低壓瓦斯氣體直接脫硫設(shè)備及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及了一種低壓瓦斯氣體直接脫硫設(shè)備及方法，再生后的MDEA貧液依次經(jīng)過氣液分離器、調(diào)節(jié)閥和流量計后，從頂部進入吸收塔，自上而下流動；低壓瓦斯氣體經(jīng)流量計后，從吸收塔的底部進入塔內(nèi)，在吸收塔內(nèi)氣液兩相逆流接觸，H2S被MDEA貧液吸收；脫硫后的氣體經(jīng)塔頂?shù)某骱笈懦?；吸收硫化氫后的MDEA富液由塔底經(jīng)富液泵排出，集中再生處理，塔釜液位由富液泵出口調(diào)節(jié)閥自動調(diào)節(jié)。整個脫硫系統(tǒng)的操作是在瓦斯氣的初始壓力下進行的，省去了一般脫離工藝的升壓步驟，且由于低操作壓力，投資成本大大降低。便于工業(yè)化和大規(guī)模應(yīng)用。
【專利說明】低壓瓦斯氣體直接脫硫設(shè)備及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及了一種低壓瓦斯氣體直接脫硫設(shè)備及方法，應(yīng)用于石油開采、煉制等領(lǐng)域，滿足油田、煉油廠等產(chǎn)生瓦斯氣體場合脫除硫化氫氣體的需求，特別是針對瓦斯氣體壓力比較低的場合。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油開采和煉油廠的生產(chǎn)過程中經(jīng)常產(chǎn)生大量低壓瓦斯氣體，其中含有H2S等酸性氣體。對這些瓦斯氣體的回收利用不僅具有重要的環(huán)保意義，還能帶來一定的經(jīng)濟效益。以煉油廠為例，低壓瓦斯氣體的壓力只有0.0IMP a左右，采用傳統(tǒng)的胺液吸收法，一般都是首先對瓦斯氣體增壓，增壓操作不僅增大了能耗，瓦斯氣中的硫化氫還會腐蝕壓縮機，另外，胺液發(fā)泡及吸收阻力大等問題，也影響了整個脫硫系統(tǒng)的效率。在脫硫裝置末端提供負壓的方式可以避免硫化氫對動力設(shè)備的腐蝕(減頂瓦斯常壓脫硫工藝及裝置，QTJ20070405)，但是減壓設(shè)備仍會帶來非常大的能耗和設(shè)備投資。要實現(xiàn)對低壓瓦斯氣體直接進行脫硫操作不僅需要脫硫工藝的阻力降非常小，并要保持較高的脫硫效率，現(xiàn)有的脫硫工藝難以滿足其要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種低壓瓦斯氣體直接脫硫的設(shè)備及方法。吸收劑N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶液從吸收塔頂部進入，在填料塔內(nèi)吸收瓦斯氣中的硫化氫。由于吸收塔內(nèi)采用了親水性的規(guī)整金屬板波紋填料與并流絲網(wǎng)除沫器，在保持低阻力降的條件下，實現(xiàn)對硫化氫的高效脫除。吸收硫化氫后的MDEA富液經(jīng)加熱再生后重新返回脫硫系統(tǒng)。本發(fā)明適合于石油開采、石油煉制等過程產(chǎn)生的低壓瓦斯氣體的脫硫需求。
[0004]一種低壓瓦斯氣體直接脫硫的設(shè)備，瓦斯氣流量計I安裝在吸收塔2下部的進氣管路上；富液泵3的入口與與吸收塔2底部的液體出口管路相連接，富液泵3的出口管路通往后續(xù)再生系統(tǒng)；氣液分離器5的進口與吸收液再生裝置的出口相連，液體出口管路上裝有貧液流量計4，經(jīng)流量計后與吸收塔2頂部的液體進口相連。
[0005]采用本發(fā)明的設(shè)備進行低壓瓦斯氣體直接脫硫的方法，再生后的MDEA貧液依次經(jīng)過氣液分離器、調(diào)節(jié)閥和流量計后，從頂部進入吸收塔，自上而下流動；低壓瓦斯氣體經(jīng)流量計后，從吸收塔的底部進入塔內(nèi)，在吸收塔內(nèi)氣液兩相逆流接觸，H2S被MDEA貧液吸收；脫硫后的氣體經(jīng)塔頂?shù)某骱笈懦觯晃樟蚧瘹浜蟮腗DEA富液由塔底經(jīng)富液泵排出，集中再生處理，塔釜液位由富液泵出口調(diào)節(jié)閥自動調(diào)節(jié)。
[0006]對于MDEA吸收液的再生，以及硫化氫氣體的后序處理都可以采用現(xiàn)有技術(shù)完成。
[0007]本發(fā)明的效果是:
[0008]1.該脫硫系統(tǒng)可在較低的壓力下操作，省去了一般脫硫工藝的升壓步驟，投資成本降低，操作方便，便于工業(yè)化和大規(guī)模應(yīng)用。
[0009]2.對脫硫吸收塔的結(jié)構(gòu)進行了改進，實現(xiàn)了低壓瓦斯脫硫系統(tǒng)在低壓力下的高吸收效率和低阻力降要求，解決了現(xiàn)有脫硫技術(shù)的一些不足之處。
[0010]3.采用準(zhǔn)確的控制方案，保證了整個脫硫過程在適宜的條件下進行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1低壓瓦斯氣體直接脫硫工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0012]本發(fā)明參照附圖詳細說明如下:
[0013]如圖所示，I是瓦斯氣流量計,2是吸收塔,3是富液泵,4是貧液流量計,5是氣液分離器。瓦斯氣流量計I安裝在吸收塔2下部的進氣管路上；富液泵3的入口與與吸收塔2底部的液體出口管路相連接，富液泵3的出口管路通往后續(xù)再生系統(tǒng)；氣液分離器5的進口與吸收液再生裝置出口相連，液體出口管路上裝有貧液流量計4，經(jīng)流量計后與吸收塔2頂部的液體進口相連。
[0014]含有硫化氫的低壓瓦斯氣體先經(jīng)過瓦斯氣流量計，再從吸收塔下部進入塔內(nèi)，經(jīng)過親水性規(guī)整金屬板波紋填料層與MDEA吸收液充分接觸，瓦斯氣中大部分硫化氫被MEDA溶液吸收，脫硫后的瓦斯氣體經(jīng)過除沫器后，從塔頂流出。MDEA吸收貧液依次經(jīng)過氣液分離器、調(diào)節(jié)閥和流量計后從頂部進入吸收塔，充分吸收硫化氫后的MDEA富液從塔底流出，經(jīng)富液泵排入后序再生工藝系統(tǒng)。
[0015]實施例1
[0016]采用硫化氫含量為10000mg/M3的瓦斯氣體，進行脫硫處理，瓦斯氣體的流量為1200M3/h，壓力為低于5000Pa。吸收塔內(nèi)徑1200_，親水性規(guī)整金屬板波紋填料層高度為6-10M, MDEA吸收液的流量為3_6M3/h，吸收溫度為低于50度，脫硫后的瓦斯氣中硫化氫含量將至50mg/M3，脫硫率達到了 99%以上，整個脫硫過程中瓦斯氣的壓降低于1200Pa，脫硫后瓦斯氣依靠自身壓力流入后續(xù)管路，實現(xiàn)了對瓦斯氣的直接脫硫。
[0017]初始壓力為5000Pa的瓦斯氣體，經(jīng)過流量計后進入吸收塔，流量為3_6M3/h的MDEA吸收液與瓦斯氣在吸收塔內(nèi)的填料層上逆流操作，吸收溫度控制在50度左右，脫硫后的瓦斯氣經(jīng)塔頂除沫器后排出吸收塔，瓦斯氣中的硫化氫濃度從10000mg/M3降低至50mg/M3以下，壓力為4000Pa，整個脫硫過程氣體壓降為1000Pa。
【權(quán)利要求】
1.一種低壓瓦斯氣體直接脫硫的設(shè)備，其特征是瓦斯氣流量計(I)安裝在吸收塔(2)下部的進氣管路上；富液泵(3)的入口與與吸收塔底部的液體出口管路相連接，富液泵的出口管路通往后續(xù)再生系統(tǒng)；氣液分離器(5)的進口與吸收液再生裝置的出口相連，液體出口管路上裝有貧液流量計(4)，經(jīng)流量計后與吸收塔頂部的液體進口相連。
2.采用權(quán)利要求1的設(shè)備進行低壓瓦斯氣體直接脫硫的方法，其特征是再生后的MDEA貧液依次經(jīng)過氣液分離器、調(diào)節(jié)閥和流量計后，從頂部進入吸收塔，自上而下流動；低壓瓦斯氣體經(jīng)流量計后，從吸收塔的底部進入塔內(nèi)，在吸收塔內(nèi)氣液兩相逆流接觸，H2S被MDEA貧液吸收；脫硫后的氣體經(jīng)塔頂?shù)某骱笈懦?；吸收硫化氫后的MDEA富液由塔底經(jīng)富液泵排出，集中再生處理，塔釜液位由富液泵出口調(diào)節(jié)閥自動調(diào)節(jié)。
【文檔編號】B01D53/18GK103611393SQ201310625825
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】王曉靜, 蘇偉, 張鵬哲 申請人:天津大學(xué)