專利名稱：油氣脫碳脫硫工藝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油氣輸送到外部管道前的脫二氧化碳、脫硫化氫、脫水的工藝裝置。
背景技術(shù)：
油田伴生氣是溶解在石油中的混合氣體；烴類含量占50%以上，C3以上組分可達(dá)到30% ；國內(nèi)的油田罐頂氣大部分是通過呼吸閥放空，既浪費(fèi)資源，又污染環(huán)境。天然氣、煤田伴生氣也有類似情況。本文中將上述三者統(tǒng)稱為油氣。油氣的直接排放比氟利昂對環(huán)境的污染還要嚴(yán)重，而且它們屬于不可再生資源，放空造成資源的極大浪費(fèi)。實(shí)現(xiàn)油氣資源的回收利用，具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。但是油氣中的碳硫氣體(本文中指二氧化碳和硫化氫)、水分和烴類(本文中指分子中含碳、氫原子的有機(jī)分子)不易分離。申請專利號為200610107366. 4的“一種用于天然氣原料氣脫碳脫硫的低溫甲醇洗工藝”，天然氣低溫甲醇洗脫碳脫硫工藝流程是一種專用于天然氣原料氣脫二氧化碳、脫硫化物的一種工藝，它是由吸收塔、閃蒸罐、換熱器、節(jié)流閥、汽提塔及相連接的管線和檢測控制儀器儀表連接而成。該裝置脫出的碳硫氣體中含有部分甲醇洗原料，洗的流程較短，處理效果欠佳。且溫度、壓力等工藝參數(shù)限定不嚴(yán)密。申請專利號為200710011329. 8的“回收混合氣體中二氧化碳的復(fù)合脫碳溶液”， 該發(fā)明設(shè)計(jì)了一種新型的復(fù)合脫碳溶液，其由主吸收組分、助吸收組分、活化組分、緩蝕劑、 抗氧化劑和水組成。其中主吸收組分為AEE (羥乙基乙二胺)，助吸收組分為AMP、MDEA和 TEA,活化組分為MEA、DEA和PZ，緩蝕劑為礬酸鈉，抗氧化劑為亞硫酸鈉和醋酸銅。復(fù)合脫碳溶液組份復(fù)雜，給油氣中帶來新的雜質(zhì)，不利于烴類的進(jìn)一步分離提純。寧夏石油化工1999年2月的“碳酸丙烯酯脫碳工藝” 一文中提及碳酸丙烯酯(碳酸丙烯酸酯)的脫碳技術(shù)，但是未具體介紹工藝數(shù)據(jù)、其工藝流程也不盡合理，也未提及脫除其他低分子的作用，實(shí)際可操作性也不強(qiáng)。而且沒有進(jìn)一步的精脫流程，處理效果不很理
本巨
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發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的克服傳統(tǒng)的油氣脫碳脫硫工藝裝置簡單或者系統(tǒng)復(fù)雜、能耗高、效果不佳的缺陷，提供一種脫碳硫氣體效率高，總烴類回收率高的脫碳脫硫工藝裝置。技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的一種油氣脫碳脫硫工藝裝置，含有壓縮油氣儲罐、碳硫氣體儲罐、烴類儲罐、初脫塔、解吸塔、兩個精脫塔。初脫塔中存有液態(tài)碳酸丙烯酸酯(或甲酯、乙酯、正丁酯、2-乙基己酯、乙酸乙酯) 等酯類吸收劑，供溶解吸收碳硫氣體和水分。初脫塔中的氣壓為2-20個大氣壓，初脫塔中還含有吸收劑的溫控裝置，可保持吸收劑的溫度為5-20度，初脫塔的底部可以留有固廢沉淀物出口，沉淀過濾，初脫塔的頂端有出口 A分別連接兩個精脫塔，初脫塔上另有出口 B，供吸收了碳硫氣體和水分的吸收劑流入解吸塔。解吸塔中的氣壓為低于5大氣壓-0. 2大氣壓，解吸塔頂端有出口 C連接碳硫氣體儲罐，出口 C可連接有熱交換器，該熱交換器可以與初脫塔中的溫控裝置連接交換冷量； 解吸塔中或含有加熱管道，加熱時能有助于將吸收劑中吸附的碳硫氣體進(jìn)一步釋放出來; 解吸塔的有出口 D，供釋放了碳硫氣體的吸收劑通過單向閥門流入初脫塔。精脫塔中存有分子篩(或硅膠、活性炭、氟石)等顆粒狀的吸附材料，具有吸附碳硫氣體二氧化碳和水的功能；精脫塔底部可以留有固廢出口，供油氣中的固體廢物沉積后掉落。精脫塔連接有出口 E，凈化后的油氣從出口 E流到烴類儲罐；精脫塔頂部連接有出口 F， 碳硫氣體釋放后從出口 F流到碳硫氣體儲罐；兩個精脫塔作用相同，同時使用、一個備用或者吸附和釋放功能輪流使用。精脫塔可以含有溫控裝置，降溫時，烴類部分液化，碳硫氣體被吸附材料吸附，便于烴類與氣態(tài)的碳硫氣體分離；加熱時，能夠?qū)⑽讲牧现形降奶剂驓怏w更加徹底地釋放出來。整個工藝流程或者局部流程可以在自控系統(tǒng)的控制下運(yùn)行。碳硫氣體進(jìn)入碳硫氣體儲罐之前可以先經(jīng)過消泡裝置消泡處理，回收更順利。酯類吸收劑可以為碳酸丙烯酸甲酯、碳酸丙烯酸乙酯、碳酸丙烯酸正丁酯、碳酸丙烯酸2-乙基己酯或者乙酸乙酯。出口 B可以連接有熱交換器，該熱交換器與初脫塔中的溫控裝置連接交換冷量。解吸塔中的氣壓優(yōu)選為負(fù)壓，解吸塔中含有加熱管道，加熱時能有助于將吸收劑中吸附的碳硫氣體進(jìn)一步釋放出來；
精脫塔的吸附材料可以為顆粒狀的分子篩、硅膠、活性炭或氟石。初脫塔的底部可以留有固廢沉淀物出口，精脫塔底部或可以也留有固廢沉淀物出口，供油氣中的固體廢物沉積后掉落。碳硫氣體進(jìn)入碳硫氣體儲罐之前或之后，可以經(jīng)過去除二氧化碳的處理，二氧化碳另行回收或直接放空。烴類氣體可以另行蒸餾分離成低碳?xì)夂透咛細(xì)狻Ｓ幸嫘Ч?br> 本發(fā)明的兩級吸附，可以很好地分離去除油氣中的碳硫氣體、水分、固體廢物，獲得基本純凈的烴類氣體。通過合理的設(shè)計(jì)及自動化調(diào)節(jié)來保障較高的回收效率，即使氣體組分及氣量波動的時候，回收率也可保證在80%以上，烴類總回收率接近100%，其中C3以上烴類回收率可達(dá)90%。所有罐體中液體的溫度、氣體的壓力數(shù)值在適中的范圍，對設(shè)備的溫度、壓力要求較低；而且，吸收劑和吸附材料均可重復(fù)使用，設(shè)備的建造和使用成本較低。整個設(shè)備線路結(jié)構(gòu)也比較簡潔，流程比較清晰，設(shè)備維護(hù)費(fèi)用較低。而且運(yùn)行管理方便，油氣回收系統(tǒng)既可以每天24小時連續(xù)運(yùn)行，也可以間歇式運(yùn)行，可保證兩年內(nèi)無重大故障運(yùn)行，使用壽命長久，廣泛適合于中小規(guī)模的油田、煤田、油氣田、沼氣池作為油氣的初級處理設(shè)備配套使用。


附圖是本發(fā)明安裝使用時的一個結(jié)構(gòu)示意4圖中，I、壓縮油氣儲罐；2、初脫塔；3、消泡裝置；4、烴類管線；5、碳硫氣體管線；6、碳硫氣體儲罐；7、烴類儲罐；8、精脫塔；9、解吸塔；10、固廢沉淀物出口 ；11、單向閥門；12熱交換器；13、溫控裝置。
具體實(shí)施例方式下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作更具體的說明。
實(shí)施例如附圖中所示的裝置，含有壓縮油氣儲罐I、碳硫氣體儲罐6、烴類儲罐7、初脫塔
2、解吸塔9，還含有兩個精脫塔8 ;初脫塔2中存有液態(tài)碳酸丙烯酸甲酯吸收劑，初脫塔2 中的氣壓為5-10個大氣壓，初脫塔2中還含有吸收劑的溫控裝置13，保持吸收劑的溫度為 5-10度左右；初脫塔2的頂端有出口 A連接精脫8塔，初脫塔2的另有出口 B，供吸收了碳硫氣體和水分的吸收劑流入解吸塔9。解吸塔9中的氣壓為0. 8-0. 3大氣壓的負(fù)壓，解吸塔 9頂端有出口 C連接碳硫氣體儲罐6，出口 C或連接有熱交換器12，解吸塔9的另有出口 D， 供釋放了碳硫氣體的吸收劑流入初脫塔2。精脫塔8中存有顆粒狀的分子篩；精脫塔8連接有出口 E，凈化后的油氣從出口 E流到烴類儲罐7 ;精脫塔8頂部連接有出口 F，碳硫氣體釋放后從出口 F流到碳硫氣體儲罐6 ;兩個精脫塔8吸附和釋放功能輪流使用；精脫塔8含有溫控裝置，降溫時，烴類部分液化，碳硫氣體被分子篩吸附，便于烴類與氣態(tài)的碳硫氣體分離；加熱時，能夠?qū)⒎肿雍Y中吸附的碳硫氣體更加徹底地釋放出來；
精脫塔8底部留有固廢沉淀物出口 10，供油氣中的固體廢物沉積后掉落。整個工藝流程在自控系統(tǒng)的控制下運(yùn)行。經(jīng)過此過程處理后，油氣中幾乎沒有二氧化碳、硫化氫和水汽，剩下干凈的烴類油氣。
權(quán)利要求
1.一種油氣脫碳脫硫工藝裝置，含有壓縮油氣儲罐(I)、碳硫氣體儲罐(6)、烴類儲罐(7)、初脫塔(2)、解吸塔(9)，其特征在于還含有兩個精脫塔(8)；初脫塔(2)中存有液態(tài)酯類吸收劑，初脫塔(2)中的氣壓為2-20個大氣壓，初脫塔(2) 中還含有吸收劑的溫控裝置(13)，保持吸收劑的溫度為5-20度；初脫塔(2)的頂端有出口 A連接精脫塔(8)，初脫塔(2)另有出口 B，供吸收了碳硫氣體和水分的吸收劑流入解吸塔(9)；解吸塔中的氣壓為5-0. 2大氣壓，解吸塔(9)頂端有出口 C連接碳硫氣體儲罐(6)，出口 C或連接有熱交換器(12)，解吸塔(9)中或含有加熱管道，解吸塔(9)的另有出口 D，供釋放了碳硫氣體的吸收劑流入初脫塔(2)；精脫塔(8)中存有顆粒狀的吸附材料；精脫塔(8)連接有出口 E，凈化后的油氣從出口 E 流到烴類儲(7);精脫塔(8)頂部連接有出口 F，碳硫氣體釋放后從出口 F流到碳硫氣體儲罐(6);兩個精脫塔(8)作用相同，同時使用、一個備用或者吸附和釋放功能輪流使用；精脫塔(8)或含有溫控裝置(13)，降溫時，烴類部分液化，碳硫氣體被吸附材料吸附，便于烴類與氣態(tài)的碳硫氣體分離；加熱時，能夠?qū)⑽讲牧现形降奶剂驓怏w更加徹底地釋放出來；整個工藝流程或者局部流程在自控系統(tǒng)的控制下運(yùn)行。
2.如權(quán)利要求I所述的油氣脫碳脫硫工藝裝置，其特征在于酯類吸收劑為碳酸丙烯酸甲酯、碳酸丙烯酸乙酯、碳酸丙烯酸正丁酯、碳酸丙烯酸2-乙基己酯或者乙酸乙酯。
3.如權(quán)利要求I所述的油氣脫碳脫硫工藝裝置，其特征在于出口B連接有熱交換器(12)，該熱交換器(12)與初脫塔(2)中的溫控裝置(13)連接交換冷量。
4.如權(quán)利要求I所述的油氣脫碳脫硫工藝裝置，其特征在于解吸塔(9)中的氣壓為負(fù)壓，解吸塔(9)中含有加熱管道，加熱時能有助于將吸收劑中吸附的碳硫氣體進(jìn)一步釋放出來。
5.如權(quán)利要求I所述的油氣脫碳脫硫工藝裝置，其特征在于精脫塔(8)的吸附材料為顆粒狀的分子篩、硅膠、活性炭或氟石。
6.如權(quán)利要求I所述的油氣脫碳脫硫工藝裝置，其特征在于初脫塔(2)的底部留有固廢沉淀物出口(10)，精脫塔底部或也留有固廢沉淀物出口(10)，供油氣中的固體廢物沉積后掉落。
7.如權(quán)利要求I或4所述的油氣脫碳脫硫工藝裝置，其特征在于碳硫氣體進(jìn)入碳硫氣體儲罐(6)之前或之后，經(jīng)過去除二氧化碳的處理。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種油氣脫碳脫硫工藝裝置，含有壓縮油氣儲罐、碳硫氣體儲罐、烴類儲罐、初脫塔、解吸塔、兩個精脫塔。初脫塔中存有液態(tài)碳酸丙烯酸酯等酯類吸收劑，可吸收碳硫氣體和水，初脫塔中的氣壓為2-20大氣壓，溫度為5-20度；解吸塔中的氣壓為5-0.2大氣壓；精脫塔中存有分子篩等顆粒狀的吸附材料，具有吸附碳硫氣體和水的功能，加熱時，能夠?qū)⑽讲牧现形降奶剂驓怏w更加徹底地釋放出來，流到碳硫氣體儲罐。整個工藝流程或者局部流程可以在自控系統(tǒng)的控制下運(yùn)行。本發(fā)明的兩級吸附，可以很好地去除油氣中的碳硫氣體、水分、固體廢物，獲得基本純凈的烴類氣體。整個設(shè)備線路結(jié)構(gòu)簡潔，使用維護(hù)費(fèi)用較低，適合于中小規(guī)模的油田配套使用。
文檔編號B01D5/00GK102527197SQ20121004515
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
發(fā)明者顧建 申請人:上海億景能源科技有限公司