出口，用于将分离出的油相和固体悬浮物经由管道汇总后统一排出。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述三相分离器为卧式罐体，罐体的一侧底部设有贫胺液入口，另一侧为水相出口，罐体内部从入口侧至出口侧依次设有旋流芯管模块和强化沉降模块，所述旋流芯管模块与所述贫胺液入口连接，且罐体的顶部设有一级油包和二级油包，分别用于收集经旋流芯管模块和强化沉降模块分离的油相。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述旋流芯管模块由2根或更多根旋流芯管组成，每根旋流芯管由一根主管和三根副管组成，主管与副管之间通过设置于侧壁上的切向矩形流道连接，三根副管相互之间呈120°间隔分布；所述主管的底部为进水口，顶部为油气出口，且进水口的上方还设有造旋器；所述副管的底部和顶部分别为水相出口和油气出口。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述强化沉降模块的内部为平行设置的若干块波纹板；所述波纹板与水平面夹角为30°～60°，波纹板相互之间的间距为5mm～18mm。

6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述颗粒脱固除油器为立式罐体，罐体的顶部为贫胺液入口，底部为水相出口，侧壁上部设有油相出口，罐体的内部自上而下依次设有异性分散颗粒床层和强化沉降模块。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述异性分散颗粒床层是由不同粒径的亲疏油颗粒在设备内随机堆积填充形成的填料层。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述强化沉降模块的内部为平行设置的若干块波纹板；所述波纹板与水平面夹角为30°～60°，波纹板相互之间的间距为5mm～18mm。

9.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述组合纤维高效除油器为卧式罐体，罐体的一侧为贫胺液入口，另一侧为水相出口，内部从入口侧到出口侧依次设有分布器、整流板、一级强化聚结模块、强化沉降模块、二级强化聚结模块，并且在二级强化聚结模块的前后的罐体顶部分别设有一级油包和二级油包。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述一级强化聚结模块和二级强化聚结模块为采用Ω型或X型纤维编织方法，将亲疏水纤维编织而成的纤维层；所述强化沉降模块的内部为平行设置的若干块波纹板；所述波纹板与水平面夹角为30°～60°，波纹板相互之间的间距为5mm～18mm。

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