本實(shí)用新型屬于天然氣含硫氣體處理技術(shù)領(lǐng)域,涉及含硫化氫、硫醇等有機(jī)硫氣體的吸收工藝,具體涉及一種含硫酸氣滿液吸收塔。
背景技術(shù):
天然氣中含有硫化氫(H2S)、硫醇類、二氧化碳(CO2)、飽和水以及其它雜質(zhì)。天然氣中硫化物和氰化物的存在,會(huì)造成設(shè)備和管道的腐蝕,引起化學(xué)反應(yīng)催化劑的中毒失活,直接影響最終產(chǎn)品的收率和質(zhì)量。當(dāng)其作為民用燃料時(shí),產(chǎn)生的排放廢氣中的硫化物污染環(huán)境,危害人類健康,因此需要將天然氣中的硫化氫(H2S)、硫醇類等有害成分脫除,以滿足工業(yè)生產(chǎn)和民用商品氣的使用要求。
油井產(chǎn)油的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的伴生氣,而這部分伴生氣中含有豐富的C3、C4組分,同時(shí)也含有高濃度的H2S,若伴生氣直接進(jìn)入輕烴區(qū)進(jìn)行加工處理,則會(huì)影響液化氣的質(zhì)量,使液化氣含硫超標(biāo),對(duì)設(shè)備管道有較大的腐蝕性,因此,脫硫系統(tǒng)是保證液化氣質(zhì)量,減輕設(shè)備腐蝕的必備裝置。
采用三甘醇脫水橇脫水時(shí),部分H2S氣體溶解在溶液中,隨著溶液的再生被解析出來(lái),隨再生尾氣排放至大氣中,造成集氣站及周邊環(huán)境污染。因此,需要對(duì)脫水橇排放的再生尾氣進(jìn)行治理。
國(guó)內(nèi)含硫氣體的脫硫方法主要有濕法工藝和干法工藝。其中,濕法脫硫是指通過(guò)氣-液接觸,將天然氣中的H2S、硫醇類轉(zhuǎn)移至液相,天然氣得到凈化,而后對(duì)脫硫液進(jìn)行再生循環(huán)使用。最常用的濕法脫硫包括醇胺法,比如EDMA脫硫,通常選用堿液洗脫硫醇工藝來(lái)脫除天然氣中的硫醇。
吸收塔是處理含硫氣體的常用設(shè)備之一,但現(xiàn)有吸收塔因設(shè)計(jì)缺陷存在氣流液接觸不充分的缺點(diǎn),致使堿液不能有效的洗脫含硫酸氣,既增大了堿液的使用量又使得從吸收塔排出的氣體含硫量超標(biāo)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型提供一種含硫酸氣滿液吸收塔,通過(guò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì),含硫酸氣與堿性洗脫液接觸的時(shí)間延長(zhǎng),氣流液接觸充分,吸收徹底,經(jīng)吸收塔頂部排出的氣體中的含硫組分有效降低,滿足了天然氣含硫氣體的處理要求。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,同時(shí)也能降低堿性洗脫液的用量,滿足天然氣脫硫、伴生氣脫硫、三甘醇脫水尾氣脫硫等不同脫硫場(chǎng)景的應(yīng)用需求,本實(shí)用新型提供一種含硫酸氣滿液吸收塔。
具體而言,這種含硫酸氣滿液吸收塔包括圓柱形塔體,所述圓柱形塔體由上至下依次分為相連通的上塔區(qū)、中塔區(qū)和下塔區(qū),在中塔區(qū)的上部設(shè)置貧液進(jìn)液口,在中塔區(qū)的底部設(shè)置進(jìn)氣口,在貧液進(jìn)液口、進(jìn)氣口之間的中塔區(qū)內(nèi)部設(shè)置散堆填料,所述上塔區(qū)上設(shè)置出氣口,所述下塔區(qū)上設(shè)置富液出液口,所述中塔區(qū)和下塔區(qū)中盛裝用于吸收含硫酸氣的吸收液,所述吸收液的液面不低于散堆填料的上沿。
進(jìn)一步地,所述含硫酸氣滿液吸收塔的圓柱形塔體上還設(shè)置至少一個(gè)上液位計(jì)口,至少一個(gè)下液位計(jì)口。
進(jìn)一步地,所述的含硫酸氣滿液吸收塔的圓柱形塔體安裝在橇座上。
作為本技術(shù)方案的優(yōu)選實(shí)施方式之一,所述液位計(jì)口均設(shè)置在中塔區(qū),所述上液位計(jì)口置在散堆填料的上方,所述下液位計(jì)口設(shè)置在進(jìn)氣口的下方。
作為本技術(shù)方案的優(yōu)選實(shí)施方式之一,所述出氣口設(shè)置在上塔區(qū)的正上方,所述富液出液口設(shè)置在下塔區(qū)的正下方。
與現(xiàn)有吸收塔相比,本實(shí)用新型所述含硫酸氣滿液吸收塔至少具有下述的有益效果或優(yōu)點(diǎn):
本實(shí)用新型給出的含硫酸氣滿液吸收塔,其包括圓柱形塔體,所述圓柱形塔體可以安裝在橇座上,便于圓柱形塔體的安裝與轉(zhuǎn)運(yùn),同時(shí)縮小了圓柱形塔體的占地面積。在圓柱形塔體內(nèi)部,可以根據(jù)其實(shí)現(xiàn)的功能將圓柱形塔體分為上塔區(qū)、中塔區(qū)和下塔區(qū)。所述中塔區(qū)和下塔區(qū)中盛裝用于吸收含硫酸氣的吸收液,所述吸收液的液面不低于散堆填料的上沿。其中,在中塔區(qū)的底部設(shè)置進(jìn)氣口,在中塔區(qū)的上部設(shè)置貧液進(jìn)液口,含硫酸氣經(jīng)進(jìn)氣口向下塔區(qū)的方向噴出,有效地防止了堿性洗脫液的回流,同時(shí),含硫酸氣可以充分的與堿性洗脫液接觸,提高了含硫酸氣的吸收效果。同樣地,堿性洗脫液經(jīng)貧液進(jìn)液口向下塔區(qū)的方向噴出。在中塔區(qū),含硫酸氣向上塔區(qū)方向移動(dòng),與堿性洗脫液的運(yùn)行方向相反,有助于含硫酸氣與堿性洗脫液的充分接觸。
還有,在中塔區(qū)的中部偏上的位置還安裝散堆填料,散堆填料一方面過(guò)濾反應(yīng)生成的固體物,另一個(gè)方面對(duì)含硫酸氣有一定的阻擋作用,使得含硫酸氣與堿性洗脫液充分反應(yīng),進(jìn)一步提升了吸收效果。
本實(shí)用新型通過(guò)圓柱形塔體內(nèi)部空間的優(yōu)化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了含硫酸氣與堿性洗脫液充分反應(yīng)。該含硫酸氣滿液吸收塔降低了堿性洗脫液的用量,安裝、轉(zhuǎn)運(yùn)方便,適用于天然氣脫硫、伴生氣脫硫、三甘醇脫水尾氣脫硫等領(lǐng)域。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型所述含硫酸氣滿液吸收塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明:1、進(jìn)氣口;2、出氣口;3、貧液進(jìn)液口;4、富液出液口;5、散堆填料;6、橇座;7、上液位計(jì)口;8、下液位計(jì)口。
A:上塔區(qū),B:中塔區(qū),C:下塔區(qū)。
具體實(shí)施方式
為敘述方便,下文中所稱的“左”、“右”、“上”、“下”與附圖本身的“左”、“右”、“上”、“下”方向一致。需要說(shuō)明的是,在不沖突的情況下,本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
本實(shí)施例給出一種含硫酸氣滿液吸收塔,其主要用途在于高效吸收含硫酸氣。這種功能的實(shí)現(xiàn)取決于所述含硫酸氣滿液吸收塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
如圖1所示,所述含硫酸氣滿液吸收塔的主體結(jié)構(gòu)是圓柱形塔體。所述塔體的外形與現(xiàn)有酸性氣體吸收塔的外形相一致,其差異點(diǎn)在于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)置。為了便于描述所述含硫酸氣滿液吸收塔的結(jié)構(gòu),本實(shí)施例人為地將所述圓柱形塔體分為上塔區(qū)B、中塔區(qū)A和下塔區(qū)C。中塔區(qū)A處于上塔區(qū)B與下塔區(qū)C之間,且上塔區(qū)B、中塔區(qū)A和下塔區(qū)C之間是相通的,形成堿性吸收液與含硫酸氣接觸反應(yīng)的工作區(qū)域。所述中塔區(qū)A和下塔區(qū)C中盛裝用于吸收含硫酸氣的吸收液。
中塔區(qū)A是所述圓柱形塔體實(shí)現(xiàn)其功能的主要工作區(qū)域。在中塔區(qū)A的上部設(shè)置貧液進(jìn)液口3。這里的貧液是指新鮮的堿性吸收液,或是可循環(huán)利用的堿性吸收液,與含硫酸氣發(fā)生反應(yīng),將含硫酸氣中的硫轉(zhuǎn)化為離子態(tài)硫。貧液進(jìn)液口3與堿性吸收液的輸送管道相連接,堿性吸收液經(jīng)貧液進(jìn)液口3向下塔區(qū)C方向噴出。
為了明確并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)圓柱形塔體中的堿性吸收液的液位,在圓柱形塔體上還設(shè)置至少一個(gè)上液位計(jì)口7,至少一個(gè)下液位計(jì)口8。如圖1所示,在本實(shí)施例中,圓柱形塔體上開設(shè)有兩個(gè)液位計(jì)口,其中上液位計(jì)口7設(shè)置在散堆填料5的上方,所述下液位計(jì)口8設(shè)置在進(jìn)氣口1的下方。
在中塔區(qū)A的底部設(shè)置進(jìn)氣口1,用于向圓柱形塔體輸送待吸收的含硫酸氣。進(jìn)氣口1與含硫酸氣的輸送管道相連接,含硫酸氣經(jīng)進(jìn)氣口1向下塔區(qū)C方向噴出。如此設(shè)置在目的在于防止堿性吸收液回流至含硫酸氣的輸送管道,同時(shí),延長(zhǎng)含硫酸氣與堿性吸收液的接觸時(shí)間,使得堿性吸收液可以充分的吸收含硫酸氣。
如圖1所示,在貧液進(jìn)液口3、進(jìn)氣口1之間的中塔區(qū)A內(nèi)部設(shè)置散堆填料5。散堆填料5的作用主要體現(xiàn)在:一方面過(guò)濾反應(yīng)生成的固體物,另一個(gè)方面對(duì)含硫酸氣有一定的阻擋作用,使得含硫酸氣與堿性洗脫液充分反應(yīng),進(jìn)一步提升了吸收效果。特別地,為了進(jìn)一步增強(qiáng)含硫酸氣與堿性吸收液的接觸反應(yīng)效果,所述吸收液的液面不低于散堆填料5的上沿。
為了將處理后氣體排出所述含硫酸氣滿液吸收塔,在上塔區(qū)B上開設(shè)出氣口2。優(yōu)選地,所述出氣口2設(shè)置在上塔區(qū)B的正上方。為了實(shí)現(xiàn)堿性吸收液的循環(huán)利用,同時(shí)向中塔區(qū)A提供新鮮的堿性吸收液,在下塔區(qū)C上設(shè)置富液出液口4。優(yōu)選地,所述富液出液口4設(shè)置在下塔區(qū)C的正下方。本實(shí)施例的富液是指與含硫酸氣反應(yīng)后的堿性洗脫液。
為了便于安裝、轉(zhuǎn)運(yùn)所述含硫酸氣滿液吸收塔,其圓柱形塔體安裝在橇座6上。
本實(shí)用新型通過(guò)圓柱形塔體內(nèi)部空間的優(yōu)化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了含硫酸氣與堿性洗脫液充分反應(yīng)。該含硫酸氣滿液吸收塔降低了堿性洗脫液的用量,安裝、轉(zhuǎn)運(yùn)方便,適用于天然氣脫硫、伴生氣脫硫、三甘醇脫水尾氣脫硫等領(lǐng)域。
在本說(shuō)明書的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體方法、裝置或者特點(diǎn)包含于本實(shí)施例的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中,對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例,而且,描述的具體特征、方法、裝置或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。