一種天然氣脫酸裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種天然氣脫酸裝置，其包括酸氣吸收塔，酸氣吸收塔分別與混合器、洗滌器、酸氣吸收劑再生塔、第一閃蒸罐、第二閃蒸罐相連通，第一閃蒸管路與第一閃蒸罐相連通，第一閃蒸管路上設(shè)置有第一閃蒸閥；第一閃蒸罐上部通過(guò)一壓縮機(jī)與酸氣吸收劑再生塔底部相連通；第二閃蒸罐下部設(shè)置有第二回流管路，第二回流管路與第一回流泵相連通，第一回流泵通過(guò)對(duì)應(yīng)的第二回流支路分別與酸氣吸收劑再生塔、第二回流泵相連通，第二回流泵用于與酸氣吸收塔相連通。閃蒸后的氣相貧吸收劑經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后重新進(jìn)入酸氣吸收劑再生塔中下部為酸氣吸收劑再生塔提供的熱量，與等量蒸汽全部由再沸器產(chǎn)生的工藝相比，節(jié)約了能耗。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種天然氣脫酸裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及從氣體混合物中捕捉酸氣的領(lǐng)域，尤其涉及一種天然氣脫酸裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)預(yù)測(cè)在2005-2020年間，國(guó)際上對(duì)能源的需求以平均每年1.7%的速度遞增。而對(duì)天然氣的需求將以最快的速度增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)在2020年之前將超過(guò)對(duì)煤炭的需求。天然氣作為較清潔的能源，又同時(shí)具有運(yùn)輸成本低的優(yōu)點(diǎn)而倍受青睞。天然氣的運(yùn)輸方式主要有兩種:經(jīng)管道運(yùn)輸或液化成天然氣運(yùn)輸，這兩種方式的選擇主要依據(jù)運(yùn)輸距離長(zhǎng)短和天然氣體積而定。
[0003]然而無(wú)論采用什么方式運(yùn)輸，都應(yīng)經(jīng)過(guò)預(yù)處理，即脫除天然氣中的酸性氣體、水、重?zé)N、汞等雜質(zhì)。本發(fā)明主要針對(duì)天然氣中酸性氣體的脫除。天然氣中最常見(jiàn)的酸性氣體是H2S, CO2等氣體。H2S對(duì)金屬具有腐蝕性，CO2易成為固相析出，堵塞管道，也易形成水合物，腐蝕管道。脫酸方法有化學(xué)吸收法，物理吸收法，物理化學(xué)聯(lián)合吸收法，膜分離法，低溫分離法等。目前普遍采用化學(xué)吸收法，現(xiàn)在優(yōu)選的吸收劑是不同的胺的水溶液，通常所用的胺有 MEA，DEA, DIPA, MDEA, Benfield 等。
[0004]傳統(tǒng)采用的胺法脫除天然氣酸氣工藝流程及裝置如圖1所示，包括典型的酸氣吸收塔、酸氣吸收劑再生塔、酸氣吸收塔塔頂洗滌器、酸氣吸收劑再生塔塔頂冷凝器、塔底再沸器等設(shè)備。此種工藝流程及裝置在國(guó)內(nèi)外運(yùn)行多年，運(yùn)行穩(wěn)定，脫酸氣效果較好，但其能耗相對(duì)較高，吸收及再生效率還需要進(jìn)一步提高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種天然氣脫酸裝置，以降低能耗。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型方案包括:
[0007]一種天然氣脫酸裝置，其包括酸氣吸收塔，酸氣吸收塔分別與混合器、洗滌器、酸氣吸收劑再生塔、第一閃蒸罐、第二閃蒸罐相連通，其中，所述酸氣吸收劑再生塔底部設(shè)置有第一閃蒸管路，第一閃蒸管路與第一閃蒸罐相連通，第一閃蒸管路上設(shè)置有第一閃蒸閥；第一閃蒸罐上部通過(guò)一壓縮機(jī)與酸氣吸收劑再生塔底部相連通，第一閃蒸罐下部設(shè)置有第一回流管路，第一回流管路上設(shè)置有第一換熱器與第二換熱器，第二換熱器用于與酸氣吸收塔相連通，第二換熱器通過(guò)第三換熱器與酸氣吸收劑再生塔相連通；酸氣吸收劑再生塔底部通過(guò)第一循環(huán)管路與再沸器相連通，再沸器通過(guò)對(duì)應(yīng)的第一回流支路分別與第一換熱器、第三換熱器相連通；所述酸氣吸收劑再生塔頂部設(shè)置有第二閃蒸管路，第二閃蒸管路與第二閃蒸罐相連通，第二閃蒸管路上設(shè)置有第一冷凝器、第二閃蒸閥，第二閃蒸罐上部用于連接去酸氣處理的設(shè)備，第二閃蒸罐下部設(shè)置有第二回流管路，第二回流管路與第一回流泵相連通，第一回流泵通過(guò)對(duì)應(yīng)的第二回流支路分別與酸氣吸收劑再生塔、第二回流泵相連通，第二回流泵用于與酸氣吸收塔相連通。
[0008]所述的天然氣脫酸裝置，其中，所述酸氣吸收塔底部一側(cè)設(shè)置有用于導(dǎo)入待處理天然氣的進(jìn)氣管路，另一側(cè)設(shè)置有第一導(dǎo)出管路，第一導(dǎo)出管路與第四換熱器相連通，第四換熱器通過(guò)第一連接管路與第二回流泵相連接，第四換熱器通過(guò)第三回流管路與酸氣吸收塔底部相連通，第三回流管路上設(shè)置有第三回流泵；所述酸氣吸收塔底部設(shè)置有第二導(dǎo)出管路，第二導(dǎo)出管路與第二換熱器相連通，第二導(dǎo)出管路上設(shè)置有提升泵。
[0009]所述的天然氣脫酸裝置，其中，所述酸氣吸收塔上部一側(cè)設(shè)置有用于導(dǎo)入吸收劑的導(dǎo)入管路，導(dǎo)入管路上設(shè)置有一混合器；酸氣吸收塔頂部通過(guò)出氣管路與洗滌器相連通，洗滌器頂部用于連接脫水的設(shè)備；混合器分別與供水器、洗滌器相連通，供水器通過(guò)供水管路與洗滌器相連通；混合器通過(guò)第二冷凝器與第四回流泵相連通，第四回流泵通過(guò)第二連接管路與第二換熱器相連通。
[0010]所述的天然氣脫酸裝置，其中，所述混合器上設(shè)置有一用于補(bǔ)充胺液的補(bǔ)充管路。
[0011]本實(shí)用新型提供的一種天然氣脫酸裝置，經(jīng)過(guò)酸氣吸收劑再生塔處理后，其貧吸收劑再直接進(jìn)入酸氣吸收塔中使用，該過(guò)程將經(jīng)閃蒸閥和閃蒸罐進(jìn)行閃蒸，閃蒸后的液相貧吸收劑打入酸氣吸收塔中循環(huán)使用，閃蒸后的氣相貧吸收劑經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后重新進(jìn)入酸氣吸收劑再生塔中下部為酸氣吸收劑再生塔提供的熱量，從而可以增加蒸汽的量，而不產(chǎn)生過(guò)多的能耗，與等量蒸汽全部由再沸器產(chǎn)生的工藝相比，節(jié)約了能耗，提高了吸收及再生效率，有效利用再沸器底部液相的熱量，來(lái)對(duì)進(jìn)入酸氣吸收劑再生塔的富吸收劑進(jìn)行預(yù)加熱，從而提高富吸收劑進(jìn)入酸氣吸收劑再生塔時(shí)的溫度，節(jié)約了能量。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中天然氣脫酸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明中天然氣脫酸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]本實(shí)用新型提供了一種天然氣脫酸裝置，為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0015]本實(shí)用新型提供了一種天然氣脫酸裝置，如圖2所示的，其包括酸氣吸收塔1，酸氣吸收塔I分別與混合器2、洗滌器3、酸氣吸收劑再生塔4、第一閃蒸罐5、第二閃蒸罐6相連通，并且所述酸氣吸收劑再生塔4底部設(shè)置有第一閃蒸管路7，第一閃蒸管路7與第一閃蒸罐5相連通，第一閃蒸管路7上設(shè)置有第一閃蒸閥8 ;第一閃蒸罐5上部通過(guò)一壓縮機(jī)9與酸氣吸收劑再生塔4底部相連通，第一閃蒸罐5下部設(shè)置有第一回流管路10，第一回流管路10上設(shè)置有第一換熱器11與第二換熱器12，第二換熱器12用于與酸氣吸收塔I相連通，第二換熱器12通過(guò)第三換熱器13與酸氣吸收劑再生塔4相連通；酸氣吸收劑再生塔4底部通過(guò)第一循環(huán)管路14與再沸器15相連通，再沸器15通過(guò)對(duì)應(yīng)的第一回流支路16分別與第一換熱器11、第三換熱器13相連通；所述酸氣吸收劑再生塔4頂部設(shè)置有第二閃蒸管路17，第二閃蒸管路17與第二閃蒸罐6相連通，第二閃蒸管路17上設(shè)置有第一冷凝器
18、第二閃蒸閥19，第二閃蒸罐6上部用于連接去酸氣處理的設(shè)備，第二閃蒸罐6下部設(shè)置有第二回流管路20，第二回流管路20與第一回流泵21相連通，第一回流泵21通過(guò)對(duì)應(yīng)的第二回流支路22分別與酸氣吸收劑再生塔4、第二回流泵23相連通，第二回流泵23用于與酸氣吸收塔4相連通。
[0016]在酸氣吸收劑再生塔4的上部，與吸收劑主體分離后的酸氣攜帶一定量的吸收劑進(jìn)入第一冷凝器18中進(jìn)行冷凝，經(jīng)第二閃蒸閥19進(jìn)入第二閃蒸罐6，在第二閃蒸罐6中酸氣與吸收劑得以分離，酸氣經(jīng)第二閃蒸罐6進(jìn)入去酸氣處理工藝流程及設(shè)備，低溫吸收劑進(jìn)入第二回流管路20，經(jīng)第一回流泵21返回至酸氣吸收劑再生塔4內(nèi)進(jìn)行循環(huán)利用。
[0017]在酸氣吸收劑再生塔4下部，大部分貧吸收劑經(jīng)第一閃蒸管路7、第一閃蒸閥8進(jìn)入第一閃蒸罐5中進(jìn)行閃蒸，閃蒸后的氣相經(jīng)管線進(jìn)入壓縮機(jī)9壓縮升溫后，再進(jìn)入酸氣吸收劑再生塔4提供熱量；閃蒸后的液相，經(jīng)第一回流管路10進(jìn)入第一換熱器11、第二換熱器12，最后進(jìn)入酸氣吸收塔I中循環(huán)使用。貧吸收劑先進(jìn)行閃蒸的方法有效地利用了貧吸收劑閃蒸后氣相部分的熱量，從而在低能耗下增加蒸汽的量，與傳統(tǒng)工藝中僅僅通過(guò)再沸器15產(chǎn)生等量的蒸汽相比，節(jié)約了能量。同時(shí)，在第一閃蒸罐5中，酸性雜質(zhì)也作為氣相被閃蒸出來(lái)，而進(jìn)一步與貧吸收劑分離，在一定程度上改善了分離效果，提高了貧吸收劑在酸氣吸收塔I中的吸收效率。
[0018]酸氣吸收劑再生塔4中部分釜液經(jīng)第一循環(huán)管路14進(jìn)入再沸器15中，在再沸器15中部分汽化，氣相進(jìn)入酸氣吸收劑再生塔4提供熱量，未汽化的液相部分一部分回流至酸氣吸收劑再生塔4中，另一部分經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)的第一回流支路16進(jìn)入第一換熱器11、第二換熱器12、第三換熱器13中提供熱量。在第一換熱器11中，貧吸收劑吸收熱量；在第二換熱器12中，貧吸收劑將熱量傳遞給來(lái)富吸收劑；在第三換熱器13中，富吸收劑進(jìn)一步吸收來(lái)自對(duì)應(yīng)的第一回流支路16的再沸器15底部液相的熱量。這三臺(tái)換熱器的設(shè)置有效利用了再沸器15底部液相的熱量，來(lái)對(duì)進(jìn)入酸氣吸收劑再生塔4的富吸收劑進(jìn)行加熱，從而提高了富吸收劑進(jìn)入酸氣吸收劑再生塔4時(shí)的溫度，節(jié)約了能量。
[0019]在本實(shí)用新型的另一所述酸氣吸收塔I底部一側(cè)設(shè)置有用于導(dǎo)入待處理天然氣的進(jìn)氣管路24，另一側(cè)設(shè)置有第一導(dǎo)出管路25，第一導(dǎo)出管路25與第四換熱器26相連通，第四換熱器26通過(guò)第一連接管路27與第二回流泵23相連接，第四換熱器26通過(guò)第三回流管路28與酸氣吸收塔I底部相連通，第三回流管路28上設(shè)置有第三回流泵29 ;所述酸氣吸收塔I底部設(shè)置有第二導(dǎo)出管路30，第二導(dǎo)出管路30與第二換熱器12相連通，第二導(dǎo)出管路30上設(shè)置有提升泵31。液體在第四換熱器26中與來(lái)自第一連接管路27的冷凝液換熱冷卻，再由第三回流泵29打回酸氣吸收塔I中。這一側(cè)線冷卻段的設(shè)置，降低了酸氣吸收塔I內(nèi)的溫度，提高了吸收劑的吸收能力，改善了吸收效果，減少了酸氣吸收劑的再生次數(shù)，從而降低了再沸器15的能耗，節(jié)約了能量。
[0020]更進(jìn)一步的，所述酸氣吸收塔I上部一側(cè)設(shè)置有用于導(dǎo)入吸收劑的導(dǎo)入管路32，導(dǎo)入管路32上設(shè)置有一混合器2 ;酸氣吸收塔I頂部通過(guò)出氣管路34與洗滌器3相連通，洗滌器3頂部用于連接脫水的設(shè)備；混合器2分別與供水器33、洗滌器3相連通，供水器33通過(guò)供水管路35與洗滌器3相連通；混合器2通過(guò)第二冷凝器36與第四回流泵37相連通，第四回流泵37通過(guò)第二連接管路38與第二換熱器12相連通。在洗滌器3中，水經(jīng)由供水管路35進(jìn)入洗滌器3中上部，洗滌后的胺吸收劑與洗滌液一起進(jìn)入混合器2后，由導(dǎo)入管路32進(jìn)入酸氣吸收塔I中；洗滌后的天然氣進(jìn)入天然氣脫水工藝流程及設(shè)備。并且混合器2上設(shè)置有一用于補(bǔ)充胺液的補(bǔ)充管路39，當(dāng)天然氣脫酸裝置內(nèi)吸收劑不足時(shí)，實(shí)時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充。
[0021]當(dāng)然，以上說(shuō)明僅僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，本實(shí)用新型并不限于列舉上述實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本說(shuō)明書(shū)的教導(dǎo)下，所做出的所有等同替代、明顯變形形式，均落在本說(shuō)明書(shū)的實(shí)質(zhì)范圍之內(nèi)，理應(yīng)受到本實(shí)用新型的保護(hù)。
【權(quán)利要求】
1.一種天然氣脫酸裝置，其包括酸氣吸收塔，酸氣吸收塔分別與混合器、洗滌器、酸氣吸收劑再生塔、第一閃蒸罐、第二閃蒸罐相連通，其特征在于，所述酸氣吸收劑再生塔底部設(shè)置有第一閃蒸管路，第一閃蒸管路與第一閃蒸罐相連通，第一閃蒸管路上設(shè)置有第一閃蒸閥；第一閃蒸罐上部通過(guò)一壓縮機(jī)與酸氣吸收劑再生塔底部相連通，第一閃蒸罐下部設(shè)置有第一回流管路，第一回流管路上設(shè)置有第一換熱器與第二換熱器，第二換熱器用于與酸氣吸收塔相連通，第二換熱器通過(guò)第三換熱器與酸氣吸收劑再生塔相連通；酸氣吸收劑再生塔底部通過(guò)第一循環(huán)管路與再沸器相連通，再沸器通過(guò)對(duì)應(yīng)的第一回流支路分別與第一換熱器、第三換熱器相連通；所述酸氣吸收劑再生塔頂部設(shè)置有第二閃蒸管路，第二閃蒸管路與第二閃蒸罐相連通，第二閃蒸管路上設(shè)置有第一冷凝器、第二閃蒸閥，第二閃蒸罐上部用于連接去酸氣處理的設(shè)備，第二閃蒸罐下部設(shè)置有第二回流管路，第二回流管路與第一回流泵相連通，第一回流泵通過(guò)對(duì)應(yīng)的第二回流支路分別與酸氣吸收劑再生塔、第二回流泵相連通，第二回流泵用于與酸氣吸收塔相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣脫酸裝置，其特征在于，所述酸氣吸收塔底部一側(cè)設(shè)置有用于導(dǎo)入待處理天然氣的進(jìn)氣管路，另一側(cè)設(shè)置有第一導(dǎo)出管路，第一導(dǎo)出管路與第四換熱器相連通，第四換熱器通過(guò)第一連接管路與第二回流泵相連接，第四換熱器通過(guò)第三回流管路與酸氣吸收塔底部相連通，第三回流管路上設(shè)置有第三回流泵；所述酸氣吸收塔底部設(shè)置有第二導(dǎo)出管路，第二導(dǎo)出管路與第二換熱器相連通，第二導(dǎo)出管路上設(shè)置有提升泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣脫酸裝置，其特征在于，所述酸氣吸收塔上部一側(cè)設(shè)置有用于導(dǎo)入吸收劑的導(dǎo)入管路，導(dǎo)入管路上設(shè)置有一混合器；酸氣吸收塔頂部通過(guò)出氣管路與洗滌器相連通，洗滌器頂部用于連接脫水的設(shè)備；混合器分別與供水器、洗滌器相連通，供水器通過(guò)供水管路與洗滌器相連通；混合器通過(guò)第二冷凝器與第四回流泵相連通，第四回流泵通過(guò)第二連接管路與第二換熱器相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天然氣脫酸裝置，其特征在于，所述混合器上設(shè)置有一用于補(bǔ)充胺液的補(bǔ)充管路。
【文檔編號(hào)】B01D53/18GK203833908SQ201420217134
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】劉錫榮, 王璐, 許興華, 戰(zhàn)福帥 申請(qǐng)人:青島捷能高新技術(shù)有限責(zé)任公司