CN113893639A - 三甘醇脱水装置重沸器精馏柱尾气回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种三甘醇脱水装置重沸器精馏柱尾气回收装置，涉及三甘醇脱水处理技术领域，包括空冷器、分水罐、水射流增压装置和压缩罐，所述空冷器的输出端与分水罐之间通过管线连通，所述分水罐的的底部与压缩罐的输入端通过管线连通，所述水射流增压装置安装在分水罐和压缩罐之间的管线上，本装置创造性的引入水射流增压装置，可以将尾气完美的增压至原三甘醇脱水装置燃烧器中燃烧，解决了尾气气量小、波动大、无法增压的困难，特别是不用另外新上一套焚烧设备，与原焚烧工艺相比，节约了大量的制造成本；而且更加节能减排，改变了以往焚烧炉燃烧需要消耗大量天然气的状况，降低了运行成本。
Description
技术领域
本发明涉及三甘醇脱水处理技术领域，具体为三甘醇脱水装置重 沸器精馏柱尾气回收装置。
背景技术
三甘醇脱水装置是天然气处理的主要装置，用于脱除天然气中的 气态水，防止天然气在输送过程中由于环境温度变化可能引起水汽从 天然气中析出形成液态水，降温生成的液态水会加速管线的腐蚀以及 降低管线的输气效率；固态的冰会造成阀门及管线的堵塞，影响平稳 输气；
三甘醇脱水装置在运行过程中，由于其工艺特点，会产生一定量 尾气，其主要产生原因如下：
1)三甘醇脱水装置重沸器加热再生三甘醇时，控制温度为200 ℃，而三甘醇裂解温度为206.7℃，甘醇工作温度与裂解温度很接近， 不可避免会使一些甘醇分解，特别是一些老、旧三甘醇火管中还有一 些固体结晶，引起火管局部过热，导致甘醇分解严重，所形成的分解 产物酸臭味道很大；有些气井来气组分中重烃比较多，容易溶解于甘 醇中，随甘醇一起在重沸器中加热、汽化排入大气中，也会产生很大 的油气味。
2)三甘醇大多数以kimray泵为动力，kimray泵是一种靠压力 驱动的气/液动力泵，装置运行过程中，吸收塔的高压气体提供动力后 变为低压气体随着甘醇一起进入再生***，虽然经过闪蒸罐脱出了大 部分气体，但还有一些气体随着甘醇进入重沸器(理论上，在6.8MPa 下，每升甘醇可溶解8L的无硫天然气)，甘醇被加热后，溶解气体 含量降低，气体从甘醇中析出并随着水蒸气排入大气。
3)甘醇在循环过程中，会不断的吸附一些液态烃类，烃类的成分 与站场来气组分有关，一些重烃，特别是芳香烃，在甘醇中的溶解度 很大，在塔内脱水过程中，被甘醇吸附。再生时，这些重烃被加热变 成气体随着水蒸汽一起排入大气，造成污染环境和安全危害，既污染 了大气环境又影响了站场工作人员及周围群众的生活。
4)部分气站气体中含有微量苯、二甲苯、硫化氢等有毒、有害物 质，在精馏柱顶随着水蒸汽一起排入大气。
鉴于上述原因，对于尾气的处理尤为重要，然而三甘醇脱水装置 重沸器精馏柱尾气传统处理方法为焚烧法，即另外建设一台焚烧炉， 把精馏柱顶产生的尾气通入焚烧炉焚烧，把尾气氧化还原为CO2和 H2O；但是，一套处理量为50万方/天的三甘醇脱水装置的尾气量仅 为1-3m3/h左右，而为此建设庞大的焚烧炉显得体积过大、投资太高， 且自用气消耗量太大，因为精馏柱排放的尾气受三甘醇设备来气量以 及气体含水率及重沸器温控的影响，尾气量存在变化，忽大忽小且不 连续，流量、压力无法控制；若将回收气体作为单一气源时，当尾气 回收的天然气量很小流速很低时，气体流速小于火焰速度，就会造成 回火，所以为保证焚烧效果，焚烧炉需一直保持最大处理燃烧量，需 要大量的自用气，这部分燃烧的天然气被白白焚烧，热量、能源完全 被浪费；而且燃烧***控制太复杂，故障率高。如果尾气中含有大量 重烃，直接进入焚烧炉非常危险，基于此，本发明设计了三甘醇脱水 装置重沸器精馏柱尾气回收装置，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供三甘醇脱水装置重沸器精馏柱尾气回收装 置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：三甘醇脱水装置重 沸器精馏柱尾气回收装置，包括空冷器、分水罐、水射流增压装置和 压缩罐，所述空冷器的输出端与分水罐之间通过管线连通，所述分水 罐的的底部与压缩罐的输入端通过管线连通，所述水射流增压装置安 装在分水罐和压缩罐之间的管线上，所述水射流增压装置包括Y型过 滤器、第一流量计、电磁开关阀以及射流器，且Y型过滤器、第一流 量计、电磁开关阀以及射流器沿着分水罐到压缩罐的管线方向依次串 接，所述分水罐的上端还连接有富甘醇出料管，所述压缩罐的下方设 有富甘醇进料管。
优选的，所述压缩罐的底部设有排液管，所述排液管上安装有第 二流量计和第一离心泵，所述第一离心泵与射流器通过管线连通。
优选的，所述排液管还设有支管，所述支管上串接有第二离心泵， 所述支管的末端安装有气动开关阀。
优选的，所述空冷器的入口管线处设有紧急放空旁路，所述紧急 放空旁路上设有第二气动开关阀。
优选的，所述分水罐和压缩罐上均安装有压力表、压力变送器、 温度计、温度变送器以及双支铂热电阻，所述分水罐上还设有液位计， 所述压缩罐上还设有液位变送器。
优选的，所述压缩罐的上方还设有排气管，所述排气管上设有阻 火器，所述排气管的末端设有第三气动开关阀。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本装置创造性的引入水射流增压装置，可以将尾气完美的增 压至原三甘醇脱水装置燃烧器中燃烧，解决了尾气气量小、波动大、 无法增压的困难，特别是不用另外新上一套焚烧设备，与原焚烧工艺 相比，节约了大量的制造成本；而且更加节能减排，改变了以往焚烧 炉燃烧需要消耗大量天然气的状况，降低了运行成本，三甘醇废气中 的汽化潜热被原三甘醇脱水装置中需要加热的富甘醇吸收，闪蒸出的 不凝气体提供给原三甘醇脱水装置燃烧器做燃料，也会大大降低原三 甘醇脱水装置再生装置自身的耗气量。实现废气再利用，节省清洁能 源；
(2)本装置使原三甘醇脱水装置重沸器长时间在负压下运行，降 低了甘醇表面水蒸气分压，使再生的贫甘醇浓度进一步增大，从而可 以降低天然气露点3-5℃，提高了原装置脱水效果；
(3)本装置可以全自动运行，无需人工干预，实现无人值守，在 投产运行后，现场无任何异味散发，达到了环保的目的；而且本装置 可以整体集成于一个集装箱内，冬季室内通过工艺设备及工艺管线的 散热达到自恒温的作用，不用另外设置加热设备，投资少，设备安全 可靠。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的 所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描 述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图 仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明工作原理示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-空冷器，2-分水罐，3-水射流增压装置，301-Y型过滤器，302- 第一流量计，303-电磁开关阀，304-射流器，4-压缩罐，5-富甘醇出料 管，6-富甘醇进料管，7-排液管，8-第二流量计，9-第一离心泵，10-支 管，11-第二离心泵，12-气动开关阀，13-紧急放空旁路，14-第二气动 开关阀，15-压力表，16-压力变送器，17-温度计，18-温度变送器，19- 双支铂热电阻，20-液位计，21-液位变送器，22-排气管，23-阻火器，24- 第三气动开关阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方 案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部 分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普 通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例， 都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：三甘醇脱水装置重沸器精 馏柱尾气回收装置，包括空冷器1、分水罐2、水射流增压装置3和压 缩罐4，空冷器1的输出端与分水罐2之间通过管线连通，分水罐2的 的底部与压缩罐4的输入端通过管线连通，水射流增压装置3安装在 分水罐2和压缩罐4之间的管线上，水射流增压装置3包括Y型过滤 器301、第一流量计302、电磁开关阀303以及射流器304，且Y型过 滤器301、第一流量计302、电磁开关阀303以及射流器304沿着分水 罐2到压缩罐4的管线方向依次串接，分水罐2的上端还连接有富甘 醇出料管5，压缩罐4的下方设有富甘醇进料管6。
其中，压缩罐4的底部设有排液管7，排液管7上安装有第二流量 计8和第一离心泵9，第一离心泵9与射流器304通过管线连通。
其中，排液管7还设有支管10，支管10上串接有第二离心泵11， 支管10的末端安装有气动开关阀12。
其中，空冷器1的入口管线处设有紧急放空旁路13，紧急放空旁 路13上设有第二气动开关阀14，保证设备故障时，自动打开，保护重 沸器***压力不超压。
其中，分水罐2和压缩罐4上均安装有压力表15、压力变送器 16、温度计17、温度变送器18以及双支铂热电阻19，分水罐2上还 设有液位计20，压缩罐4上还设有液位变送器21。
其中，压缩罐4的上方还设有排气管22，排气管22上设有阻火器 23，排气管22的末端设有第三气动开关阀24。
本实施例的一个具体应用为：本装置的控制***沿用成熟可靠的 三甘醇脱水装置“基地式”控制思路，采用KIMRAY、FISHER公司 成熟产品，在安全运行前提下，尽量减少投资；采用PLC程序控制柜 作为***的控制中心，实现上位机远程对***进行集中监测控制；
使用时，本装置把从精馏柱顶排气口排出的混合气体，经空冷器 降温冷却至40℃，然后将液化后的液体及不凝气体通入分水罐；随着 装置的运行，分水罐中的水位和压力会越来越高，当压力高于设定值 (+5KPa)后，通过水射流增压装置中水射器的喷嘴，在喷嘴出口处形成 负压，抽吸分水罐中的冷凝水及气体，被抽吸过来的冷凝水和尾气及 原循环水一起增压后进入压缩罐；然后在重力及罐内填料作用下实现 气液分离，罐顶的气体以一定压力从排气管进入三甘醇脱水装置原有 设备的燃烧器尾气喷嘴燃烧，而被抽吸过来的冷凝水则被用作循环水， 继续抽吸分水罐内冷凝水及气体；当分水罐中压力降到设定值(-15KPa) 后，关闭压缩罐尾气出口阀门，并停止装置的运行，等待分水罐压力 升高至设定值后，再重复以上过程。
需要补充的是：压缩罐的液位变送器与循环水泵出口排污管线气 动阀门连锁，控制压缩罐内循环水液位，高液位排出的污水排至预先 准备好的排污桶。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具 体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、 材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书 中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而 且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个 实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实 施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实 施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说 明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和 实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。 本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.三甘醇脱水装置重沸器精馏柱尾气回收装置，其特征在于：包括空冷器(1)、分水罐(2)、水射流增压装置(3)和压缩罐(4)，所述空冷器(1)的输出端与分水罐(2)之间通过管线连通，所述分水罐(2)的的底部与压缩罐(4)的输入端通过管线连通，所述水射流增压装置(3)安装在分水罐(2)和压缩罐(4)之间的管线上，所述水射流增压装置(3)包括Y型过滤器(301)、第一流量计(302)、电磁开关阀(303)以及射流器(304)，且Y型过滤器(301)、第一流量计(302)、电磁开关阀(303)以及射流器(304)沿着分水罐(2)到压缩罐(4)的管线方向依次串接，所述分水罐(2)的上端还连接有富甘醇出料管(5)，所述压缩罐(4)的下方设有富甘醇进料管(6)。
2.如权利要求1所述的三甘醇脱水装置重沸器精馏柱尾气回收装置，其特征在于：所述压缩罐(4)的底部设有排液管(7)，所述排液管(7)上安装有第二流量计(8)和第一离心泵(9)，所述第一离心泵(9)与射流器(304)通过管线连通。
3.如权利要求2所述的三甘醇脱水装置重沸器精馏柱尾气回收装置，其特征在于：所述排液管(7)还设有支管(10)，所述支管(10)上串接有第二离心泵(11)，所述支管(10)的末端安装有气动开关阀(12)。
4.如权利要求1所述的三甘醇脱水装置重沸器精馏柱尾气回收装置，其特征在于：所述空冷器(1)的入口管线处设有紧急放空旁路(13)，所述紧急放空旁路(13)上设有第二气动开关阀(14)。
5.如权利要求1所述的三甘醇脱水装置重沸器精馏柱尾气回收装置，其特征在于：所述分水罐(2)和压缩罐(4)上均安装有压力表(15)、压力变送器(16)、温度计(17)、温度变送器(18)以及双支铂热电阻(19)，所述分水罐(2)上还设有液位计(20)，所述压缩罐(4)上还设有液位变送器(21)。
6.如权利要求1所述的三甘醇脱水装置重沸器精馏柱尾气回收装置，其特征在于：所述压缩罐(4)的上方还设有排气管(22)，所述排气管(22)上设有阻火器(23)，所述排气管(22)的末端设有第三气动开关阀(24)。
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2021
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