專(zhuān)利名稱(chēng)：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(lèi)含量占50%以上，C3以上組分可達(dá)到30% ；國(guó)內(nèi)的油田罐頂氣大部分是通過(guò)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(lèi)似情況。本文中將上述三者統(tǒng)稱(chēng)為油氣。油氣的直接排放比氟利昂對(duì)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(lèi)(本文中指分子中含碳、氫原子的有機(jī)分子)不易分離。申請(qǐng)專(zhuān)利號(hào)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(zhuān)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(xiàn)和檢測(cè)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(qǐng)專(zhuān)利號(hào)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(lái)新的雜質(zhì)，不利于烴類(lèi)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(méi)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(jiǎn)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(lèi)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(chǔ)罐、碳硫氣體儲(chǔ)罐、烴類(lèi)儲(chǔ)罐、初脫塔、解吸塔、兩個(gè)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(lèi)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(gè)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(guò)濾，初脫塔的頂端有出口 A分別連接兩個(gè)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(chǔ)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(shí)能有助于將吸收劑中吸附的碳硫氣體進(jìn)一步釋放出來(lái); 解吸塔的有出口 D，供釋放了碳硫氣體的吸收劑通過(guò)單向閥門(mén)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(lèi)儲(chǔ)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(chǔ)罐；兩個(gè)精脫塔作用相同，同時(shí)使用、一個(gè)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(shí)，烴類(lèi)部分液化，碳硫氣體被吸附材料吸附，便于烴類(lèi)與氣態(tài)的碳硫氣體分離；加熱時(shí)，能夠?qū)⑽讲牧现形降奶剂驓怏w更加徹底地釋放出來(lái)。整個(gè)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(chǔ)罐之前可以先經(jīng)過(guò)消泡裝置消泡處理，回收更順利。酯類(lèi)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(shí)能有助于將吸收劑中吸附的碳硫氣體進(jìn)一步釋放出來(lái)；
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(chǔ)罐之前或之后，可以經(jīng)過(guò)去除二氧化碳的處理，二氧化碳另行回收或直接放空。烴類(lèi)氣體可以另行蒸餾分離成低碳?xì)夂透咛細(xì)?。有益效?br> 本發(fā)明的兩級(jí)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(lèi)氣體。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)及自動(dòng)化調(diào)節(jié)來(lái)保障較高的回收效率，即使氣體組分及氣量波動(dòng)的時(shí)候，回收率也可保證在80%以上，烴類(lèi)總回收率接近100%，其中C3以上烴類(lèi)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(duì)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(gè)設(shè)備線(xiàn)路結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)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(shí)連續(xù)運(yùn)行，也可以間歇式運(yùn)行，可保證兩年內(nèi)無(wú)重大故障運(yùn)行，使用壽命長(zhǎng)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(jí)處理設(shè)備配套使用。


附圖是本發(fā)明安裝使用時(shí)的一個(gè)結(jié)構(gòu)示意4圖中，I、壓縮油氣儲(chǔ)罐；2、初脫塔；3、消泡裝置；4、烴類(lèi)管線(xiàn)；5、碳硫氣體管線(xiàn)；6、碳硫氣體儲(chǔ)罐；7、烴類(lèi)儲(chǔ)罐；8、精脫塔；9、解吸塔；10、固廢沉淀物出口 ；11、單向閥門(mén)；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(duì)本發(fā)明作更具體的說(shuō)明。
實(shí)施例如附圖中所示的裝置，含有壓縮油氣儲(chǔ)罐I、碳硫氣體儲(chǔ)罐6、烴類(lèi)儲(chǔ)罐7、初脫塔
2、解吸塔9，還含有兩個(gè)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(gè)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(chǔ)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(lèi)儲(chǔ)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(chǔ)罐6 ;兩個(gè)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(shí)，烴類(lèi)部分液化，碳硫氣體被分子篩吸附，便于烴類(lèi)與氣態(tài)的碳硫氣體分離；加熱時(shí)，能夠?qū)⒎肿雍Y中吸附的碳硫氣體更加徹底地釋放出來(lái)；
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(gè)工藝流程在自控系統(tǒng)的控制下運(yùn)行。經(jīng)過(guò)此過(guò)程處理后，油氣中幾乎沒(méi)有二氧化碳、硫化氫和水汽，剩下干凈的烴類(lèi)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(chǔ)罐(I)、碳硫氣體儲(chǔ)罐(6)、烴類(lèi)儲(chǔ)罐(7)、初脫塔(2)、解吸塔(9)，其特征在于還含有兩個(gè)精脫塔(8)；初脫塔(2)中存有液態(tài)酯類(lèi)吸收劑，初脫塔(2)中的氣壓為2-20個(gè)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(chǔ)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(lèi)儲(chǔ)(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(chǔ)罐(6);兩個(gè)精脫塔(8)作用相同，同時(shí)使用、一個(gè)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(shí)，烴類(lèi)部分液化，碳硫氣體被吸附材料吸附，便于烴類(lèi)與氣態(tài)的碳硫氣體分離；加熱時(shí)，能夠?qū)⑽讲牧现形降奶剂驓怏w更加徹底地釋放出來(lái)；整個(gè)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(lèi)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(shí)能有助于將吸收劑中吸附的碳硫氣體進(jìn)一步釋放出來(lái)。
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(chǔ)罐(6)之前或之后，經(jīng)過(guò)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(chǔ)罐、碳硫氣體儲(chǔ)罐、烴類(lèi)儲(chǔ)罐、初脫塔、解吸塔、兩個(gè)精脫塔。初脫塔中存有液態(tài)碳酸丙烯酸酯等酯類(lèi)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(shí)，能夠?qū)⑽讲牧现形降奶剂驓怏w更加徹底地釋放出來(lái)，流到碳硫氣體儲(chǔ)罐。整個(gè)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(jí)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(lèi)氣體。整個(gè)設(shè)備線(xiàn)路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(hào)B01D5/00GK102527197SQ20121004515
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
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