[发明专利]一种小型天然气去硫装置及其应用方法

说明书

本发明涉及一种小型天然气去硫装置及其应用方法，属天然气净化设备技术领域。本发明将天然气通过天然气入口管道进入原料分离装置经原料分离装置分离净化后进入天然气存储箱经天然气管道进入反应液存储罐，在反应液存储罐中与反应液进行反应去除天然气中的一部分硫化物，再通过气体管道进入反应塔，反应液存储罐中的反应液经高压泵进入雾化装置经雾化后由喷雾装置喷射在反应塔内与天然气进行二次反应去硫，反应后的天然气经丝网除沫装置除沫后由天然气排放管道排放，反应后的反应液落入反应塔底部经贫胺液管道进入再生装置，再生后的反应液经富胺液管道进入反应液存储罐，再生装置中产生的硫化物经废气出口收集。

技术领域

本发明涉及一种小型天然气去硫装置及其应用方法，属天然气净化设备技术领域。

背景技术

天然气是一次能源中最为清洁、高效、方便的能源，不仅在工业，城市民用燃气中广泛应用，而且在发电业中也越来越重要，近20年来在我国呈现出快速发展的态势。从西气东输和川气东送为标志的天然气管道工程建设到2009年11月份气荒，都促进了天然气市场的发展。合理利用天然气，充分净化天然气，可以优化能源消费结构，改善大气环境，提高人民生活质量，对实现节能减排目标、建设环境友好型社会具有重要意义。

天然气从地层流到井场然后经管线输往用户，必须经过经水套炉加热后节流，再进行分离、计量。在进行节流后其气流温度将大幅度下降，以至于影响计量与输送因此在节流过程中，井场普遍采用了水套炉加热提温降压再进入集输系统。加热炉加热所用燃料气均为含硫气，同时井站生活用气也采用这些原料气。现场上腐蚀的种类很多，而最普遍的则是硫化氢腐蚀。硫化氢不仅对水套炉等重要生产设备造成严重腐蚀，而且也严重危害了职工的身体健康。每年用于维修、更换加热炉的费用开支也很高，因维修、更换水套炉停产而影响生产的损失就更大。多年来，水套炉的腐蚀严重困扰着气田的正常生产，所以必须解决这个问题。

从天然气中脱除硫化物等酸性组分的工艺过程称为脱硫。目前，在天然气脱硫工艺中主要采用湿法集中脱硫，以传统的胺法－克劳斯硫磺回收及尾气处理工艺为主，具有较好的经济性。但传统胺法在处理高碳硫比、低潜硫以及边远分散含硫气井时，因其硫含量低和所处地理位置的特殊性，以及管线集输的成本问题，使得传统胺法集中脱硫处理工艺难以开展应用，严重影响了天然气开发过程中的成本。为了弥补传统天然气脱硫净化工艺的不足，各种干法、湿法天然气单井脱硫净化工艺应运而生，基本工艺原理均是在脱硫的同时，将天然气中的硫化氢等直接转化为单质硫或硫化物，省去后续硫磺回收及尾气处理工艺，从而简化工艺流程、方便操作、降低环境二次污染。在这些方法中，尤以液相直接氧化法中的络合铁法受到普遍关注和重视。

随着对环境质量的要求越来越严格，对硫化氢脱除方法要求越来越高，种类繁多的含硫天然气处理技术被开发出来。就目前的干法和湿法两大脱硫工艺而言，干法脱硫是用固体吸收剂来脱除硫化物，脱硫效率较高，但设备投资较大，需间歇再生或更换，其硫容量相对较低，脱硫剂大多不能再生，需要处理，主要适于气体精细脱硫；湿法以液体吸收剂来脱除硫化物，设备处理量大，投资及运行费用小，可连续操作，但效率低，难以达到高的要求，湿法能够适应较高负荷的脱硫要求，应用面较宽，其中尤以液相氧化法的优点较为突出。湿法脱硫中，胺法处理酸性气流以脱除其中的硫化氢，继而再用改良克劳斯法回收硫，是石油和天然气工业传统的脱硫工艺。这种方法虽应用比较广泛，但技术上仍有一定的缺陷。

湿法脱硫技术在大型脱硫厂广泛使用，单井上则没有使用。目前，国内也逐渐将湿法脱硫技术也用于了单井脱硫。

部分单井含硫量高，采用湿气输送工艺模式，在有水存在的条件下，为含有硫化氢的天然气形成酸创造了条件，会造成管道、阀门、分离器等设备管线的腐蚀，以致泄漏、中毒等安全隐患，并污染环境。因此，开展小型脱硫装置在含硫气井上的应用研究，研制小型橇装式天然气脱硫处理装置，对有效地解决含硫天然气的处理问题，减缓集输系统管道和设备的腐蚀，提高管线输送效率，保证天然气集输过程中的安全性，达到节约成本、节能降耗，都具有重要的现实意义。

发明内容