【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及天然气净化厂和炼油厂醇胺溶液脱硫领域，具体说是涉及一种模块化脱硫胺液中杂质的脱除系统和方法。
技术介绍
1、醇胺法是天然气、炼厂气以及其他工业气体脱硫脱碳的主要方法，天然气净化厂普遍采用醇胺法脱硫脱碳。含硫天然气必须经过脱硫脱碳净化处理才能成为合格商品输送给用户。所以天然气净化过程是天然气上产、保供的重要环节之一。脱硫的主导工艺是醇胺法，醇胺脱硫脱碳溶液(简称胺液)在天然气净化过程中易受上游钻井、固井、酸化、防腐作业残余物污染变质，导致脱硫胺液性能下降、装置腐蚀发泡停产等问题。由于醇胺脱硫溶液在不同时间，不同情况下可能会受到不同的污染，导致脱硫胺液中的杂质种类会不同，如何具有针对性的、低成本的、有效脱除脱硫胺液中的杂质，保障胺液的脱硫性能，成为制约天然气净化生产环节稳产上产的瓶颈。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出了一种模块化脱硫胺液中杂质的脱除系统和方法。本专利技术将各脱除功能模块化，可根据脱硫胺液中具体杂质种类，个性化选择脱除模块，节约杂质脱除过程中的时间、能耗以及物料成本；并得到了脱硫胺液中杂质脱除的操作参数，在杂质脱除过程中每一个脱除周期完成，胺液中的杂质含量都会有一定的减少，以此可逐渐增加胺液中杂质脱除的处理量，以最大的效率，最快、最优的时间完成胺液中杂质的脱除。
2、为了实现以上目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术一方面提供一种模块化脱硫胺液中杂质的脱除系统，该系统包括：脱硫胺液管线、再生胺液管线、过滤模块、
4、所述过滤模块的入口与所述脱硫胺液管线连接，出口分别与所述脱泡模块的入口、所述脱盐模块的入口连接；所述脱泡模块的出口分别与所述再生胺液管线和所述脱盐模块的入口连接；所述脱盐模块的出口与所述胺盐转化模块的入口连接；所述胺盐转化模块的出口与所述再生胺液管线连接；各模块之间的连接管线可控联通或关闭。
5、所述脱硫胺液管线的作用是向本专利技术系统中输入待处理再生的脱硫胺液；所述再生胺液管线的作用是输出脱除杂质再生后的胺液。
6、所述过滤模块的作用是过滤去除固体悬浮物，具体可以是聚丙烯纤维膜过滤器，过滤精度1-3μm。使用过程中当发现过滤器的压差变大，可直接更换滤芯。
7、所述脱泡模块的作用是脱除脱硫胺液中的致泡性杂质，如长链羧酸、醚及酰胺等，解决了因致致泡性杂质引起的胺液发泡拦液的难题。所述脱泡模块的主体装置具体可以是填料式脱泡塔，可通过具有特定孔径的脱泡剂进行物理选择性吸附脱除致泡性杂质；另还包括相应的管道、泵等设备。
8、所述脱盐模块的作用是脱除胺液中热稳定盐，解决了胺液因热稳定盐变质产物引起的装置腐蚀及垢物生成的难题。所述脱盐模块的主体装置具体可以是填料式脱盐塔，装载有离子交换树脂，通过离子交换树脂吸附脱除热稳定盐。另还包括相应的管道、混合器、泵等设备。
9、所述胺盐转化模块的作用是将无机热稳定盐转化为热稳定胺盐，所述胺盐转化模块的主体装置具体可以是填料式转化塔，装载有吸附剂，通过吸附剂将无机热稳定盐转化为热稳定胺盐，解决了再生胺液的脱硫性能下降的难题。另还包括相应的管道、储罐、泵等设备。
10、所述吸附剂包括带亲电基团的聚合物，吸附醇胺分子使其质子化，再与无机热稳定盐反应使其定向转化为热稳定胺盐，热稳定胺盐经离子交换生成醇胺和水，避免了无机碱的生成(离子交换树脂吸附脱除热稳定盐时会交换出来oh—)，胺液再生后脱硫性能恢复至新鲜胺液水平。
11、胺液中热稳定盐分无机热稳定盐和有机热稳定盐(即热稳定胺盐)，脱盐模块采用离子交换树脂脱除胺液中的热稳定盐可分为：1)脱除无机热稳定盐的过程，无机热稳定盐与离子交换树脂上的oh—交换，阳离子被吸附，oh—被置换出来，导致胺液的ph值升高，胺液脱硫性能变差；2)脱除有机热稳定盐的过程，与离子交换树脂交换后置换出的是自由胺，不会影响胺液ph值，同时脱除有机热稳定盐的过程中，吸附剂中的h+被交换出来，与脱除无机热稳定盐的过程中被交换出来的oh-中和，恢复醇胺脱硫溶液ph值。因此，经过采用脱盐模块后，由于脱除了无机热稳定盐，导致了胺液的ph值升高，本专利技术在脱盐模块之后设置了胺盐转化模块，吸附醇胺分子使其质子化，再与无机态热稳定盐反应使其定向转化为热稳定胺盐，并恢复胺液ph值。解决了目前普遍使用离子交换树脂脱除热稳定盐导致脱硫胺液性能下降的问题。
12、本专利技术的系统可以根据脱硫胺液中具体杂质种类，个性化选择脱除模块，节约杂质脱除过程中的时间、能耗以及物料成本。具体的，本专利技术的系统在实际应用中，可根据脱硫胺液具体杂质情况，选择性地采用三种方案，包括：全脱除方案、仅脱除热稳定盐杂质方案及仅脱除致泡杂质方案。
13、其中，采用全脱除方案时，使脱硫胺液依次经过过滤模块、脱泡模块、脱盐模块及胺盐转化模块。
14、采用仅脱除热稳定盐杂质方案时，使脱硫胺液依次经过过滤模块、脱盐模块及胺盐转化模块。
15、采用仅脱除致泡杂质方案时，使脱硫胺液依次经过过滤模块和脱泡模块。
16、对应于本专利技术的系统，根据脱硫胺液具体杂质情况，脱除系统选择性地采用三种联通方案：
17、全脱除方案：所述过滤模块、脱泡模块、脱盐模块和胺盐转化模块之间的连接管线依次联通；
18、仅脱除热稳定盐杂质方案：所述过滤模块、脱盐模块和胺盐转化模块之间的连接管线依次联通；所述脱泡模块与过滤模块及脱盐模块之间的连接管线关闭；
19、仅脱除致泡杂质方案：所述过滤模块和脱泡模块之间的连接管线联通；所述脱盐模块与所述脱泡模块之间的连接管线关闭。
20、根据本专利技术的系统，优选地，在所述胺盐转化模块的出口连接有电导率检测仪及ph监测仪。电导率检测仪检测胺液中热稳定盐的脱除效果，ph监测仪一方面辅助监测杂质脱除情况，一方面辅助监测吸附剂中再生液的清洗情况，比如除盐水赶碱性再生液的时候ph值的变化，比如胺液赶除盐水的时候ph值的变化。
21、根据本专利技术的系统，优选地，所述脱泡模块设置有第一再生单元；当所述脱泡模块达到饱和后，通过第一再生单元对脱泡模块进行再生。所述脱盐模块设置有第二再生单元；当所述脱盐模块达到饱和后，通过第二再生单元对脱盐模块进行再生。所述胺盐转化模块设置有第三再生单元；当所述胺盐转化模块达到饱和后，通过第三再生单元对胺盐转化模块进行再生。
22、判断各模块达到饱和，是根据各模块脱除剂的脱除特性及脱硫胺液中杂质含量，确定脱除处理量，明确一个周期的脱除时间，在一定处理量下，杂质脱除时间到达规定时间，杂质脱除操作暂停，系统进入再生模式，以完成对需要再生的模块的再生。
23、本专利技术通过对处理量及处理时间控制，控制整个系统的操作；并以电导率检测仪及ph监测仪作为辅助监测。
24、本专利技术另一方面提供一种模块化脱硫胺液中杂质的脱除方法，使用以上系统进行，根据脱硫胺液具体杂质情况，选择性地采用三种方案，包括：全本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种模块化脱硫胺液中杂质的脱除系统，其特征在于，该系统包括：脱硫胺液管线、再生胺液管线、过滤模块、脱泡模块、脱盐模块和胺盐转化模块；
2.根据权利要求1所述模块化脱硫胺液中杂质的脱除系统，其特征在于，在所述胺盐转化模块的出口连接有电导率检测仪及pH监测仪。
3.根据权利要求1所述模块化脱硫胺液中杂质的脱除系统，其特征在于，所述脱泡模块设置有第一再生单元；所述脱盐模块设置有第二再生单元；所述胺盐转化模块设置有第三再生单元。
4.根据权利要求1所述模块化脱硫胺液中杂质的脱除系统，其特征在于，根据脱硫胺液具体杂质情况，脱除系统选择性地采用三种联通方案：
5.一种模块化脱硫胺液中杂质的脱除方法，其特征在于，所述脱除方法使用权利要求1-4任一项所述系统进行，根据脱硫胺液具体杂质情况，选择性地采用三种方案，包括：全脱除方案、仅脱除热稳定盐杂质方案及仅脱除致泡杂质方案；
6.根据权利要求5所述模块化脱硫胺液中杂质的脱除方法，其特征在于，全脱除方案中，随着每个脱除周期的完成，脱硫胺液中杂质含量一直持续下降，脱硫胺液中杂质的脱除有以下
7.根据权利要求5所述模块化脱硫胺液中杂质的脱除方法，其特征在于，仅脱除热稳定盐方案中，随着每个脱除周期的完成，脱硫胺液中杂质含量一直持续下降，脱硫胺液中杂质脱除有以下操作参数，脱硫系统中总脱硫胺液量以Q表示，脱硫胺液处理量以p表示，热稳定盐杂质含量以i表示，则：
8.根据权利要求5所述模块化脱硫胺液中杂质的脱除方法，其特征在于，仅脱致泡杂质方案中，随着每个脱除周期的完成，脱硫胺液中杂质含量一直持续下降，脱硫胺液中杂质脱除有以下操作参数，脱硫系统中总脱硫胺液量以Q表示，脱硫胺液处理量以p表示，致泡杂质含量以i表示，则：
9.根据权利要求6-8任一项所述模块化脱硫胺液中杂质的脱除方法，其特征在于，在每个周期完成后，杂质脱除操作暂停，系统进入再生模式，根据各个模块再生周期，分别通过第一再生单元、第二再生单元、第三再生单元完成对所述脱泡模块、脱盐模块及胺盐转化模块的再生。
10.根据权利要求9所述模块化脱硫胺液中杂质的脱除方法，其特征在于，在每个周期完成后，均对所述脱盐模块进行再生，所述脱盐模板每再生3-4次时，对所述脱泡模块和胺盐转化模块进行1次再生。
11.根据权利要求6-8任一项所述模块化脱硫胺液中杂质的脱除方法，其特征在于，在脱硫胺液中杂质含量或共处理脱硫胺液量达到要求时，停止脱硫胺液中杂质脱除的操作。
12.根据权利要求6-8任一项所述模块化脱硫胺液中杂质的脱除方法，其特征在于，所述脱除方法中，以电导率检测仪及pH监测仪作为辅助监测手段。
...【技术特征摘要】
1.一种模块化脱硫胺液中杂质的脱除系统，其特征在于，该系统包括：脱硫胺液管线、再生胺液管线、过滤模块、脱泡模块、脱盐模块和胺盐转化模块；
2.根据权利要求1所述模块化脱硫胺液中杂质的脱除系统，其特征在于，在所述胺盐转化模块的出口连接有电导率检测仪及ph监测仪。
3.根据权利要求1所述模块化脱硫胺液中杂质的脱除系统，其特征在于，所述脱泡模块设置有第一再生单元；所述脱盐模块设置有第二再生单元；所述胺盐转化模块设置有第三再生单元。
4.根据权利要求1所述模块化脱硫胺液中杂质的脱除系统，其特征在于，根据脱硫胺液具体杂质情况，脱除系统选择性地采用三种联通方案：
5.一种模块化脱硫胺液中杂质的脱除方法，其特征在于，所述脱除方法使用权利要求1-4任一项所述系统进行，根据脱硫胺液具体杂质情况，选择性地采用三种方案，包括：全脱除方案、仅脱除热稳定盐杂质方案及仅脱除致泡杂质方案；
6.根据权利要求5所述模块化脱硫胺液中杂质的脱除方法，其特征在于，全脱除方案中，随着每个脱除周期的完成，脱硫胺液中杂质含量一直持续下降，脱硫胺液中杂质的脱除有以下操作参数，脱硫系统中总脱硫胺液量以q表示，脱硫胺液处理量以p表示，杂质含量以i表示，则：
7.根据权利要求5所述模块化脱硫胺液中杂质的脱除方法，其特征在于，仅脱除热稳定盐方案中，随着每个脱除周期的完成，脱...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴明鸥，李金金，颜晓琴，范锐，孙刚，
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：
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