一种脱除天然气中的苯的系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种脱除天然气中的苯的系统。该系统包括：储存吸收剂的储罐；向储罐中的吸收剂提供动力的吸收剂输送泵；吸收塔；将含苯的天然气输入外壳内部的天然气输入管和将被脱除了苯的天然气输出的天然气输出管；对吸收剂进行预冷的换热器；将吸收了苯的吸收剂输出的吸收剂输出管；其中，换热器分别与吸收剂输送泵和吸收剂输出管相连，以利用吸收剂输出管输送的吸收了苯的吸收剂的冷量对吸收剂输送泵送来的吸收剂进行冷却，被冷却的吸收剂通过换热器的冷却输出管输出；冷却输出管从吸收塔的外壳顶部进入外壳内部，以使被冷却的吸收剂在外壳内部从上向下流动。本实用新型专利技术能提高对天然气中的苯的脱除效率，降低系统的设备投资。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及天然气脱苯
，特别是涉及一种脱除天然气中的苯的系统。
技术介绍
天然气是一种多组分的混合气体，其主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，还有少量的乙烷、丙烷和丁烷等，此外，天然气通常还含有硫化氢、二氧化碳等酸性气体、苯和水蒸汽，以及微量的惰性气体(如氦和氩等)。目前，天然气的利用方式之一是采用液化天然气的方式，首先将气田开采出来的天然气进行液化，然后采用远洋运输船或者槽车运输的方式运输至天然气的用户所在地， 气化后再使用。而在对天然气进行液化之前，先要对其进行净化，以脱除其中的酸性气体、 苯、水蒸汽等，防止这些杂质在后续的液化过程中凝固堵塞管道和设备，影响天然气液化装置的安全运行。现有的脱除天然气中的苯的技术是利用相似相容的原理，采用异戊烷作为吸收剂来脱除天然气中的苯，从而满足天然气液化对其中苯含量的要求(低于0. 0005% )。现有的脱除天然气中的苯的系统结构图如图1所示。该系统包括储存异戊烷的储罐101、向储罐101中的异戊烷提供动力的异戊烷输送泵、混合器103、吸收塔104和异戊烷增压泵105，其中，异戊烷输送泵102将储罐101中储存的新鲜异戊烷输送到混合器103 中，异戊烷增压泵105对来自吸收塔104中部的吸收了苯的异戊烷进行加压，然后将其送入混合器103中与异戊烷输送泵102输送来的新鲜异戊烷进行混合，由于该混合过程利用来自储罐101的新鲜异戊烷降低了来自吸收塔104的吸收了苯的异戊烷中苯的含量，因而混合后的异戊烷可经异戊烷输入管106从吸收塔104外壳1041顶部进入其内部，从上向下流动，与从吸收塔104外壳1041底部侧面进入其内部从下向上流动的含苯的天然气进行充分接触，以达到脱除天然气中的苯的目的。如图1所示，现有的吸收塔104包括外壳1041、位于外壳1041内中部的烟囱板 1044以及上下顺次排列的多组塔内件，每组塔内件包括一个液体分布器1042和一个位于液体分布器1042下方的填料层1043，液体分布器1042可使异戊烷在其下方填料层1043处均勻分布，填料层1043可使异戊烷与天然气充分接触。烟 板1044包括具有多个均勻分布或不均勻分布的小孔的在水平方向的底板，每个小孔上均有一竖直的顶端开口的烟囱状导气筒，底板的边沿竖直向上或斜向上方从而高于该底板的底面，这样，底板的边沿内部可以容纳一定量的异戊烷，而各导气筒顶端的开口均高于底板的底面，因而可使该烟囱板底面下方的天然气自下而上穿过各导气筒。利用该结构，烟囱板1044既达到了容纳异戊烷的目的，又不阻碍天然气自下而上的流动。利用图1所示的结构，为了使从吸收塔104的外壳1041顶部输出的天然气中苯的含量达到低于0. 0005%的要求，吸收塔104外壳1041内部所有塔内件对苯的吸收能力的总和用理论塔板数来衡量，至少要达到7才能满足要求。天然气在外壳1041内自下而上流动，因而外壳1041内下部的天然气中苯的含量较高，而上部的天然气中苯的含量较低，现有技术将烟 板1044设置于塔的中部，以将吸收了外壳1041内上部的天然气中的苯的异戊烷收集起来，通过异戊烷中部输出管1051输送到异戊烷增压泵105，异戊烷增压泵105将送来的一部分吸收了苯的异戊烷送到混合器 103中与新鲜异戊烷进行混合，另一部分则通过异戊烷中部输入管1052送回吸收塔104的外壳1041内，例如，送到图1所示的烟囱板1044下方的液体分布器中，从而使其继续吸收外壳1041内下部的天然气中的苯。吸收了苯的异戊烷最终从外壳1041底部输出，而脱除了苯的天然气最终从外壳1041的顶部输出。由图1可以看出，现有技术将部分已吸收了苯的异戊烷与外部补充的新鲜异戊烷在混合器103中混合后，再返回外壳1041内继续进行苯的脱除，这不可避免地存在异戊烷的返混现象，因而降低了异戊烷对天然气中的苯的脱除效率，同时，吸收塔还必须用较多的理论塔板数才能使天然中的苯含量达标，因而吸收塔设备的投资也较大。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种脱除天然气中的苯的系统，能提高对天然气中的苯的脱除效率，降低系统的设备投资。本技术解决上述技术问题的技术方案如下一种脱除天然气中的苯的系统， 该系统包括储存吸收剂的储罐；与所述储罐相连、以向其中的吸收剂提供动力的吸收剂输送泵；吸收塔；连接所述吸收塔的外壳底部侧面以将含苯的天然气输入所述外壳内部的天然气输入管和连接所述外壳顶部以将被脱除了苯的天然气输出的天然气输出管；对输入至所述吸收塔的吸收剂进行冷却的换热器；连接所述外壳底部以将汇集在所述外壳底部的吸收了苯的吸收剂输出的吸收剂输出管；其中，所述换热器分别与所述吸收剂输送泵和所述吸收剂输出管相连，以利用所述吸收剂输出管输送的吸收了苯的吸收剂的冷量对所述吸收剂输送泵送来的吸收剂进行冷却，被冷却的吸收剂通过所述换热器的冷却输出管输出；所述冷却输出管从所述吸收塔的外壳顶部进入所述外壳内部，以使被冷却的吸收剂在所述外壳内部从上向下流动。本技术的有益效果是本技术中，储罐中的新鲜吸收剂先在换热器中与吸收了苯的吸收剂进行了换热，从而进行了预冷，经过冷却的吸收剂直接从吸收塔的外壳顶部进入外壳内部，从上而下流动，与从外壳顶部侧面进入外壳内部从下向上流动的天然气逆流接触，从而实现了苯的充分吸收，因此，本技术中的吸收剂自始至终在吸收塔外壳内部进行苯的脱除，并不会发生现有技术中的返混现象，这可以提高对天然气中苯的脱除效率。另外，由于吸收剂在进入吸收塔之前先进行了预冷，这也有利于其对苯的吸收。因此，本技术可以提高对天然气中的苯的脱除效率，这样，吸收塔的理论塔板数也比现有技术有了大幅降低(吸收塔的理论塔板数不超过4即可使天然气中的苯含量达标)，因而可大幅降低该系统的设备投资。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进进一步，还包括干燥器，其输入端与所述吸收剂输送泵相连，输出端与所述换热器相连，以对所述吸收剂输送泵送来的吸收剂进行脱水，并将脱水后的吸收剂送入所述换热器进行冷却。进一步，所述吸收塔还包括使吸收剂在其下方均勻分布的液体分布器和位于所述液体分布器下方的使吸收剂与天然气充分接触的填料层；所述液体分布器和所述填料层均位于所述外壳内部；进入所述外壳内部的所述冷却输出管与所述液体分布器相连；所述天然气输入管与所述外壳的连接位置位于所述填料层的下方。进一步，所述填料层为填料的有序集合或无序集合。附图说明图1为现有的脱除天然气中的苯的系统的结构图；图2为本技术提出的脱除天然气中的苯的系统的结构图。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。图2为本技术提出的脱除天然气中的苯的系统的结构图。如图2所示，该系统包括储存吸收剂的储罐201 ；与储罐201相连、以向其中的吸收剂提供动力的吸收剂输送泵202 ；吸收塔205 ；连接吸收塔205的外壳2051底部侧面以将含苯的天然气输入外壳 2051内部的天然气输入管208和连接外壳2051顶部以将被脱除了苯的天然气输出的天然气输出管209 ；对输入至吸收塔205的吸收剂进行冷却的换热器204 ；连接外壳2051底部以将汇集在外壳2051底部的吸收本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种脱除天然气中的苯的系统，其特征在于，该系统包括：储存吸收剂的储罐；与所述储罐相连、以向其中的吸收剂提供动力的吸收剂输送泵；吸收塔；连接所述吸收塔的外壳底部侧面以将含苯的天然气输入所述外壳内部的天然气输入管和连接所述外壳顶部以将被脱除了苯的天然气输出的天然气输出管；对输入至所述吸收塔的吸收剂进行冷却的换热器；连接所述外壳底部以将汇集在所述外壳底部的吸收了苯的吸收剂输出的吸收剂输出管；其中，所述换热器分别与所述吸收剂输送泵和所述吸收剂输出管相连，以利用所述吸收剂输出管输送的吸收了苯的吸收剂的冷量对所述吸收剂输送泵送来的吸收剂进行冷却，被冷却的吸收剂通过所述换热器的冷却输出管输出；所述冷却输出管从所述吸收塔的外壳顶部进入所述外壳内部，以使被冷却的吸收剂在所述外壳内部从上向下流动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：白改玲，吴笛，王红，
申请(专利权)人：中国寰球工程公司，
类型：实用新型
国别省市：11