CN203833908U

CN203833908U - 一种天然气脱酸装置

Info

Publication number: CN203833908U
Application number: CN201420217134.4U
Authority: CN
Inventors: ***; 王璐; 许兴华; 战福帅
Original assignee: Qingdao Jieneng High & New Technology Co Ltd
Current assignee: Qingdao Jieneng High & New Technology Co Ltd
Priority date: 2014-04-30
Filing date: 2014-04-30
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2024-04-30

Abstract

本实用新型公开了一种天然气脱酸装置，其包括酸气吸收塔，酸气吸收塔分别与混合器、洗涤器、酸气吸收剂再生塔、第一闪蒸罐、第二闪蒸罐相连通，第一闪蒸管路与第一闪蒸罐相连通，第一闪蒸管路上设置有第一闪蒸阀；第一闪蒸罐上部通过一压缩机与酸气吸收剂再生塔底部相连通；第二闪蒸罐下部设置有第二回流管路，第二回流管路与第一回流泵相连通，第一回流泵通过对应的第二回流支路分别与酸气吸收剂再生塔、第二回流泵相连通，第二回流泵用于与酸气吸收塔相连通。闪蒸后的气相贫吸收剂经压缩机压缩后重新进入酸气吸收剂再生塔中下部为酸气吸收剂再生塔提供的热量，与等量蒸汽全部由再沸器产生的工艺相比，节约了能耗。

Description

一种天然气脱酸装置

技术领域

本实用新型涉及从气体混合物中捕捉酸气的领域，尤其涉及一种天然气脱酸装置。

背景技术

据预测在2005-2020年间，国际上对能源的需求以平均每年1.7％的速度递增。而对天然气的需求将以最快的速度增长，预计在2020年之前将超过对煤炭的需求。天然气作为较清洁的能源，又同时具有运输成本低的优点而倍受青睐。天然气的运输方式主要有两种：经管道运输或液化成天然气运输，这两种方式的选择主要依据运输距离长短和天然气体积而定。

然而无论采用什么方式运输，都应经过预处理，即脱除天然气中的酸性气体、水、重烃、汞等杂质。本发明主要针对天然气中酸性气体的脱除。天然气中最常见的酸性气体是H₂S，CO₂等气体。H₂S对金属具有腐蚀性，CO₂易成为固相析出，堵塞管道，也易形成水合物，腐蚀管道。脱酸方法有化学吸收法，物理吸收法，物理化学联合吸收法，膜分离法，低温分离法等。目前普遍采用化学吸收法，现在优选的吸收剂是不同的胺的水溶液，通常所用的胺有MEA，DEA，DIPA，MDEA，Benfield等。

传统采用的胺法脱除天然气酸气工艺流程及装置如图1所示，包括典型的酸气吸收塔、酸气吸收剂再生塔、酸气吸收塔塔顶洗涤器、酸气吸收剂再生塔塔顶冷凝器、塔底再沸器等设备。此种工艺流程及装置在国内外运行多年，运行稳定，脱酸气效果较好，但其能耗相对较高，吸收及再生效率还需要进一步提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种天然气脱酸装置，以降低能耗。

为解决上述技术问题，本实用新型方案包括：

一种天然气脱酸装置，其包括酸气吸收塔，酸气吸收塔分别与混合器、洗涤器、酸气吸收剂再生塔、第一闪蒸罐、第二闪蒸罐相连通，其中，所述酸气吸收剂再生塔底部设置有第一闪蒸管路，第一闪蒸管路与第一闪蒸罐相连通，第一闪蒸管路上设置有第一闪蒸阀；第一闪蒸罐上部通过一压缩机与酸气吸收剂再生塔底部相连通，第一闪蒸罐下部设置有第一回流管路，第一回流管路上设置有第一换热器与第二换热器，第二换热器用于与酸气吸收塔相连通，第二换热器通过第三换热器与酸气吸收剂再生塔相连通；酸气吸收剂再生塔底部通过第一循环管路与再沸器相连通，再沸器通过对应的第一回流支路分别与第一换热器、第三换热器相连通；所述酸气吸收剂再生塔顶部设置有第二闪蒸管路，第二闪蒸管路与第二闪蒸罐相连通，第二闪蒸管路上设置有第一冷凝器、第二闪蒸阀，第二闪蒸罐上部用于连接去酸气处理的设备，第二闪蒸罐下部设置有第二回流管路，第二回流管路与第一回流泵相连通，第一回流泵通过对应的第二回流支路分别与酸气吸收剂再生塔、第二回流泵相连通，第二回流泵用于与酸气吸收塔相连通。

所述的天然气脱酸装置，其中，所述酸气吸收塔底部一侧设置有用于导入待处理天然气的进气管路，另一侧设置有第一导出管路，第一导出管路与第四换热器相连通，第四换热器通过第一连接管路与第二回流泵相连接，第四换热器通过第三回流管路与酸气吸收塔底部相连通，第三回流管路上设置有第三回流泵；所述酸气吸收塔底部设置有第二导出管路，第二导出管路与第二换热器相连通，第二导出管路上设置有提升泵。

所述的天然气脱酸装置，其中，所述酸气吸收塔上部一侧设置有用于导入吸收剂的导入管路，导入管路上设置有一混合器；酸气吸收塔顶部通过出气管路与洗涤器相连通，洗涤器顶部用于连接脱水的设备；混合器分别与供水器、洗涤器相连通，供水器通过供水管路与洗涤器相连通；混合器通过第二冷凝器与第四回流泵相连通，第四回流泵通过第二连接管路与第二换热器相连通。

所述的天然气脱酸装置，其中，所述混合器上设置有一用于补充胺液的补充管路。

本实用新型提供的一种天然气脱酸装置，经过酸气吸收剂再生塔处理后，其贫吸收剂再直接进入酸气吸收塔中使用，该过程将经闪蒸阀和闪蒸罐进行闪蒸，闪蒸后的液相贫吸收剂打入酸气吸收塔中循环使用，闪蒸后的气相贫吸收剂经压缩机压缩后重新进入酸气吸收剂再生塔中下部为酸气吸收剂再生塔提供的热量，从而可以增加蒸汽的量，而不产生过多的能耗，与等量蒸汽全部由再沸器产生的工艺相比，节约了能耗，提高了吸收及再生效率，有效利用再沸器底部液相的热量，来对进入酸气吸收剂再生塔的富吸收剂进行预加热，从而提高富吸收剂进入酸气吸收剂再生塔时的温度，节约了能量。

附图说明

图1是现有技术中天然气脱酸装置的结构示意图；

图2是本发明中天然气脱酸装置的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种天然气脱酸装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供了一种天然气脱酸装置，如图2所示的，其包括酸气吸收塔1，酸气吸收塔1分别与混合器2、洗涤器3、酸气吸收剂再生塔4、第一闪蒸罐5、第二闪蒸罐6相连通，并且所述酸气吸收剂再生塔4底部设置有第一闪蒸管路7，第一闪蒸管路7与第一闪蒸罐5相连通，第一闪蒸管路7上设置有第一闪蒸阀8；第一闪蒸罐5上部通过一压缩机9与酸气吸收剂再生塔4底部相连通，第一闪蒸罐5下部设置有第一回流管路10，第一回流管路10上设置有第一换热器11与第二换热器12，第二换热器12用于与酸气吸收塔1相连通，第二换热器12通过第三换热器13与酸气吸收剂再生塔4相连通；酸气吸收剂再生塔4底部通过第一循环管路14与再沸器15相连通，再沸器15通过对应的第一回流支路16分别与第一换热器11、第三换热器13相连通；所述酸气吸收剂再生塔4顶部设置有第二闪蒸管路17，第二闪蒸管路17与第二闪蒸罐6相连通，第二闪蒸管路17上设置有第一冷凝器18、第二闪蒸阀19，第二闪蒸罐6上部用于连接去酸气处理的设备，第二闪蒸罐6下部设置有第二回流管路20，第二回流管路20与第一回流泵21相连通，第一回流泵21通过对应的第二回流支路22分别与酸气吸收剂再生塔4、第二回流泵23相连通，第二回流泵23用于与酸气吸收塔4相连通。

在酸气吸收剂再生塔4的上部，与吸收剂主体分离后的酸气携带一定量的吸收剂进入第一冷凝器18中进行冷凝，经第二闪蒸阀19进入第二闪蒸罐6，在第二闪蒸罐6中酸气与吸收剂得以分离，酸气经第二闪蒸罐6进入去酸气处理工艺流程及设备，低温吸收剂进入第二回流管路20，经第一回流泵21返回至酸气吸收剂再生塔4内进行循环利用。

在酸气吸收剂再生塔4下部，大部分贫吸收剂经第一闪蒸管路7、第一闪蒸阀8进入第一闪蒸罐5中进行闪蒸，闪蒸后的气相经管线进入压缩机9压缩升温后，再进入酸气吸收剂再生塔4提供热量；闪蒸后的液相，经第一回流管路10进入第一换热器11、第二换热器12，最后进入酸气吸收塔1中循环使用。贫吸收剂先进行闪蒸的方法有效地利用了贫吸收剂闪蒸后气相部分的热量，从而在低能耗下增加蒸汽的量，与传统工艺中仅仅通过再沸器15产生等量的蒸汽相比，节约了能量。同时，在第一闪蒸罐5中，酸性杂质也作为气相被闪蒸出来，而进一步与贫吸收剂分离，在一定程度上改善了分离效果，提高了贫吸收剂在酸气吸收塔1中的吸收效率。

酸气吸收剂再生塔4中部分釜液经第一循环管路14进入再沸器15中，在再沸器15中部分汽化，气相进入酸气吸收剂再生塔4提供热量，未汽化的液相部分一部分回流至酸气吸收剂再生塔4中，另一部分经过对应的第一回流支路16进入第一换热器11、第二换热器12、第三换热器13中提供热量。在第一换热器11中，贫吸收剂吸收热量；在第二换热器12中，贫吸收剂将热量传递给来富吸收剂；在第三换热器13中，富吸收剂进一步吸收来自对应的第一回流支路16的再沸器15底部液相的热量。这三台换热器的设置有效利用了再沸器15底部液相的热量，来对进入酸气吸收剂再生塔4的富吸收剂进行加热，从而提高了富吸收剂进入酸气吸收剂再生塔4时的温度，节约了能量。

在本实用新型的另一所述酸气吸收塔1底部一侧设置有用于导入待处理天然气的进气管路24，另一侧设置有第一导出管路25，第一导出管路25与第四换热器26相连通，第四换热器26通过第一连接管路27与第二回流泵23相连接，第四换热器26通过第三回流管路28与酸气吸收塔1底部相连通，第三回流管路28上设置有第三回流泵29；所述酸气吸收塔1底部设置有第二导出管路30，第二导出管路30与第二换热器12相连通，第二导出管路30上设置有提升泵31。液体在第四换热器26中与来自第一连接管路27的冷凝液换热冷却，再由第三回流泵29打回酸气吸收塔1中。这一侧线冷却段的设置，降低了酸气吸收塔1内的温度，提高了吸收剂的吸收能力，改善了吸收效果，减少了酸气吸收剂的再生次数，从而降低了再沸器15的能耗，节约了能量。

更进一步的，所述酸气吸收塔1上部一侧设置有用于导入吸收剂的导入管路32，导入管路32上设置有一混合器2；酸气吸收塔1顶部通过出气管路34与洗涤器3相连通，洗涤器3顶部用于连接脱水的设备；混合器2分别与供水器33、洗涤器3相连通，供水器33通过供水管路35与洗涤器3相连通；混合器2通过第二冷凝器36与第四回流泵37相连通，第四回流泵37通过第二连接管路38与第二换热器12相连通。在洗涤器3中，水经由供水管路35进入洗涤器3中上部，洗涤后的胺吸收剂与洗涤液一起进入混合器2后，由导入管路32进入酸气吸收塔1中；洗涤后的天然气进入天然气脱水工艺流程及设备。并且混合器2上设置有一用于补充胺液的补充管路39，当天然气脱酸装置内吸收剂不足时，实时进行补充。

当然，以上说明仅仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本实用新型的保护。

Claims

1.一种天然气脱酸装置，其包括酸气吸收塔，酸气吸收塔分别与混合器、洗涤器、酸气吸收剂再生塔、第一闪蒸罐、第二闪蒸罐相连通，其特征在于，所述酸气吸收剂再生塔底部设置有第一闪蒸管路，第一闪蒸管路与第一闪蒸罐相连通，第一闪蒸管路上设置有第一闪蒸阀；第一闪蒸罐上部通过一压缩机与酸气吸收剂再生塔底部相连通，第一闪蒸罐下部设置有第一回流管路，第一回流管路上设置有第一换热器与第二换热器，第二换热器用于与酸气吸收塔相连通，第二换热器通过第三换热器与酸气吸收剂再生塔相连通；酸气吸收剂再生塔底部通过第一循环管路与再沸器相连通，再沸器通过对应的第一回流支路分别与第一换热器、第三换热器相连通；所述酸气吸收剂再生塔顶部设置有第二闪蒸管路，第二闪蒸管路与第二闪蒸罐相连通，第二闪蒸管路上设置有第一冷凝器、第二闪蒸阀，第二闪蒸罐上部用于连接去酸气处理的设备，第二闪蒸罐下部设置有第二回流管路，第二回流管路与第一回流泵相连通，第一回流泵通过对应的第二回流支路分别与酸气吸收剂再生塔、第二回流泵相连通，第二回流泵用于与酸气吸收塔相连通。

2.根据权利要求1所述的天然气脱酸装置，其特征在于，所述酸气吸收塔底部一侧设置有用于导入待处理天然气的进气管路，另一侧设置有第一导出管路，第一导出管路与第四换热器相连通，第四换热器通过第一连接管路与第二回流泵相连接，第四换热器通过第三回流管路与酸气吸收塔底部相连通，第三回流管路上设置有第三回流泵；所述酸气吸收塔底部设置有第二导出管路，第二导出管路与第二换热器相连通，第二导出管路上设置有提升泵。

3.根据权利要求1所述的天然气脱酸装置，其特征在于，所述酸气吸收塔上部一侧设置有用于导入吸收剂的导入管路，导入管路上设置有一混合器；酸气吸收塔顶部通过出气管路与洗涤器相连通，洗涤器顶部用于连接脱水的设备；混合器分别与供水器、洗涤器相连通，供水器通过供水管路与洗涤器相连通；混合器通过第二冷凝器与第四回流泵相连通，第四回流泵通过第二连接管路与第二换热器相连通。

4.根据权利要求3所述的天然气脱酸装置，其特征在于，所述混合器上设置有一用于补充胺液的补充管路。