專利名稱：一種以空氣為氣源進(jìn)行原油氣提脫硫的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種原油脫硫的方法，尤其是氣提脫硫。
背景技術(shù)：
油田含硫原油在儲(chǔ)運(yùn)過程中硫化氫會(huì)揮發(fā)出來(lái)污染環(huán)境，超過15PPM時(shí)會(huì)造成人 員傷亡事件，同時(shí)硫化氫會(huì)影響原油品質(zhì)，增加設(shè)備的腐蝕性，應(yīng)在油田單井或單站進(jìn)行前 端脫硫處理。常用的脫硫化氫方式為加注化學(xué)脫硫劑，但存在藥劑成本高、脫除不徹底，生 成物影響原油品質(zhì)的問題。新疆塔河油田于2009年1月投產(chǎn)使用了干法氣提脫硫裝置，所述的干氣來(lái)自天然 氣輕烴站(甲烷為主要組成)，脫硫后的干氣返回輕烴站再次進(jìn)行處理。因凈化成本高、工 藝復(fù)雜等因素制約，在油田試采單井、單站天然氣氣提含水原油脫硫時(shí)不經(jīng)濟(jì)適用，而采用 以除氧空氣為氣源的小型化氣提脫硫并吸收凈化的一體化工藝目前屬于空白。

發(fā)明內(nèi)容
空氣是最廉價(jià)的氣源，但直接采用空氣進(jìn)行原油脫硫化氫存在極大風(fēng)險(xiǎn)，氧與原 油中的輕烴和閃蒸氣混合后可能引起爆燃。本專利的目的通過將空氣除氧后得到以氮?dú)夂?二氧化碳為主分的惰性氣體，經(jīng)加壓后作為原油氣提氣源，消除爆燃危害。再將脫硫塔頂返 出的含硫化氫尾氣通過化學(xué)劑吸收，消除對(duì)環(huán)境的污染和人員的危害。為了達(dá)到所述的技術(shù)效果，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案以除氧空氣為氣源進(jìn)行氣提脫硫，所述除氧空氣是通過燃燒法、碳分子篩吸附法、 膜空分法中任一方法制備，優(yōu)選燃燒法中的燃燒設(shè)備或內(nèi)燃機(jī)燃燒。將燃燒設(shè)備或內(nèi)燃機(jī)的排氣管與空氣過濾器、空氣冷卻器、緩沖氣罐、空壓機(jī)和原 油氣提脫硫塔依次串聯(lián)，在燃燒設(shè)備或內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部將空氣中的氧氣轉(zhuǎn)化成二氧化碳，排出 氣為除氧空氣，該除氧空氣經(jīng)過過濾、冷卻、壓縮后通入原油氣提脫硫塔內(nèi)進(jìn)行氣提脫硫， 產(chǎn)生的含硫化氫空氣經(jīng)噴淋堿液吸收后外排。將空壓機(jī)、緩沖氣罐、空氣干冷器、碳分子篩除氧器和原油氣提脫硫塔依次串聯(lián)， 從進(jìn)氣口通入空氣，在碳分子篩除氧器內(nèi)部將空氣中的氧氣吸附，排出氣為除氧空氣，將該 除氧空氣通入原油氣提脫硫塔內(nèi)進(jìn)行氣提脫硫，產(chǎn)生的含硫化氫空氣經(jīng)噴淋堿液吸收后外 排。將空壓機(jī)、緩沖氣罐、空氣干冷器、膜空分法除氧器和原油氣提脫硫塔依次串聯(lián)， 從進(jìn)氣口通入空氣，在膜空分法除氧器內(nèi)部將空氣中的氧氣吸附，排出氣為除氧氣源，將該 除氧空氣通入原油氣提脫硫塔內(nèi)進(jìn)行氣提脫硫，產(chǎn)生的含硫化氫空氣經(jīng)噴淋堿液吸收后外 排。結(jié)合上述技術(shù)方案內(nèi)容，本發(fā)明提供的技術(shù)方案的生產(chǎn)流程是1、根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模確定空氣除氧方式，燃燒法空氣除氧是在燃燒設(shè)備或內(nèi)燃機(jī)排氣 管上的安裝支線與空氣體過濾器、空氣冷卻器和緩沖氣罐串聯(lián)，緩沖氣罐再連接空壓機(jī)進(jìn)氣口，工作時(shí)在燃燒設(shè)備內(nèi)部將空氣中的氧氣轉(zhuǎn)化成二氧化碳，排出氣為除氧空氣，此方案 適用于油田單井無(wú)電力設(shè)施的情況；碳分子篩空氣除氧方法、膜空分法是將空氣加壓后經(jīng) 干冷器凈化，再通過碳分子篩吸附法或膜空分法設(shè)備，利用氧和氮在分子篩表面或膜表面 的吸附量的差異及氧和氮在碳分子篩或膜表面中的擴(kuò)散速率不同，除去空氣中的氧，生成 無(wú)氧空氣(氮?dú)饧兌?5%以上)，此方案適用于配電到位的油田單井或單站；2、設(shè)計(jì)除氧方式、設(shè)備參數(shù)后，依次將空氣除氧及加壓部分、原油脫硫塔部分和尾 氣凈化外排部分組合成一體化裝置，連接油井來(lái)液(油、水)；3、工藝運(yùn)行時(shí)，空氣經(jīng)除氧凈化、加壓后通入原油脫硫塔內(nèi)氣提出硫化氫，塔頂返 出的含硫氣體經(jīng)管線進(jìn)入與原油脫硫塔并列的尾氣吸收塔，在尾氣吸收塔內(nèi)含硫廢氣經(jīng)噴 淋化學(xué)劑的吸收凈化后外排，實(shí)現(xiàn)工藝目的。將空氣除氧、氣提脫硫和尾氣吸收三種功能組合化、一體化，可大大減少基礎(chǔ)投 資，適應(yīng)邊遠(yuǎn)單井含水原油脫硫，對(duì)設(shè)備安全、環(huán)境治理和健康防護(hù)都有著極大的意義。


附圖用來(lái)提供對(duì)發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與發(fā)明的實(shí)施例 一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中圖1是除氧空氣氣提脫硫簡(jiǎn)易工藝框圖1中標(biāo)記示意為
1-空氣除氧裝置 2--原油氣提脫硫裝置3-尾氣凈化外排裝置
圖2是空氣燃燒法氣提脫硫工藝框圖2中標(biāo)記示意為
1-空氣2-燃燒設(shè)備3-燃燒設(shè)備排氣管
4_排氣管支管5-空氣過濾6-空氣冷卻器
7-緩沖氣罐8-空壓機(jī)9-原油氣提脫硫塔
10-油井產(chǎn)液(油、水)11-塔頂返氣管線12-尾氣吸收塔
13-化學(xué)劑中轉(zhuǎn)池14-循環(huán)泵15-化學(xué)劑循環(huán)管線
16-噴淋管17-凈化后排空管線
圖3是碳分子篩/膜空分法氣提脫硫工藝框圖
圖3中標(biāo)記示意為
1-空氣2-空壓機(jī)3-緩沖氣罐
4-空氣干冷器5-碳分子篩/膜空分法除氧器(制氮)
6_原油氣提脫硫塔7_油井產(chǎn)液(油、水)8_塔頂返氣管線
9-尾氣吸收塔10-化學(xué)劑中轉(zhuǎn)池11-循環(huán)泵
12-化學(xué)劑循環(huán)管線13-噴淋管14-凈化后排空管線
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí) 施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實(shí)施例1
本原油氣提脫硫方法按圖1布局各裝置，按流程依次為空氣除氧裝置1，原油氣提 脫硫裝置2，尾氣凈化外排裝置3。本實(shí)施例選定為燃燒法空氣除氧方式，結(jié)合圖2，闡述該技術(shù)方案如下1、在燃燒設(shè)備2上的排氣管支管4與空氣過濾器5、空氣冷卻器6和緩沖氣罐7串 聯(lián)，燃燒設(shè)備2上安裝有燃燒設(shè)備排氣管3用以排空，緩沖氣罐7再連接空壓機(jī)8的進(jìn)氣口， 工作時(shí)在燃燒設(shè)備2內(nèi)部將空氣1中的氧氣轉(zhuǎn)化成二氧化碳，排出氣為除氧空氣；2、將空壓機(jī)8出氣口連接在原油氣提脫硫塔9底部，通過進(jìn)口注入油井來(lái)液(油、 水)10，原油氣提脫硫塔9頂部連接塔頂返氣管線11，塔頂返氣管線11另一端連接尾氣回 收塔12，尾氣回收塔12通過化學(xué)劑循環(huán)管線15 —端的噴淋管16噴灑堿液，并通過化學(xué)劑 中轉(zhuǎn)池13和循環(huán)泵14實(shí)現(xiàn)堿液的更換和循環(huán)利用，尾氣吸收塔12上端連接有凈化后排空 管線17用以排除凈化后的空氣。3、工藝運(yùn)行時(shí)，空氣經(jīng)除氧凈化、加壓后通入原油氣提脫硫塔9內(nèi)氣提出硫化氫， 塔頂返出的含硫氣體經(jīng)管線進(jìn)入與原油氣提脫硫塔9并列的尾氣吸收塔12，在尾氣吸收塔 12內(nèi)含硫廢氣經(jīng)噴淋化學(xué)劑的吸收凈化后外排，實(shí)現(xiàn)工藝目的。實(shí)施例2:本原油氣提脫硫方法按圖1布局各裝置，按流程依次為空氣除氧裝置1，原油氣提 脫硫裝置2，尾氣凈化外排裝置3。本實(shí)施例選定為碳分子篩除氧方式，結(jié)合圖3，闡述該技術(shù)方案如下1、將空氣1依次通過空壓機(jī)2、緩沖氣罐3、空氣干冷器4、碳分子篩除氧器5，制得 無(wú)氧空氣(氮?dú)饧兌?5%以上)。2、將碳分子篩除氧器5的出氣口連接在原油氣提脫硫塔6底部，通過進(jìn)口注入油 井來(lái)液(油、水)7，原油氣提脫硫塔6頂部連接塔頂返氣管線8，塔頂返氣管線8另一端連 接尾氣回收塔9，尾氣回收塔9通過化學(xué)劑循環(huán)管線12—端的噴淋管13噴灑堿液，并通過 化學(xué)劑中轉(zhuǎn)池10和循環(huán)泵11實(shí)現(xiàn)堿液的更換和循環(huán)利用，尾氣吸收塔9上端連接有凈化 后排空管線14用以排除凈化后的空氣。3、工藝運(yùn)行時(shí)，空氣經(jīng)碳分子篩吸附除氧后通入原油氣提脫硫塔6內(nèi)氣提出硫化 氫，塔頂返出的含硫氣體經(jīng)管線進(jìn)入與原油氣提脫硫塔6并列的尾氣吸收塔9，在尾氣吸收 塔9內(nèi)含硫廢氣經(jīng)噴淋化學(xué)劑的吸收凈化后外排，實(shí)現(xiàn)工藝目的。
權(quán)利要求
1.一種原油氣提脫硫的方法，其特征在于以除氧空氣為氣源進(jìn)行氣提脫硫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原油氣提脫硫的方法，其特征在于所述除氧空氣是通過燃 燒法、碳分子篩吸附法、膜空分法中任一方法制備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的原油氣提脫硫的方法，其特征在于所述除氧空氣是經(jīng)燃 燒設(shè)備或內(nèi)燃機(jī)燃燒后的尾氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的原油氣提脫硫的方法，其特征在于將燃燒設(shè)備或內(nèi)燃機(jī) 的排氣管與空氣過濾器、空氣冷卻器、緩沖氣罐、空壓機(jī)和原油氣提脫硫塔依次串聯(lián)，在燃 燒設(shè)備或內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部將空氣中的氧氣轉(zhuǎn)化成二氧化碳，排出氣為除氧空氣，該除氧空氣經(jīng) 過過濾、冷卻、壓縮后通入原油氣提脫硫塔內(nèi)進(jìn)行氣提脫硫，產(chǎn)生的含硫化氫空氣經(jīng)噴淋堿 液吸收后外排。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的原油氣提脫硫的方法，其特征在于將空壓機(jī)、緩沖氣罐、 空氣干冷器、碳分子篩除氧器和原油氣提脫硫塔依次串聯(lián)，從進(jìn)氣口通入空氣，在碳分子篩 除氧器內(nèi)部將空氣中的氧氣吸附，排出氣為除氧空氣，將該除氧空氣通入原油氣提脫硫塔 內(nèi)進(jìn)行氣提脫硫，產(chǎn)生的含硫化氫空氣經(jīng)噴淋堿液吸收后外排。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的原油氣提脫硫的方法，其特征在于將空壓機(jī)、緩沖氣罐、 空氣干冷器、膜空分法除氧器和原油氣提脫硫塔依次串聯(lián)，從進(jìn)氣口通入空氣，在膜空分法 除氧器內(nèi)部將空氣中的氧氣吸附，排出氣為除氧氣源，將該除氧空氣通入原油氣提脫硫塔 內(nèi)進(jìn)行氣提脫硫，產(chǎn)生的含硫化氫空氣經(jīng)噴淋堿液吸收后外排。
全文摘要
一種原油氣提脫硫的方法，是以除氧空氣為氣源進(jìn)行氣提脫硫，所述除氧空氣是通過燃燒法、碳分子篩吸附法、膜空分法中任一方法制備，氣提脫硫尾氣經(jīng)堿液吸收后外排；將空氣除氧、氣提脫硫和尾氣吸收三種功能組合化、一體化，可大大減少基礎(chǔ)投資，適應(yīng)邊遠(yuǎn)單井含水原油脫硫，對(duì)設(shè)備安全、環(huán)境治理和健康防護(hù)都有著極大的意義。
文檔編號(hào)C10G31/00GK102031143SQ20091017842
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月24日
發(fā)明者張勝利 申請(qǐng)人:張勝利