一种脱硫系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种脱硫系统及方法，属于脱硫技术领域。脱硫系统中，酸气吸收单元包括脱硫吸收塔、与脱硫吸收塔顶部出口连接的净化气分离器、与脱硫吸收塔上部进口连接的第一贫液循环泵。闪蒸单元包括依次连接的第一换热器、闪蒸三通阀、一级闪蒸组件、二级闪蒸组件和第一分流阀；第一分流阀通过管线与净化气分离器的进口连通，第一换热器与脱硫吸收塔的底部出口连通。溶剂再生单元包括第二换热器、溶剂再生塔、第一冷却器、气液分离器、回流泵。二级闪蒸组件、第二换热器、溶剂再生塔顺次连接；溶剂再生塔、第二换热器、第一贫液循环泵顺次连接；溶剂再生塔、第一冷却器、气液分离器、回流泵、溶剂再生塔顺次连接；气液分离器与酸气富集单元连接。元连接。元连接。

【技术实现步骤摘要】
一种脱硫系统及方法


[0001]本专利技术涉及脱硫
，特别涉及一种脱硫系统及方法。

技术介绍

[0002]由地层开采出的原料天然气通常含有较多二氧化碳和含硫化合物，例如硫化氢、有机硫(硫醇、羰基硫等)。按照目前天然气标准GB17820-2018，要求产品天然气中硫化氢含量≤6mg/m3，总硫含量≤20mg/m3。所以，有必要对原料天然气进行脱硫处理。
[0003]大部分原料天然气中有机硫含量≤100mg/m3，针对该情况，目前多采用物理-化学溶剂法脱除原料天然气中的有机硫，进而使净化气中的总硫含量满足标准。其中，上述溶剂法中所使用的脱硫溶剂及活性组分能够同时脱除原料天然气中的有机硫和二氧化碳。
[0004]在实现本专利技术的过程中，本专利技术人发现现有技术中至少存在以下问题：
[0005]现有技术使用脱硫溶剂脱硫时，虽然可保证净化气中的总硫含量达标，但是经常存在对二氧化碳的共吸收率过高的问题，吸收过程无选择性，这不仅会导致所形成的酸气中硫化氢的浓度降低，且会导致产品天然气的产量损失。

技术实现思路

[0006]鉴于此，本专利技术提供一种脱硫系统及方法，可以解决上述技术问题。
[0007]具体而言，包括以下的技术方案：
[0008]一方面，提供了一种脱硫系统，所述脱硫系统包括：依次连接的酸气吸收单元、闪蒸单元、溶剂再生单元、酸气富集单元；
[0009]其中，所述酸气吸收单元包括：脱硫吸收塔、通过管线与所述脱硫吸收塔顶部出口连接的净化气分离器、以及通过管线与所述脱硫吸收塔上部进口连接的第一贫液循环泵；
[0010]所述闪蒸单元包括：通过管线依次连接的第一换热器、闪蒸三通阀、一级闪蒸组件、二级闪蒸组件和第一分流阀，其中，所述第一分流阀的第一出口通过管线与所述净化气分离器的进口连通，所述第一换热器通过管线与所述脱硫吸收塔的底部出口连通；
[0011]所述溶剂再生单元包括：第二换热器、溶剂再生塔、第一冷却器、气液分离器、回流泵；
[0012]所述二级闪蒸组件的液体出口、所述第二换热器、所述溶剂再生塔的第一上部进口顺次连接；
[0013]所述溶剂再生塔的的底部出口、所述第二换热器、所述第一贫液循环泵顺次连接；
[0014]所述溶剂再生塔的顶部出口、所述第一冷却器、所述气液分离器、所述回流泵、所述溶剂再生塔的第二上部进口顺次连接；
[0015]所述气液分离器的气体出口与所述酸气富集单元连接。
[0016]在一种可能的设计中，所述酸气富集单元包括：酸气吸收塔、第三换热器、酸气再生塔、富液增压泵、第二贫液循环泵、半富液循环泵、贫液冷却器；
[0017]所述酸气吸收塔的下部进口通过管线与所述气液分离器的气体出口连接；
[0018]所述酸气吸收塔的底部出口、所述第三换热器、所述富液增压泵、所述酸气再生塔的上部进口顺次连接；
[0019]所述酸气再生塔的底部出口、所述第三换热器、所述第二贫液循环泵、所述贫液冷却器、所述酸气吸收塔的中部进口顺次连接；
[0020]所述酸气吸收塔的下部出口、所述半富液循环泵、所述酸气吸收塔的上部进口顺次连接。
[0021]在一种可能的设计中，所述脱硫系统还包括：第二分流阀，所述第二分流阀的第一出口通过管线与所述净化气分离器连接；
[0022]所述第二分流阀的进口与所述酸气吸收塔的顶部出口连通。
[0023]在一种可能的设计中，所述脱硫系统还包括：酸气三通阀；
[0024]所述酸气三通阀的进口与所述气液分离器的气体出口连接，两个出口端的一个与后端硫磺回收单元连接，另一个与所述酸气吸收塔底部的气体入口连接。
[0025]在一种可能的设计中，所述一级闪蒸组件包括：一级闪蒸罐、以及与所述一级闪蒸罐的顶部出口连接的一级精馏柱。
[0026]在一种可能的设计中，所述二级闪蒸组件包括：与所述一级闪蒸罐的底部出口连通的二级闪蒸罐、以及与所述二级闪蒸罐的顶部出口连接的二级精馏柱；
[0027]其中，所述二级精馏柱的气体出口与所述第一分流阀的进口连通；
[0028]所述闪蒸三通阀的入口与所述第一换热器的管程出口相连，所述闪蒸三通阀的一个出口与所述一级闪蒸罐的入口相连，另一个出口与所述二级闪蒸罐的入口相连。
[0029]在一种可能的设计中，所述第二换热器与所述溶剂再生塔之间的管线上设置有过滤组件。
[0030]在一种可能的设计中，所述溶剂再生塔、所述酸气再生塔的下部分别设置有第一重沸器和第二重沸器。
[0031]在一种可能的设计中，所述脱硫系统还包括：设置于所述第一贫液循环泵和所述脱硫吸收塔的上部进口之间的第二冷却器。
[0032]另一方面，提供一种脱硫方法，所述脱硫方法应用上述的脱硫系统。
[0033]在一种可能的设计中，所述方法包括：
[0034]利用酸气吸收单元进行酸性气体吸收：将原料天然气由脱硫吸收塔的下部进口进料，将脱硫溶剂利用第一贫液循环泵由脱硫吸收塔的上部进口进料，在脱硫吸收塔中，原料天然气与脱硫溶剂逆向接触，利用脱硫溶剂进行脱硫处理，形成的富液由脱硫吸收塔的底部出口排出，形成的净化气由脱硫吸收塔的顶部出口进入净化气分离器进行气液分离；
[0035]利用闪蒸单元进行多级闪蒸：所述富液进入第一换热器，与来自溶剂再生塔的贫液换热升温后，依次进入一级闪蒸组件和二级闪蒸组件进行闪蒸，形成主成分为二氧化碳的二级闪蒸气，二级闪蒸气通过第一分流阀控制流量返至所述净化气中，以补偿净化气中因脱硫溶剂过度吸收二氧化碳而造成的产品气损失；
[0036]利用溶剂再生单元进行脱硫溶剂再生：二级闪蒸组件闪蒸后得到的富液经第二换热器换热后进入溶剂再生塔中进行再生，使酸性气体解吸，形成的贫液由溶剂再生塔的底部出口排至第二换热器中与二级闪蒸组件闪蒸后的富液进行换热，然后由第一贫液循环泵再次循环至脱硫吸收塔进行再利用；
[0037]利用酸气富集单元进行酸气富集：所述酸性气体解吸后形成的粗酸气由溶剂再生塔的顶部出口经第一冷却器冷却至设定温度后，由气液分离器进行气液分离，分离得到的液体由回流泵返回至溶剂再生塔中进行再利用，分离得到的粗酸气进入酸气富集单元进行提浓。
[0038]在一种可能的设计中，所述粗酸气进入酸气吸收塔，与脱硫贫液逆向接触进行一级脱硫处理，继续上行与自酸气吸收塔上部进口进入的脱硫半富液逆向接触进行二级脱硫处理；剩余气体作为富集尾气从酸气吸收塔的顶部排出；
[0039]酸气吸收塔塔底形成的部分富液经第三换热器换热后，经富液增压泵进入酸气再生塔，以使酸气再生，再生酸气进入后端硫磺回收单元；
[0040]酸气再生塔中形成的再生脱硫贫液由塔底引出，经第三换热器与所述酸气吸收塔塔底形成的富液换热，再通过贫液冷却器冷却至设定温度，由第二贫液循环泵泵入酸气吸收塔进行循环使用；
[0041]通过半富液循环泵，将酸气吸收塔塔底形成的脱硫半富液循环泵入塔上部，以提高富集尾气中硫化氢的脱除本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脱硫系统，其特征在于，所述脱硫系统包括：依次连接的酸气吸收单元、闪蒸单元、溶剂再生单元、酸气富集单元；其中，所述酸气吸收单元包括：脱硫吸收塔、通过管线与所述脱硫吸收塔顶部出口连接的净化气分离器、以及通过管线与所述脱硫吸收塔上部进口连接的第一贫液循环泵；所述闪蒸单元包括：通过管线依次连接的第一换热器、闪蒸三通阀、一级闪蒸组件、二级闪蒸组件和第一分流阀，其中，所述第一分流阀的第一出口通过管线与所述净化气分离器的进口连通，所述第一换热器通过管线与所述脱硫吸收塔的底部出口连通；所述溶剂再生单元包括：第二换热器、溶剂再生塔、第一冷却器、气液分离器、回流泵；所述二级闪蒸组件的液体出口、所述第二换热器、所述溶剂再生塔的第一上部进口顺次连接；所述溶剂再生塔的的底部出口、所述第二换热器、所述第一贫液循环泵顺次连接；所述溶剂再生塔的顶部出口、所述第一冷却器、所述气液分离器、所述回流泵、所述溶剂再生塔的第二上部进口顺次连接；所述气液分离器的气体出口与所述酸气富集单元连接。2.根据权利要求1所述的脱硫系统，其特征在于，所述酸气富集单元包括：酸气吸收塔、第三换热器、酸气再生塔、富液增压泵、第二贫液循环泵、半富液循环泵、贫液冷却器；所述酸气吸收塔的下部进口通过管线与所述气液分离器的气体出口连接；所述酸气吸收塔的底部出口、所述第三换热器、所述富液增压泵、所述酸气再生塔的上部进口顺次连接；所述酸气再生塔的底部出口、所述第三换热器、所述第二贫液循环泵、所述贫液冷却器、所述酸气吸收塔的中部进口顺次连接；所述酸气吸收塔的下部出口、所述半富液循环泵、所述酸气吸收塔的上部进口顺次连接。3.根据权利要求2所述的脱硫系统，其特征在于，所述脱硫系统还包括：第二分流阀，所述第二分流阀的第一出口通过管线与所述净化气分离器连接；所述第二分流阀的进口与所述酸气吸收塔的顶部出口连通。4.根据权利要求2所述的脱硫系统，其特征在于，所述脱硫系统还包括：酸气三通阀；所述酸气三通阀的进口与所述气液分离器的气体出口连接，两个出口端的一个与后端硫磺回收单元连接，另一个与所述酸气吸收塔底部的气体入口连接。5.根据权利要求1所述的脱硫系统，其特征在于，所述一级闪蒸组件包括：一级闪蒸罐、以及与所述一级闪蒸罐的顶部出口连接的一级精馏柱。6.根据权利要求5所述的脱硫系统，其特征在于，所述二级闪蒸组件包括：与所述一级闪蒸罐的底部出口连通的二级闪蒸罐、以及与所述二级闪蒸罐的顶部出口连接的二级精馏柱；其中，所述二级精馏柱的气体出口与所述第一分流阀的进口连通；所述闪蒸三通阀的入口与所述第一换热器的管程出口相连，所述闪蒸三通阀的一个出口与所述一级闪蒸罐的入口相连，另一个出口与所述二级...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘可，杨超越，彭修军，周永阳，朱雯钊，杨威，吕岳琴，杨安，易铧，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：