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)硫氣體的脫硫工藝，具體涉及一種多管軸流式高效旋風(fēng)分離件。本實(shí)用新型適用于天然氣脫硫、伴生氣脫硫、三甘醇脫水尾氣脫硫等領(lǐng)域。

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。

目前，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。

含硫氣體的脫硫系統(tǒng)一般包括吸收塔、脫硫塔，以及氣液分離裝置三大核心部分。其中，脫硫塔主要采用噴淋堿溶液的方式進(jìn)行脫硫，因此，從脫硫塔排出的氣體含有大量水分，如不對(duì)其進(jìn)行氣液分離，則該種包含化學(xué)物質(zhì)的液體將對(duì)外界環(huán)境造成較大的破壞。

現(xiàn)有氣液分離裝置存在氣、液分離效率低、分離不徹底的技術(shù)缺陷，為了實(shí)現(xiàn)含硫氣體處理工藝中的氣液分離，同時(shí)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，需要開(kāi)發(fā)一種氣、液分離效果好的通用型氣液分離裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種多管軸流式高效旋風(fēng)分離件，該旋風(fēng)分離件安裝在氣液分離塔中，實(shí)現(xiàn)了從脫硫塔排出的氣液混合物的預(yù)分離，實(shí)現(xiàn)了氣、液的完全分離。本實(shí)用新型的多管軸流式高效旋風(fēng)分離件設(shè)計(jì)合理，有效提高了氣液分離塔的氣、液分離效率。

針對(duì)所述有待解決的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采取如下的技術(shù)方案：

一種多管軸流式高效旋風(fēng)分離件，其特征在于，包括旋風(fēng)盤，所述旋風(fēng)盤開(kāi)設(shè)有多個(gè)旋風(fēng)通孔，在每個(gè)旋風(fēng)通孔設(shè)置多個(gè)旋風(fēng)葉片，在旋風(fēng)盤上設(shè)置用于實(shí)現(xiàn)氣液分離的旋風(fēng)分離組件，所述旋風(fēng)分離組件由多個(gè)軸流式旋風(fēng)件構(gòu)成，每個(gè)軸流式旋風(fēng)件安裝在所述旋風(fēng)通孔的上方且與旋風(fēng)通孔相通。

進(jìn)一步地，所述多管軸流式高效旋風(fēng)分離件還包括密封隔板和塔頂補(bǔ)霧裝置，所述密封隔板、塔頂補(bǔ)霧裝置設(shè)置在所述旋風(fēng)盤的上方，所述密封隔板處在塔頂補(bǔ)霧裝置、旋風(fēng)盤之間，所述旋風(fēng)分離組件穿過(guò)密封隔板。

進(jìn)一步地，所述每個(gè)軸流式旋風(fēng)件包括內(nèi)部連通的第一旋風(fēng)筒和第二旋風(fēng)筒，所述第一旋風(fēng)筒安裝在所述旋風(fēng)通孔的上方，所述第二旋風(fēng)筒安裝在所述第一旋風(fēng)筒的頂部，在所述第二旋風(fēng)筒的頂部側(cè)壁上開(kāi)設(shè)第二旋風(fēng)筒出氣口。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選實(shí)施方式之一，所述第一旋風(fēng)筒的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)第一旋風(fēng)筒氣液出口，在所述第一旋風(fēng)筒的頂部安裝多個(gè)具有開(kāi)口的旋風(fēng)管，所述旋風(fēng)管排布在所述第二旋風(fēng)筒的周圍。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選實(shí)施方式之一，所述第一旋風(fēng)筒的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)四個(gè)第一旋風(fēng)筒氣液出口，所述第一旋風(fēng)筒氣液出口在第一旋風(fēng)筒的側(cè)壁上對(duì)稱布置；所述第一旋風(fēng)筒的頂部安裝四個(gè)所述旋風(fēng)管，所述旋風(fēng)管圍繞所述第二旋風(fēng)筒對(duì)稱布置。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選實(shí)施方式之一，所述密封隔板安裝在第一旋風(fēng)筒和第二旋風(fēng)筒的結(jié)合處，且旋風(fēng)管的開(kāi)口處在密封隔板的上方。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選實(shí)施方式之一，所述第二旋風(fēng)筒的頂部伸入塔頂補(bǔ)霧裝置，且第二旋風(fēng)筒出氣口處于塔頂補(bǔ)霧裝置之中。

作為本技術(shù)方案的優(yōu)選實(shí)施方式之一，所述旋風(fēng)盤的下表面劃分為多個(gè)旋風(fēng)方格，在每個(gè)旋風(fēng)方格的中心處開(kāi)設(shè)一個(gè)旋風(fēng)通孔，旋風(fēng)通孔內(nèi)的旋風(fēng)葉片呈螺旋狀排布。

進(jìn)一步地，所述密封隔板上具有連通第二排污管的開(kāi)口，塔頂補(bǔ)霧裝置和密封隔板之間的液體通過(guò)第二排污管排出。

進(jìn)一步地，所述旋風(fēng)盤上具有連通第一排污管的開(kāi)口，密封隔板和旋風(fēng)盤之間的液體通過(guò)第一排污管排出。

進(jìn)一步地，所述塔頂補(bǔ)霧裝置通過(guò)塔頂補(bǔ)霧連接件固定在塔頂補(bǔ)霧支撐座上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述多管軸流式高效旋風(fēng)分離件至少具有下述的有益效果或優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型給出的多管軸流式高效旋風(fēng)分離件，包括安裝在氣液分離塔內(nèi)部的旋風(fēng)盤、密封隔板和塔頂補(bǔ)霧裝置。在所述旋風(fēng)盤開(kāi)設(shè)有多個(gè)旋風(fēng)通孔，在每個(gè)旋風(fēng)通孔設(shè)置多個(gè)旋風(fēng)葉片，在旋風(fēng)盤上設(shè)置用于實(shí)現(xiàn)氣液分離的旋風(fēng)分離組件，旋風(fēng)分離組件由多個(gè)軸流式旋風(fēng)件構(gòu)成，每個(gè)軸流式旋風(fēng)件安裝在旋風(fēng)通孔的上方且與旋風(fēng)通孔相通。而旋風(fēng)分離組件由多個(gè)軸流式旋風(fēng)件組成，每個(gè)軸流式旋風(fēng)件包括內(nèi)部連通的第一旋風(fēng)筒和第二旋風(fēng)筒，第一旋風(fēng)筒與旋風(fēng)通孔相通，第一旋風(fēng)筒的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)第一旋風(fēng)筒氣液出口， 第二旋風(fēng)筒出氣口處于塔頂補(bǔ)霧裝置之中。還有，在第一旋風(fēng)筒的頂部安裝多個(gè)具有開(kāi)口的旋風(fēng)管，旋風(fēng)管的開(kāi)口處在密封隔板的上方。

進(jìn)入氣液分離塔內(nèi)部的氣液混合物向分離塔的頂部移動(dòng)，受到旋風(fēng)盤的阻擋。氣液混合物在旋風(fēng)通孔中的旋風(fēng)葉片的作用下，在第一旋風(fēng)筒內(nèi)部螺旋上升。氣液混合物在離心力的作用下，液體沿第一旋風(fēng)筒的內(nèi)部回落至旋風(fēng)盤，積聚在旋風(fēng)盤上的液體經(jīng)第一排污管排出。第一旋風(fēng)筒內(nèi)的大部分氣體，并沒(méi)有完全的與液體分離，并進(jìn)入第二旋風(fēng)筒，由于第二旋風(fēng)筒出氣口處于塔頂補(bǔ)霧裝置之中，含液氣體在塔頂補(bǔ)霧裝置中對(duì)液體進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾出的液體匯集至密封隔板，經(jīng)第二排污管排出，氣體由氣液分離塔頂部的出氣口排出氣液分離塔。

由于在第一旋風(fēng)筒的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)第一旋風(fēng)筒氣液出口，會(huì)有部分氣液混合物在離心力的作用下，經(jīng)第一旋風(fēng)筒氣液出口排出至第一旋風(fēng)筒的外部。處在第一旋風(fēng)筒外部的氣液混合物，經(jīng)旋風(fēng)管進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)氣液混合物的分離。經(jīng)旋風(fēng)管未能分離的氣液混合物受到塔頂補(bǔ)霧裝置的阻擋，含液氣體在塔頂補(bǔ)霧裝置中對(duì)液體進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾出的液體

匯集至密封隔板，經(jīng)第二排污管排出，氣體由氣液分離塔頂部的出氣口排出氣液分離塔。

經(jīng)工程應(yīng)用實(shí)踐得到證實(shí)，本實(shí)用新型所述多管軸流式高效旋風(fēng)分離件適配在氣液分離塔的內(nèi)部，增強(qiáng)了氣、液分離效果，實(shí)現(xiàn)了氣、液的徹底分離。同時(shí)，所述多管軸流式高效旋風(fēng)分離件設(shè)計(jì)合理，安裝方便，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)施例所述多管軸流式高效旋風(fēng)分離件的結(jié)構(gòu)立面圖。

圖2是本實(shí)施例所述軸流式旋風(fēng)件的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)施例所述旋風(fēng)分離組件的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實(shí)施例所述旋風(fēng)分離組件在旋風(fēng)盤上的排布示意圖。

圖5是本實(shí)施例所述第一旋風(fēng)筒上的第一旋風(fēng)筒氣液出口布置示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：1、旋風(fēng)盤；2、旋風(fēng)分離組件；3、軸流式旋風(fēng)件；31、旋風(fēng)葉片；32、第一旋風(fēng)筒；33、第二旋風(fēng)筒；34、旋風(fēng)管；321、第一旋風(fēng)筒氣液出口；331、第二旋風(fēng)筒出氣口；4、氣液分離塔；5、塔頂補(bǔ)霧裝置；6、密封隔板；7、塔頂補(bǔ)霧連接件；8、塔頂補(bǔ)霧支撐座；9、第一排污管；10、第二排污管；11、旋風(fēng)方格；12、旋風(fēng)通孔。

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。

如圖1所示，本實(shí)施例給出一種多管軸流式高效旋風(fēng)分離件，安裝在氣液分離塔4的內(nèi)部，用于分離從脫硫塔排出的氣體中含有大量水分。具體而言，這種多管軸流式高效旋風(fēng)分離件安裝在氣液分離塔的中上部，其主要構(gòu)成部件包括安裝在氣液分離塔4內(nèi)部的旋風(fēng)盤1、密封隔板6和塔頂補(bǔ)霧裝置5，以及安裝在旋風(fēng)盤1上的旋風(fēng)分離組件2。

圖1給出了所述旋風(fēng)盤1、密封隔板6和塔頂補(bǔ)霧裝置5的安裝相對(duì)關(guān)系。密封隔板6安裝在旋風(fēng)盤1、塔頂補(bǔ)霧裝置5之間。塔頂補(bǔ)霧裝置5靠近氣液分離塔4的頂部安裝，形成氣液混合物的最后分離裝置。旋風(fēng)盤1安裝在密封隔板6的下方，主要用于承載所述旋風(fēng)分離組件2，并實(shí)現(xiàn)進(jìn)入氣液分離塔4內(nèi)部的氣液混合物的螺旋上升。

圖4給出了旋風(fēng)分離組件2在旋風(fēng)盤1上的排布示意圖。旋風(fēng)盤1的下表面所在的圓面上均勻布置多個(gè)旋風(fēng)方格11，所述旋風(fēng)方格11的尺寸可以人為的設(shè)定。在旋風(fēng)方格11的中心處開(kāi)設(shè)旋風(fēng)通孔12，每個(gè)旋風(fēng)方格11上開(kāi)設(shè)一個(gè)旋風(fēng)通孔12，旋風(fēng)通孔12的尺寸可以人為的設(shè)定。為了改變氣液混合物的上升路徑，在旋風(fēng)通孔12中焊接多個(gè)旋風(fēng)葉片31，多個(gè)旋風(fēng)葉片31按一定的角度交錯(cuò)排布呈螺旋狀。由于進(jìn)入氣液分離塔4內(nèi)部的氣液混合物受到旋風(fēng)盤1的阻擋，不能直接上升至氣液分離塔4的頂部，而是通過(guò)旋風(fēng)通孔12進(jìn)入旋風(fēng)分離組件2中。

如圖3所示，旋風(fēng)分離組件2安裝在旋風(fēng)盤1的上方，并由多個(gè)軸流式旋風(fēng)件3組成。旋風(fēng)分離組件2在旋風(fēng)盤1上的排布方式與開(kāi)設(shè)在旋風(fēng)盤1上的旋風(fēng)通孔12密切相關(guān)。圖2給出了軸流式旋風(fēng)件3的部分結(jié)構(gòu)。每個(gè)軸流式旋風(fēng)件3的主要構(gòu)成組件包括內(nèi)部連通的第一旋風(fēng)筒32和第二旋風(fēng)筒33。第一旋風(fēng)筒32和第二旋風(fēng)筒33均為內(nèi)部中空的圓柱體結(jié)構(gòu)件。如圖2所示，第一旋風(fēng)筒32的內(nèi)徑大于第二旋風(fēng)筒33的內(nèi)徑，且第一旋風(fēng)筒32和第二旋風(fēng)筒33相通，并構(gòu)成氣體的主要通道。在安裝位置關(guān)系上，第一旋風(fēng)筒32安裝在所述旋風(fēng)通孔12的上方，所述第二旋風(fēng)筒33安裝在第一旋風(fēng)筒32的頂部。

第一旋風(fēng)筒32與旋風(fēng)通孔12相通，在多個(gè)旋風(fēng)葉片31的作用下，氣液混合物在第一旋風(fēng)筒32內(nèi)部螺旋上升。氣液混合物在離心力的作用下，質(zhì)量較重的液體會(huì)被較大程度的分離出，被分離出的液體沿第一旋風(fēng)筒32的內(nèi)部回落至旋風(fēng)盤1。如圖2和圖5所示，第一旋風(fēng)筒32的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)第一旋風(fēng)筒氣液出口321，優(yōu)選地，每個(gè)第一旋風(fēng)筒32的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)4個(gè)等同的第一旋風(fēng)筒氣液出口321，第一旋風(fēng)筒氣液出口321在第一旋風(fēng)筒32的側(cè)壁上對(duì)稱排布。由于在第一旋風(fēng)筒32的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)第一旋風(fēng)筒氣液出口321，會(huì)有部分氣液混合物在離心力的作用下，經(jīng)第一旋風(fēng)筒氣液出口321排出至第一旋風(fēng)筒32的外部。

為了有效處理排出至第一旋風(fēng)筒32的外部氣液混合物，如圖1所示，在第一旋風(fēng)筒32安裝多個(gè)具有開(kāi)口的旋風(fēng)管34，所述旋風(fēng)管34排布在所述第二旋風(fēng)筒33的周圍。優(yōu)選地，在每個(gè)第一旋風(fēng)筒32的頂部設(shè)置4個(gè)旋風(fēng)管34，旋風(fēng)管34圍繞所述第二旋風(fēng)筒33對(duì)稱布置。由于旋風(fēng)管34并非圓柱狀的結(jié)構(gòu)，其形狀不同于所述第一旋風(fēng)筒32和第二旋風(fēng)筒33，所述旋風(fēng)管34的開(kāi)口開(kāi)在其側(cè)壁上。排出至第一旋風(fēng)筒32的外部氣液混合物經(jīng)過(guò)旋風(fēng)管34，旋風(fēng)管34的側(cè)壁會(huì)對(duì)氣液混合物進(jìn)行阻擋，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)氣、液的部分分離，分離出的液體沿旋風(fēng)管34的內(nèi)壁回流至旋風(fēng)盤1。

如圖2所示，第二旋風(fēng)筒33的頂部側(cè)壁上開(kāi)設(shè)第二旋風(fēng)筒出氣口331。通過(guò)第一旋風(fēng)筒32的氣液混合物并沒(méi)有完全的實(shí)現(xiàn)氣液分離，進(jìn)入第二旋風(fēng)筒33的氣體由第二旋風(fēng)筒出氣口331排出。為了徹底將氣體中的水分分離出，所述第二旋風(fēng)筒33的頂部伸入塔頂補(bǔ)霧裝置5，且第二旋風(fēng)筒出氣口331處于塔頂補(bǔ)霧裝置5之中。這樣，第二旋風(fēng)筒33的氣體在排出氣液分離塔4之前，需要經(jīng)過(guò)塔頂補(bǔ)霧裝置5的過(guò)濾和阻擋作用，使得氣體中的水分徹底分離。在實(shí)際的應(yīng)用中，所述塔頂補(bǔ)霧裝置5的作用類似于濾網(wǎng)。

如圖1所示，所述密封隔板6安裝在第一旋風(fēng)筒32和第二旋風(fēng)筒33的結(jié)合處，且旋風(fēng)管34的開(kāi)口處在密封隔板6的上方。密封隔板6上具有連通第二排污管10的開(kāi)口，塔頂補(bǔ)霧裝置5和密封隔板6之間的液體通過(guò)第二排污管10排出。所述旋風(fēng)盤1上具有連通第一排污管9的開(kāi)口，密封隔板6和旋風(fēng)盤1之間的液體通過(guò)第一排污管9排出。

本實(shí)施例給出的多管軸流式高效旋風(fēng)分離件，可以將氣體中含有的水分徹底的分離出來(lái)。進(jìn)入氣液分離塔內(nèi)部的氣液混合物向分離塔的頂部移動(dòng)，受到旋風(fēng)盤的阻擋。氣液混合物在旋風(fēng)通孔中的旋風(fēng)葉片的作用下，在第一旋風(fēng)筒內(nèi)部螺旋上升。氣液混合物在離心力的作用下，液體沿第一旋風(fēng)筒的內(nèi)部回落至旋風(fēng)盤，積聚在旋風(fēng)盤上的液體經(jīng)第一排污管排出。第一旋風(fēng)筒內(nèi)的大部分氣體，并沒(méi)有完全的與液體分離，并進(jìn)入第二旋風(fēng)筒，由于第二旋風(fēng)筒出氣口處于塔頂補(bǔ)霧裝置之中，含液氣體在塔頂補(bǔ)霧裝置中對(duì)液體進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾出的液體匯集至密封隔板，經(jīng)第二排污管排出，氣體由氣液分離塔頂部的出氣口排出氣液分離塔。

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。