本实用新型专利技术公开了一种超重力药剂循环吸收硫化氢的反应装置，包括超重力旋转反应器，二个药剂罐通过管道与二个药剂循环泵连接，二个药剂循环泵通过管道与超重力旋转反应器的中上部连接，超重力旋转反应器的底部通过管道分别与二个药剂罐的顶部连接，超重力旋转反应器通过管道与旋风分离器连接，旋风分离器顶部连接净化气管道；旋风分离器的底部通过管道分别与二个药剂罐的顶部连接；本实用新型专利技术的装置，脱硫剂循环使用，既保证了脱硫剂充分同气相中硫化氢接触反应，又节省了脱硫剂，降低了脱硫成本。对于海洋采油平台，本装置可实现撬装化，占地空间小，可就地实现伴生气(或天然气)脱硫操作，降低硫化氢对输气海管腐蚀，有利于保护整条输气海管。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种超重力药剂循环吸收硫化氢的反应装置。
技术介绍
硫化氢(化学式H2S)是一种无色、有毒、密度大于空气、有臭鸡蛋气味、可燃的酸性气体。其毒性较一氧化碳大5～6倍，是大气污染物之一，吸入较高浓度(一般l000mg/m3以上)时，中毒者会快速死亡。H2S溶于水形成弱酸，对金属腐蚀形成氢脆破坏，会造成井下管柱的突然断落，地面管汇和仪表的爆破，井口装置的破坏等，严重时甚至引发井喷失控或着火事故。随着石油和天然气工业的发展及油气输送、加工、利用以及探井和生产井工作量加大，潜藏的硫化氢极大地增加了油气生产的生态危险。目前针对原料气(天然气、原油伴生气或水煤气)中不同潜硫量有不同的处理技术，通常原料气中硫化氢含量较高时(大于20t/d),主要采用克劳斯脱硫工艺；原料气中潜硫量在200kg-20t/d时，一般采取磺化钛氰钴脱硫工艺或络合铁再生工艺；原料气中潜硫量低于200kg/d时，主要采用在线药剂喷射加药法。早期国外油气田用氢氧化钠或碱性苏打加入到钻井液中吸收硫化氢，但是当处理量过大时，会对钻井液性质有负面影响，尤其是对低硫的钻井液。20世纪中后期，科研工作者通过大量的室内实验和现场测试，研制和专利技术了多种硫化氢化学清除剂，如甲基乙醇胺(MDEA)等。甲基乙醇胺法使用硫化氢清除剂进行天然气的脱硫时，利用喷射设备在线往伴生气(或天然气)输送管线中加注，由于无法保证硫化氢清除剂同气相中硫化氢充分接触，同时，为了保证脱硫效果，硫化氢清除剂的加量必须大大过量，这样造成药剂的大量浪费，致使脱硫成本较高。超重力反应技术是新一代的化工分离技术，它用旋转的环状多孔填料床(旋转填料床)代替垂直静止的塔器，使气－液在旋转填料层中充分接触，在液相的高度分散、表面急速更新和相界面得到强烈的扰动的情况下进行传质、传热，使过程得到强化。和塔式设备相比，体积传质系数高一到三个数量级，设备的体积和重量仅是塔式设备的百分之几。目前尚未有关于具备两套加药设备循环吸附脱硫装置的报道。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种超重力药剂循环吸收硫化氢的反应装置。本技术的技术方案概述如下：一种超重力药剂循环吸收硫化氢的反应装置，包括超重力旋转反应器1，在超重力旋转反应器1的内部设置有旋转填料反应床2，超重力旋转反应器1的中下部通过管道与天然气气源连接；第一药剂罐3和第二药剂罐6的底部通过管道与第一药剂循环泵4和第二药剂循环泵7连接，第一药剂循环泵4和第二药剂循环泵7通过管道与超重力旋转反应器1的中上部连接，超重力旋转反应器1的底部通过管道分别与第一药剂罐3和第二药剂罐6的顶部连接，超重力旋转反应器1的顶部通过管道与旋风分离器5的中部连接，旋风分离器5的顶部连接的管道为净化气管道；旋风分离器5的底部通过管道分别与第一药剂罐3和第二药剂罐6的顶部连接；第一药剂罐3和第二药剂罐6的底部通过管道与废液罐区连接。本技术的优点：本技术的装置中，采用超重力旋转反应器作为气液反应设备，增加脱硫剂与硫化氢的反应效率，未反应完全的脱硫剂通过管线进入药剂罐中，随后在药剂循环泵的作用下再次进入旋转填料反应床中与硫化氢反应，保证了脱硫剂的充分反应。脱硫剂循环使用，既保证了脱硫剂充分同气相中的硫化氢接触反应，又节省了脱硫剂，降低了油气田气相脱硫成本。两个药剂罐的设置以及配有两套药剂循环泵及管道的设计，在其中一个药剂罐内药剂失效需要更换的时候，通过阀门切换到使用另一罐药剂，保证了装置的连续运行。同时两套药剂循环泵互为备用，其中一套药剂循环泵在故障时，切换使用另一台药剂循环泵，该装置依然可以正常运行。对于海洋采油平台，本技术装置可实现撬装化，占地空间小，可就地实现伴生气(或天然气)脱硫操作，降低硫化氢对输气海管的腐蚀，有利于保护整条输气海管。附图说明图1为本技术一种超重力药剂循环吸收硫化氢的反应装置结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的说明。一种超重力药剂循环吸收硫化氢的反应装置，见图1，包括超重力旋转反应器1，在超重力旋转反应器1的内部设置有旋转填料反应床2，超重力旋转反应器1的中下部通过管道与天然气气源连接；第一药剂罐3和第二药剂罐6的底部通过管道与第一药剂循环泵4和第二药剂循环泵7连接，第一药剂循环泵4和第二药剂循环泵7通过管道与超重力旋转反应器1的中上部连接，超重力旋转反应器1的底部通过管道分别与第一药剂罐3和第二药剂罐6的顶部连接，超重力旋转反应器1的顶部通过管道与旋风分离器5的中部连接，旋风分离器5的顶部连接的管道为净化气管道；旋风分离器5的底部通过管道分别与第一药剂罐3和第二药剂罐6的顶部连接；第一药剂罐3和第二药剂罐6的底部通过管道与废液罐区连接。各个管线还可以设置有阀门。该装置运行时，启动超重力旋转反应器，旋转填料反应床高速旋转(约350转/分钟)，第一药剂罐3或第二药剂罐6内的脱硫剂经第一药剂循环泵4或第二药剂循环泵7泵入超重力旋转反应器1内，液体脱硫剂在旋转填料反应床的高速旋转下均匀分散，从生产线来的含硫化氢气体的天然气进入旋转填料反应床，与填料错流接触，硫化氢转移到液相与脱硫剂反应转化为多硫化物；脱除硫化氢的气体通过超重力旋转反应器内置的除沫器，通过管道进入旋风分离器5去除气体中携带的药剂，随后净化气进入输气管线；脱硫剂回流进入第一药剂罐3或第二药剂罐6中循环使用；旋风分离器分离出的液体也随之进入第一药剂罐3或第二药剂罐6中。两个药剂罐的设置，当其中一罐中的脱硫剂pH小于8时(可设置pH计进行监测)，药剂失去脱硫效果，这时通过阀门切换使用另一药剂罐中的脱硫剂，随之失效药剂作为废液排出，更换失效药剂，以保证装置连续运行。两个药剂循环泵互为备用，当其中一个药剂循环泵故障时，可以切换使用另一台药剂循环泵，进一步保证了设备的连续运行。实施例1采用RC110w脱硫剂(脱硫剂，来自加拿大的RCSInc，为醇胺-甲醛反应物)采用图1的本技术的装置对硫化氢含量3000ppm的原油伴生气脱硫处理，气量为5000Nm3/d，压力0.6Mpa，温度44℃，将RC110w加水稀释成质量百分比浓度为50％wt使用，气液比100:1(v/v)，超重力机转子外径600mm，内径200mm，转子高度100mm，超重力机转速800rpm，采用碘量法检测净化伴生气的硫化氢含量，结果为2ppm。实施例2采用SULFURTRAP脱硫剂(脱硫剂，来自加美国的ChemicalProductsIndustries,Inc.，为醇胺-醛反应物)采用图1的本技术的装置对硫化氢含量200ppm的原油伴生气脱硫处理，气量为16000Nm3/d，压力0.7Mpa，温度46℃，将SULFURTRAP加水稀释成质量百分比浓度为50％wt使用，气液比50:1(v/v)，超重力机转子外径800mm，内径220mm，转子高度100mm，超重力机转速800rpm，采用碘量法检测净化伴生气的硫化氢含量，结果为1ppm。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超重力药剂循环吸收硫化氢的反应装置，包括超重力旋转反应器(1)，在超重力旋转反应器(1)的内部设置有旋转填料反应床(2)，其特征是超重力旋转反应器(1)的中下部通过管道与天然气气源连接；第一药剂罐(3)和第二药剂罐(6)的底部通过管道与第一药剂循环泵(4)和第二药剂循环泵(7)连接，第一药剂循环泵(4)和第二药剂循环泵(7)通过管道与超重力旋转反应器(1)的中上部连接，超重力旋转反应器(1)的底部通过管道分别与第一药剂罐(3)和第二药剂罐(6)的顶部连接，超重力旋转反应器(1)的顶部通过管道与旋风分离器(5)的中部连接，旋风分离器(5)的顶部连接的管道为净化气管道；旋风分离器(5)的底部通过管道分别与第一药剂罐(3)和第二药剂罐(6)的顶部连接；第一药剂罐(3)和第二药剂罐(6)的底部通过管道与废液罐区连接。
【技术特征摘要】
1.一种超重力药剂循环吸收硫化氢的反应装置，包括超重力旋转反应器(1)，在超重力旋转反应器(1)的内部设置有旋转填料反应床(2)，其特征是超重力旋转反应器(1)的中下部通过管道与天然气气源连接；第一药剂罐(3)和第二药剂罐(6)的底部通过管道与第一药剂循环泵(4)和第二药剂循环泵(7)连接，第一药剂循环泵(4)和第二药剂循环泵(7)通过管道与超重力旋转反应器(...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，金磊，付裕，高凌霄，刘亮，闫化云，庄传晶，
申请(专利权)人：中海油天津管道工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12
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