一种基于三嗪溶液脱硫的一体化集成装置和应用方法制造方法及图纸

技术编号:17756217 阅读:70 留言:0更新日期:2018-04-21 13:51
本发明专利技术提供了一种基于三嗪溶液脱硫的一体化集成装置和应用方法,集成装置包括吸收塔,吸收塔进气口连接进气管线;出气口连接排气管线,排气管线上串接球阀一和在线式硫化氢检测仪;脱硫剂入口和脱硫剂出口之间通过循环管线连接,循环管线上安装有循环泵,脱硫剂入口还连接有补液管线,补液管线连接着补液泵入口,补液泵出口连接脱硫剂储罐;排污口连接排污管线;在线式硫化氢检测仪与补液泵电连接进行联锁控制。本发明专利技术提供的这种基于三嗪溶液脱硫的一体化集成装置和方法,同时实现脱硫、自动循环和补液,整个过程实现全自动化,无需人工干预。

An integrated device based on three zine solution desulfurization and its application method

The present invention provides an integrated integrated device and application method based on three azinine solution. The integration device includes an absorption tower, an intake tower connecting the intake pipeline, the outlet connection to the exhaust pipeline, the ball valve one on the exhaust pipe and the on-line hydrogen sulfide detector, and the passing between the disulfide inlet and the desulphurizer outlet. The circulating pipeline is connected, a circulating pump is installed on the circulating pipeline, the inlet of the desulfurizer is connected with the fluid filling pipeline, the fluid pipeline is connected with the inlet of the fluid filling pump, the outlet of the fluid pump connects with the desulfurizer storage tank, the drain outlet connects with the discharge pipeline, and the on-line hydrogen sulfide detector and the fluid pump connect to the interlocking control. The invention provides an integrated integrated device and method based on the desulfurization of three azinazine solution, and realizes the desulphurization, automatic circulation and rehydration, and the whole process is fully automated without manual intervention.

【技术实现步骤摘要】
一种基于三嗪溶液脱硫的一体化集成装置和应用方法
本专利技术属于石油设备领域,具体涉及一种基于三嗪溶液脱硫的一体化集成装置和方法,具体地说是一种应用于气田井场和站场采用三嗪溶液脱除天然气中的硫化氢(H2S)的三嗪溶液脱硫的自动循环、补液一体化集成装置和方法。
技术介绍
从地层采出的天然气中若含有H2S,不但会对设备和管道造成腐蚀,还会带来环境污染,因此必须脱除H2S。根据天然气中所含硫元素质量的多少,可将天然气的脱硫处理规模划分为低潜硫量(低于0.1t/d的元素硫)、中潜硫量(0.1~30t/d的元素硫)和高潜硫量(高于30t/d的元素硫)规模。对于低潜硫量天然气的净化,国内通常采用氧化铁固体干法脱硫工艺。该工艺的脱硫原理是固体氧化铁与硫化氢发生化学反应生成Fe2S3,化学反应式为Fe2O3+3H2S→Fe2S3+3H2O,这种处理方式需要采用两台脱硫塔进行交替操作,当一台脱硫塔达到饱和时,必须切换至另一台脱硫塔进行脱硫,同时还必须对脱硫剂进行更换,因而这种方式操作复杂、费时费力,并且由于废脱硫剂与空气接触后极易发生自燃,废脱硫剂回收处理难度大。国外通常采用液体脱硫工艺对低潜硫量天然气进行净化处理,仅在北美地区就有1000余套液体脱硫装置投入运行。液体脱硫剂是一种新兴除硫剂,国外应用较为广泛,但国内试验刚刚开始,其成本低廉、脱硫迅速、硫容率高、应用方便,既可在反应罐内与含硫天然气发生瞬间反应,也可注入采集气管道,达到瞬间脱硫的效果。液体脱硫工艺是采用三嗪类化合物的水溶液与H2S发生不可逆化学反应生成噻二嗪,从而达到脱除天然气中H2S的目的。由于所生成的脱硫产物均为水溶性液体,故其安全性高,而且废脱硫剂易回收处理。三嗪脱硫原理:三嗪属于一种环状胺,同时具备胺的基本特征。pH通常在10~11。环上氮原子强烈的吸电子作用使得三嗪环上的碳具有亲电性质。当氮原子质子化时,会加强环上碳原子的亲电性,促使嗪对硫化氢和其他亲核试剂的亲核攻击反应活性增强。这些结构性质使1,3,5一三(2-羟乙基)一六氢均三嗪成为良好的硫化氢脱除剂。但在国内的天然气脱硫工业中,由于缺少配套的装置和系统的方法,三嗪脱硫剂还没有实现大规模的应用,且各高校和企业对其研究报道也相对较少。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有天然气脱硫工业中,缺少三嗪脱硫剂脱硫装置和应用方法的问题。为此,本专利技术提供了一种基于三嗪溶液脱硫的一体化集成装置,包括吸收塔,所述吸收塔开有进气口、出气口、脱硫剂入口、脱硫剂出口和排污口,所述进气口连接进气管线;出气口连接排气管线,排气管线自上游至下游串接球阀一和在线式硫化氢检测仪;脱硫剂入口和脱硫剂出口之间通过循环管线连接,循环管线上安装有循环泵,脱硫剂入口还连接有补液管线,补液管线连接着补液泵入口,补液泵出口连接脱硫剂储罐;排污口连接排污管线;所述在线式硫化氢检测仪与补液泵电连接进行联锁控制。所述进气管线上串接着三通球阀,三通球阀的第三个管口连接着天然气外输旁通管线,天然气外输旁通管线接入排气管线。所述排污管线上自上游至下游依次串接着电动紧急截断阀、截断阀一、排液电动调节阀和截断阀二,还包括与截断阀一、排液电动调节阀、截断阀二并联设置的旁通紧急排液阀。还包括与进气管线连通并位于三通球阀下游的放空管线,放空管线由自动放空管线和手动放空管线并联组成,自动放空管线自上游至下游依次串接闸阀一、安全阀、闸阀二,手动放空管线自上游至下游依次串接球阀二和节流截止放空阀。所述吸收塔包括由上至下依次通过法兰连接的上筒体、中筒体和下筒体,所述上筒体和下筒体的筒壁上开设多个安装口,上筒体的安装口内分别置有差压变送器、压力变送器,下筒体的安装口内分别置有温度变送器、差压变送器、液位计;所述进气口开设在下筒体筒壁上,排污口开设在下筒体底部,出气口开设在上筒体顶部,气体在吸收塔内自下而上运动,脱硫剂入口开设在中筒体筒壁上,脱硫剂出口开设在下筒体底部,三嗪溶液自上而下运动,与气体逆流接触。所述上筒体内沿径向设有出口补雾丝网,中筒体内上下设有液体分布器和填料层,填料层所在中筒体筒壁处开设卸料口。所述液位计为浮筒液位计和防爆电热液位计,下筒体筒底安装音叉液位开关,音叉液位开关、温度变送器、差压变送器、压力变送器均电连接着上位机;音叉液位开关与电动紧急截断阀、排液电动调节阀联锁控制。所述下筒体上还开设有人孔和音叉液位开关口。还包括裙座,下筒体底部坐在裙座上,裙座上开设检查孔和排气孔。一种基于三嗪溶液脱硫的一体化集成装置的应用方法,含硫天然气通过天然气外输旁通管线直接进入排气管线外输,或者经放空管线放空后,再经进气管线进入吸收塔内,三嗪溶液由脱硫剂入口进入吸收塔内,含硫天然气和三嗪溶液在塔内逆流接触,瞬间发生化学反应,脱除含硫天然气中的硫化氢,净化后的天然气经排气管线外输,打开电动紧急截断阀、截断阀一、排液电动调节阀、截断阀二,含硫天然气和三嗪溶液反应结束后的废液经排污管线排出;反应后的三嗪溶液经脱硫剂出口排出再由循环泵泵入吸收塔内,进行循环反应,通过在线式硫化氢检测仪设定硫化氢含量值,在线式硫化氢检测仪检测净化后天然气的硫化氢含量,当检测到硫化氢含量达到设定值时自动启动补液泵,同时打开排液电动调节阀,通过音叉液位开关设定吸收塔内的高液位和低液位,吸收塔内三嗪溶液液位降低到设定的低液位值时关闭排液电动调节阀,吸收塔内三嗪溶液液位升高到设定的高液位值时关闭补液泵。本专利技术的有益效果:本专利技术提供的这种基于三嗪溶液脱硫的一体化集成装置和应用方法,同时实现脱硫、自动循环和补液,整个过程实现全自动化,无需人工干预。提高了气田井场和站场的工作效率。以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是基于三嗪溶液脱硫的一体化集成装置的结构示意图。图2是吸收塔的结构示意图。附图标记说明:1、吸收塔;101、进气口;102、出气口;103、脱硫剂入口;104、脱硫剂出口;105、排污口;106、音叉液位开关口;107、安装口;108、卸料口;109、人孔;1010、检查孔;1011、排气孔;1012、出口补雾丝网;1013、液体分布器;1014、填料层;1015、上筒体;1016、中筒体;1017、下筒体;1018、裙座;2、进气管线;201、三通球阀;202、天然气外输旁通管线;203、闸阀一;204、安全阀;205、闸阀二;206、球阀二;207、节流截止放空阀;3、排气管线;301、球阀一;302、在线式硫化氢检测仪;4、循环管线;401、循环泵;5、补液管线;501、补液泵;502、脱硫剂储罐;6、排污管线;601、电动紧急截断阀;602、截断阀一;603、排液电动调节阀;604、截断阀二;605、旁通紧急排液阀。具体实施方式实施例1:本实施例提供了一种如图1所示的基于三嗪溶液脱硫的一体化集成装置,包括吸收塔1,所述吸收塔1开有进气口101、出气口102、脱硫剂入口103、脱硫剂出口104和排污口105,所述进气口101连接进气管线2;出气口102连接排气管线3,排气管线3自上游至下游串接球阀一301和在线式硫化氢检测仪302;脱硫剂入口103和脱硫剂出口104之间通过循环管线4连接,循环管线4上安装有循环泵401,脱硫剂入口103还连接有补液管线5,补液管线5连本文档来自技高网
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一种基于三嗪溶液脱硫的一体化集成装置和应用方法

【技术保护点】
一种基于三嗪溶液脱硫的一体化集成装置,包括吸收塔(1),所述吸收塔(1)开有进气口(101)、出气口(102)、脱硫剂入口(103)、脱硫剂出口(104)和排污口(105),其特征在于:所述进气口(101)连接进气管线(2);出气口(102)连接排气管线(3),排气管线(3)自上游至下游串接球阀一(301)和在线式硫化氢检测仪(302);脱硫剂入口(103)和脱硫剂出口(104)之间通过循环管线(4)连接,循环管线(4)上安装有循环泵(401),脱硫剂入口(103)还连接有补液管线(5),补液管线(5)连接着补液泵(501)入口,补液泵(501)出口连接脱硫剂储罐(502);排污口(105)连接排污管线(6);所述在线式硫化氢检测仪(301)与补液泵(501)电连接进行联锁控制。

【技术特征摘要】
1.一种基于三嗪溶液脱硫的一体化集成装置,包括吸收塔(1),所述吸收塔(1)开有进气口(101)、出气口(102)、脱硫剂入口(103)、脱硫剂出口(104)和排污口(105),其特征在于:所述进气口(101)连接进气管线(2);出气口(102)连接排气管线(3),排气管线(3)自上游至下游串接球阀一(301)和在线式硫化氢检测仪(302);脱硫剂入口(103)和脱硫剂出口(104)之间通过循环管线(4)连接,循环管线(4)上安装有循环泵(401),脱硫剂入口(103)还连接有补液管线(5),补液管线(5)连接着补液泵(501)入口,补液泵(501)出口连接脱硫剂储罐(502);排污口(105)连接排污管线(6);所述在线式硫化氢检测仪(301)与补液泵(501)电连接进行联锁控制。2.如权利要求1所述的基于三嗪溶液脱硫的一体化集成装置,其特征在于:所述进气管线(2)上串接着三通球阀(201),三通球阀(201)的第三个管口连接着天然气外输旁通管线(202),天然气外输旁通管线(202)接入排气管线(3)。3.如权利要求1所述的基于三嗪溶液脱硫的一体化集成装置,其特征在于:所述排污管线(6)上自上游至下游依次串接着电动紧急截断阀(601)、截断阀一(602)、排液电动调节阀(603)和截断阀二(604),还包括与截断阀一(602)、排液电动调节阀(603)、截断阀二(604)并联设置的旁通紧急排液阀(605)。4.如权利要求2所述的基于三嗪溶液脱硫的一体化集成装置,其特征在于:还包括与进气管线(2)连通并位于三通球阀(201)下游的放空管线,放空管线由自动放空管线和手动放空管线并联组成,自动放空管线自上游至下游依次串接闸阀一(203)、安全阀(204)、闸阀二(205),手动放空管线自上游至下游依次串接球阀二(206)和节流截止放空阀(207)。5.如权利要求1或3所述的基于三嗪溶液脱硫的一体化集成装置,其特征在于:所述吸收塔(1)包括由上至下依次通过法兰连接的上筒体(1015)、中筒体(1016)和下筒体(1017),所述上筒体(1015)和下筒体(1017)的筒壁上开设多个安装口(107),上筒体(1015)的安装口(107)内分别置有差压变送器、压力变送器,下筒体(1017)的安装口(107)内分别置有温度变送器、差压变送器、液位计;所述进气口(101)开设在下筒体(1017)筒壁上,排污口(105)开设在下筒体(1017)底部,出气口(102)开设在上...

【专利技术属性】
技术研发人员:薛岗王登海郑欣胡建国杨光葛涛王勃闫晓峰胡新渊何蕾李治
申请(专利权)人:西安长庆科技工程有限责任公司
类型:发明
国别省市:陕西,61

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