本實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)硫氣體的脫硫回收工藝,具體涉及一種硫化氫氧化硫磺生成塔。
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,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)油的同時會產(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,則會影響液化氣的質(zhì)量,使液化氣含硫超標(biāo),對設(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,部分H2S氣體溶解在溶液中,隨著溶液的再生被解析出來,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,需要對脫水橇排放的再生尾氣進(jìn)行治理。
國內(nèi)硫化氫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脫除天然氣中的硫醇,但大量的堿液廢水造成了環(huán)境污染。
目前,以克勞斯(Claus)工藝從含硫酸性氣體中回收硫成為天然氣凈化應(yīng)用最廣泛的工藝。從含H2S的混合氣體中提取單質(zhì)硫的方法多種多樣,為了回收利用H2S中的硫,更多采用了氧化法把H2S氧化為單質(zhì)硫達(dá)到凈化H2S氣體的效果。泡沫硫是脫硫工段吸收H2S后的脫硫富液在再生過程中產(chǎn)生的一種副產(chǎn)物,呈泡沫狀,是一種固液混合物。固體是硫磺顆粒,一般采用過濾的方法將硫泡沫進(jìn)行分離,清液返回系統(tǒng)循環(huán)使用,硫磺則作為副產(chǎn)品回收。泡沫硫的分離回收是脫硫工段的重要組成部分,硫泡沫分離的好,對脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行、降低車間成本和減少環(huán)境污染都有著積極的推動和保證作用。
為了有效地將硫化氫氧化成為單質(zhì)硫,需要在特定的生成塔中進(jìn)行。現(xiàn)有生成塔因設(shè)計缺陷存在氣流液接觸不充分的缺點(diǎn),致使含硫化氫的富液不能有效的與空氣接觸,既增大了含硫化氫富液的處理難度又使得從生成塔排出的氣體含硫量超標(biāo)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型提供一種硫化氫氧化硫磺生成塔,通過結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計,含硫化氫的富液與空氣接觸的時間延長,氣流液接觸充分,硫化氫氧化徹底,經(jīng)生成塔頂部排出的氣體中的含硫組分有效降低,滿足了天然氣含硫氣體處理要求。
為了實現(xiàn)上述目的,也能降低含硫化氫富液的處理難度,同時滿足天然氣脫硫、伴生氣脫硫、三甘醇脫水尾氣脫硫等不同脫硫場景的應(yīng)用,本實用新型提供一種硫化氫氧化硫磺生成塔。
具體而言,本實用新型采取如下的技術(shù)方案:
一種硫化氫氧化硫磺生成塔,包括圓柱形塔體,所述圓柱形塔體的中下部設(shè)置有富液進(jìn)液口、空氣進(jìn)氣口,所述富液進(jìn)液口處于空氣進(jìn)氣口的上方,所述富液進(jìn)液口向圓柱形塔體的底部方向輸送含硫化氫的液體,所述空氣進(jìn)氣口向圓柱形塔體的底部方向輸送空氣,在圓柱形塔體的頂部設(shè)置出氣口,在圓柱形塔體的底部設(shè)置硫漿出口,在圓柱形塔體的中上部設(shè)置泡沫硫出口。
進(jìn)一步地,所述圓柱形塔體上還設(shè)置至少一個上液位計口,與至少一個下液位計口。
作為本技術(shù)方案的優(yōu)選實施方式之一,所述圓柱形塔體上設(shè)置一個上液位計口,所述上液位計口處于泡沫硫出口的上方。
作為本技術(shù)方案的優(yōu)選實施方式之一,所述圓柱形塔體安裝在橇座上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型所述硫化氫氧化硫磺生成塔至少具有下述的有益效果或優(yōu)點(diǎn):
本實用新型給出的硫化氫氧化硫磺生成塔,其包括圓柱形塔體,所述圓柱形塔體可以安裝在橇座上,便于圓柱形塔體的安裝與轉(zhuǎn)運(yùn),同時縮小了圓柱形塔體的占地面積。在圓柱形塔體的中下部設(shè)置有富液進(jìn)液口、空氣進(jìn)氣口,富液進(jìn)液口處于空氣進(jìn)氣口的上方。需要說明的是,富液進(jìn)液口向圓柱形塔體輸送含硫化氫的液體,空氣進(jìn)氣口向圓柱形塔體的底部方向輸送空氣,在輸送方向上,二者具有相同,一是防止含硫化氫的液體回流,同時,含硫化氫的液體以充分的與空氣接觸,使得含硫化氫的液體得以被空氣徹底氧化。在圓柱形塔體的底部設(shè)置硫漿出口,生成的硫單質(zhì)經(jīng)硫漿出口排出硫化氫氧化硫磺生成塔。在圓柱形塔體的中上部設(shè)置泡沫硫出口,對若沉淀的硫單質(zhì),經(jīng)泡沫硫出口以泡沫硫的形態(tài)排出硫化氫氧化硫磺生成塔。
本實用新型通過圓柱形塔體內(nèi)部空間的優(yōu)化設(shè)計,實現(xiàn)了含硫化氫的富液與空氣接觸充分反應(yīng)。該硫化氫氧化硫磺生成塔安裝、轉(zhuǎn)運(yùn)方便,硫化氫氧化徹底,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。
附圖說明
圖1是本實用新型所述硫化氫氧化硫磺生成塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明:1、富液進(jìn)液口;2、空氣進(jìn)氣口;3、硫漿出口;4、出氣口;5、泡沫硫出口;6、上液位計口;7、下液位計口;8、圓柱形塔體;9、橇座。
具體實施方式
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。需要說明的是,在不沖突的情況下,本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
本實施例給出一種硫化氫氧化硫磺生成塔,其目的在于高效氧化含硫化氫的富液,轉(zhuǎn)變成硫單質(zhì),硫單質(zhì)中的大部分在所述生成塔內(nèi)沉淀并被排出所述生成塔的外部。
如圖1所示,這種硫化氫氧化硫磺生成塔功能的實現(xiàn)取決于其結(jié)構(gòu)設(shè)計。與大多數(shù)生成塔的外形性相似,所述硫化氫氧化硫磺生成塔具有圓柱形塔體8。在圓柱形塔體8的中下部設(shè)置有富液進(jìn)液口1和空氣進(jìn)氣口2,所述富液進(jìn)液口1處于空氣進(jìn)氣口2的上方。在本實施例中,并沒有限定富液進(jìn)液口1和空氣進(jìn)氣口2之間的距離。富液進(jìn)液口1與含硫化氫的富液輸入管道對接,用于向圓柱形塔體8內(nèi)輸送待處理的含硫化氫的富液,即所述富液進(jìn)液口1向圓柱形塔體8的底部方向輸送含硫化氫的液體。易于理解地,空氣進(jìn)氣口2與空氣輸入管道對接,用于向圓柱形塔體8內(nèi)輸送空氣,即所述空氣進(jìn)氣口2向圓柱形塔體8的底部方向輸送空氣。這里的空氣可以是周圍環(huán)境中的空氣,可以是富氧氣體。在本實施例中,與含硫化氫的富液發(fā)生反應(yīng)的是空氣中的氧氣。為了降低成本,所述空氣是指周圍環(huán)境中的空氣。
還有,可以看出,富液進(jìn)液口1、空氣進(jìn)氣口2向圓柱形塔體8的底部方向輸送物料的方向是一致的。一是防止含硫化氫的液體回流,同時,含硫化氫的液體以充分的與空氣接觸,使得含硫化氫的液體得以被空氣徹底氧化。
在圓柱形塔體8的頂部具有出氣口4,用于及時排出圓柱形塔體8內(nèi)積存的氣體。優(yōu)選地,出氣口4設(shè)置在圓柱形塔體8的正上方。鑒于空氣與含硫化氫的液體在硫化氫氧化硫磺生成塔內(nèi)部發(fā)生氧化反應(yīng),會有較多的硫單質(zhì)沉積在圓柱形塔體8的底部。為了便于將沉積的硫單質(zhì)排出圓柱形塔體8,在圓柱形塔體8的底部設(shè)置硫漿出口3,優(yōu)選地,硫漿出口3設(shè)置在圓柱形塔體8的正下方。
需要說明的是,并不是所有生成的硫單質(zhì)均沉積在圓柱形塔體8的底部,有相當(dāng)一部分硫單質(zhì)以泡沫硫的形式存在。為了進(jìn)一步處理這些泡沫硫,首先需要將泡沫硫排出圓柱形塔體8。因此,在圓柱形塔體8的中上部設(shè)置泡沫硫出口5。
為了明確并實時監(jiān)測圓柱形塔體8中的液位,在圓柱形塔體8上還設(shè)置至少一個上液位計口6,至少一個下液位計口7。如圖1所示,在本實施例中,圓柱形塔體8上開設(shè)有兩個液位計口,其中上液位計口6設(shè)置在泡沫硫出口5的上方,所述下液位計口7設(shè)置在硫漿出口3的上方。
為了便于安裝、轉(zhuǎn)運(yùn)所述硫化氫氧化硫磺生成塔,其圓柱形塔體8安裝在橇座9上。
本實用新型通過圓柱形塔體內(nèi)部空間的優(yōu)化設(shè)計,實現(xiàn)了含硫化氫的富液與空氣接觸充分反應(yīng)。該硫化氫氧化硫磺生成塔安裝、轉(zhuǎn)運(yùn)方便,硫化氫氧化徹底,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。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體方法、裝置或者特點(diǎn)包含于本實施例的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例,而且,描述的具體特征、方法、裝置或者特點(diǎn)可以在任一個或多個實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)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。