本實(shí)用新型涉及石油化工領(lǐng)域，具體而言，涉及一種脫硫裝置以及天然氣凈化裝置。

背景技術(shù)：

由于油氣井內(nèi)采出的原料氣中石蠟含量較多，如果不將原料氣中石蠟含有較多的石蠟除去，將不利于天然氣凈化的下游脫硫設(shè)備中充分脫硫。

此外，由于固體和半固體石蠟具有粘結(jié)和流動(dòng)性差的特性，現(xiàn)有技術(shù)中大都不能將天然氣含有的液體石蠟、半固體石蠟和固體石蠟分離。傳統(tǒng)技術(shù)中石蠟除去方式常采用過濾的方式，液體石蠟、半固體石蠟和固體石蠟分離很容易將過濾介質(zhì)堵塞。而且，傳統(tǒng)技術(shù)中用旋風(fēng)分離的方法時(shí)，固體和半固體石蠟將沉積在旋分分離器內(nèi)壁上，最終將使旋風(fēng)分離器無法工作。

因此，設(shè)計(jì)一種能夠?qū)⒁后w石蠟、半固體石蠟和固體石蠟分離連續(xù)分離的裝置，以保證脫硫效果，是一個(gè)重要課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種脫硫裝置，其能夠?qū)⑻烊粴庵袛y帶蠟除去后再進(jìn)行脫硫操作。

本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種天然氣凈化裝置，其能夠應(yīng)用上述的脫蠟裝置，提高對(duì)天然氣的凈化效果。

本實(shí)用新型的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種脫硫裝置，包括脫蠟裝置、加熱裝置、粗脫硫塔和精脫硫塔。脫蠟裝置包括凝結(jié)器、水循環(huán)裝置和蠟收集裝置。凝結(jié)器包括依次連通的第一凝結(jié)器和第二凝結(jié)器，第一凝結(jié)器與進(jìn)氣管道連通，第一凝結(jié)器和第二凝結(jié)器均與水循環(huán)裝置連通，第一凝結(jié)器和第二凝結(jié)器均與蠟收集裝置連通，第二凝結(jié)器與粗脫硫塔連通，粗脫硫塔與精脫硫塔連通。加熱裝置包括加濕裝置和換熱器，加濕裝置設(shè)置于連通脫蠟裝置與粗脫硫塔的管道，換熱器設(shè)置于連通粗脫硫塔與精脫硫塔的管道。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述脫硫裝置還包括天然氣加熱器和原料氣分離罐。原料氣分離罐與天然氣加熱器連通，天然氣加熱器與脫蠟裝置連通，加熱裝置還包括與天然氣加熱器連通的飽和蒸汽輸入裝置。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述原料氣分離罐具有原料氣進(jìn)口和原料氣進(jìn)口，原料氣出口與天然氣加熱器連通，連通原料氣出口與天然氣加熱器的管道還與用于除尾氣的放空火炬連通。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述脫硫裝置包括放空管道，粗脫硫塔包括第一粗脫硫塔和第二粗脫硫塔。第一粗脫硫塔的釜底和第二粗脫硫塔的釜底均與第二凝結(jié)器連通，第一粗脫硫塔的釜頂和第二粗脫硫塔的釜頂均與放空管道連通，第一粗脫硫塔和第二粗脫硫塔均與精脫硫塔連通。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述第一粗脫硫塔與第二粗脫硫塔連通。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述換熱器包括第一換熱器和第二換熱器。第一換熱器設(shè)置于連通第一粗脫硫塔和精脫硫塔的管道，第二換熱器設(shè)置于連通第二粗脫硫塔與精脫硫塔的管道。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述精脫硫塔設(shè)置有多個(gè)。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述蠟收集裝置包括排油緩沖罐和儲(chǔ)油罐。第一凝結(jié)器和第二凝結(jié)器均與排油緩沖罐連通，排油緩沖罐與儲(chǔ)油罐連通。

在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中，上述脫硫裝置還包括預(yù)過濾裝置。進(jìn)氣管道與預(yù)過濾裝置連通，預(yù)過濾裝置與凝結(jié)器連通。

一種天然氣凈化裝置，包括上述的脫硫裝置。

本實(shí)用新型實(shí)施例的有益效果是：

綜上所述，本脫硫裝置通過冷水促進(jìn)天然氣內(nèi)攜帶的蠟?zāi)Y(jié)成液態(tài)，實(shí)現(xiàn)天然氣與液態(tài)蠟的連續(xù)分離，且收集的液態(tài)蠟通過收集可以備用。之后，再將脫蠟后的天然氣依次通入粗脫硫塔和精脫硫塔進(jìn)行脫硫處理即可得到凈化效果較好的天然氣。因此，本脫硫裝置既具有裝置簡(jiǎn)單、成本較低和操作方便等特點(diǎn)，還能夠具有較高的脫蠟效率。

本天然氣凈化裝置通過使用上述的脫硫裝置，能夠高效地將天然氣內(nèi)攜帶的蠟除去以后，再進(jìn)行粗脫硫和精脫硫即得到凈化后的成品天然氣。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的脫蠟裝置的示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的天然氣加熱器的示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的精脫硫塔的示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的第一凝結(jié)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的底殼體的第一視角結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的底殼體的第二視角結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：100-脫硫裝置；110-預(yù)過濾器；111-進(jìn)氣管道；120-凝結(jié)器；121-第一凝結(jié)器；1211-側(cè)殼體；1212-輸水管；1213-底殼體；1214-頂殼體；1215-進(jìn)氣口；1216-出氣口；1217-排蠟管；1218-進(jìn)水口；1219-出水口；122-第二凝結(jié)器；123-儲(chǔ)水罐；124-第一內(nèi)弧壁；125-第一外弧壁；126-第一連通孔；127-第一水室；130-排油緩沖罐；140-儲(chǔ)油罐；141-第一儲(chǔ)油罐；142-第二儲(chǔ)油罐；150-粗脫硫塔；151-第一粗脫硫塔；152-第二粗脫硫塔；153-出氣管道；154-放空管道；160-天然氣加熱器；170-原料氣分離罐；171-進(jìn)原料氣管道；172-放空火炬；180-精脫硫塔；181-第一精脫硫塔；182-第二精脫硫塔；183-第三精脫硫塔；184-天然氣輸送管；191-飽和蒸汽輸入裝置；192-加濕裝置；193-第一換熱器；194-第二換熱器。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該實(shí)用新型產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

本實(shí)施例提供一種天然氣凈化裝置，包括脫硫裝置100。請(qǐng)一并參照?qǐng)D1、圖2和圖3，該脫硫裝置100，包括原料氣分離罐170、天然氣加熱器160、預(yù)過濾器110、凝結(jié)器120、水循環(huán)裝置(圖中未標(biāo)注)、蠟收集裝置(圖中未標(biāo)注)、粗脫硫塔150和精脫硫塔180。

原料氣分離罐170具有進(jìn)原料氣管道171和出原料氣管道(圖中未標(biāo)注)。進(jìn)原料氣管道171設(shè)置于原料氣分離罐170的下部，原料氣出口設(shè)置于原料氣分離罐170的上部。從油氣井采出的天然氣(即原料氣)攜帶有各種雜質(zhì)，如巖屑等。為了避免巖屑對(duì)天然氣凈化裝置造成損壞，因此，需要將油氣井采出的天然氣通過進(jìn)原料氣管道171輸入原料氣分離罐170內(nèi)，在原料氣分離罐170內(nèi)實(shí)現(xiàn)巖屑與天然氣的分離，從而除去巖屑。

出原料氣管道的遠(yuǎn)離原料氣分離罐170的端部與天然氣加熱器160連通。出原料氣管道還與用于除尾氣的放空火炬172連通。天然氣加熱器160與飽和蒸汽輸入裝置191連通。油氣井采出的天然氣，尤其是伴生氣中還會(huì)攜帶部分油料和石蠟等。將經(jīng)過原料氣分離罐170的天然氣輸入天然氣加熱器160對(duì)其進(jìn)行一次加熱，方便后續(xù)工序中除去油料和石蠟。

天然氣加熱器160的遠(yuǎn)離出原料氣管道的端部用于與預(yù)過濾器110連通。預(yù)過濾器110設(shè)置有進(jìn)氣管道111?？梢岳斫猓M(jìn)氣管道111的兩端分別與天然氣加熱器160和預(yù)過濾器110連通。通過預(yù)過濾器110，能夠初步出去天然氣中的油料和石蠟等。預(yù)過濾器110與凝結(jié)器120連通。

凝結(jié)器120包括第一凝結(jié)器121和第二凝結(jié)器122，且第一凝結(jié)器121和第二凝結(jié)器122均與水循環(huán)裝置連通，第一凝結(jié)器121和第二凝結(jié)器122還均與蠟收集裝置。具體地，預(yù)過濾器110與第一凝結(jié)器121的底端連通，第一凝結(jié)器121的頂端與第二凝結(jié)器122的底端連通?？梢岳斫?，第一凝結(jié)器121通過預(yù)過濾器110與進(jìn)氣管道111連通。

請(qǐng)參照?qǐng)D4，第二凝結(jié)器122與第一凝結(jié)器121的結(jié)構(gòu)相同，在此僅以第一凝結(jié)器121為例進(jìn)行描述。第一凝結(jié)器121包括側(cè)殼體1211、輸水管1212、底殼體1213和頂殼體1214。底殼體1213和頂殼體1214設(shè)置于側(cè)殼體1211的相對(duì)兩端并封閉側(cè)殼體1211。輸水管1212設(shè)置有多個(gè)，且多個(gè)輸水管1212的兩端分別與底殼體1213和頂殼體1214相連。多個(gè)輸水管1212之間形成了氣流通道(圖中未標(biāo)注)。

請(qǐng)參照?qǐng)D5和圖6，底殼體1213包括第一內(nèi)弧壁124和第一外弧壁125。第一內(nèi)弧壁124和第一外弧壁125之間具有空隙并形成第一水室127。第一內(nèi)弧壁124設(shè)置有與多個(gè)輸水管1212配合的多個(gè)第一連通孔126，通過設(shè)置第一連通孔126，實(shí)現(xiàn)第一水室127與多個(gè)輸水管1212相連通。第一外弧壁125設(shè)置有進(jìn)水口1218，通過設(shè)置進(jìn)水口1218，實(shí)現(xiàn)第一水室127與水循環(huán)裝置的連通。底殼體1213還設(shè)置有排蠟管1217。排蠟管1217依次貫穿于第一外弧壁125和第一內(nèi)弧壁124并與氣流通道連通。

頂殼體1214與底殼體1213的結(jié)構(gòu)類似。頂殼體1214包括第二內(nèi)弧壁(圖中未繪示)和第二外弧壁(圖中未繪示)。第二內(nèi)弧壁和第二外弧壁之間形成第二水室。第二內(nèi)弧壁設(shè)置有與多個(gè)輸水管1212配合的多個(gè)第二連通孔，可以理解，多個(gè)輸水管1212的遠(yuǎn)離與第一連通孔126連通的端部與第二連通孔連通。第二外弧壁設(shè)置有用出水口1219，通過設(shè)置出水口1219，實(shí)現(xiàn)第二水室與水循環(huán)裝置的連通。

請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1，水循環(huán)裝置包括儲(chǔ)水罐123、輸水泵(圖中未標(biāo)注)、送水管(圖中未標(biāo)注)和回水管(圖中未標(biāo)注)。儲(chǔ)水罐123的一端通過送水管與第一凝結(jié)器121和第二凝結(jié)器122的底殼體1213連通，另一端通過回水管與第一凝結(jié)器121和第二凝結(jié)器122的頂殼體1214連通。輸水泵設(shè)置于連通儲(chǔ)水罐123與第一凝結(jié)器121和第二凝結(jié)器122的底殼體1213的管道?？梢岳斫?，輸水泵設(shè)置于送水管。通過設(shè)置輸水泵，儲(chǔ)水罐123通過送水管向第一凝結(jié)器121和第二凝結(jié)器122內(nèi)輸入冷水，第一凝結(jié)器121和第二凝結(jié)器122均通過回水管使水回流至儲(chǔ)水罐123內(nèi)冷卻并循環(huán)利用，從而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)水罐123內(nèi)的冷水在凝結(jié)器120內(nèi)循環(huán)。作為優(yōu)選，在儲(chǔ)水罐123內(nèi)將水制冷至3℃以下為宜，天然氣在氣流通道內(nèi)與多個(gè)輸水管1212交換熱量保證蠟的凝結(jié)效果，實(shí)現(xiàn)天然氣內(nèi)所攜帶的蠟液化后沉降至底殼體1213，并經(jīng)過排蠟管1217排出凝結(jié)器120。

蠟收集裝置包括排油緩沖罐130和儲(chǔ)油罐140。第一凝結(jié)器121和第二凝結(jié)器122均通過排蠟管1217與排油緩沖罐130連通。排油緩沖罐130與儲(chǔ)油罐140連通。儲(chǔ)油罐140包括第一儲(chǔ)油罐141和第二儲(chǔ)油罐142?？梢岳斫?，第一儲(chǔ)油罐141和第二儲(chǔ)油罐142均與排油緩沖罐130連通。經(jīng)過排蠟管1217進(jìn)入排油緩沖罐130的液體石蠟最終儲(chǔ)存在儲(chǔ)油罐140內(nèi)。儲(chǔ)油罐140的個(gè)數(shù)可以根據(jù)天然氣凈化裝置的產(chǎn)能需要而設(shè)置，例如還可以設(shè)置三個(gè)、四個(gè)等。

承上述，通過水循環(huán)裝置，將冷水在第一凝結(jié)器121和第二凝結(jié)器122內(nèi)不間斷地循環(huán)，并持續(xù)實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣所攜帶的蠟進(jìn)行冷卻凝結(jié)從而除去天然氣中的蠟，即實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣中攜帶蠟的連續(xù)分離。之后，將脫蠟后的天然氣通入到粗脫硫塔150中。此外，凝結(jié)的石蠟則存儲(chǔ)于儲(chǔ)油罐140內(nèi)備用。

請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1，第二凝結(jié)器122與粗脫硫塔150連通，即經(jīng)脫蠟處理的天然氣再經(jīng)脫硫處理?？梢岳斫?，第二凝結(jié)器122通過粗脫硫塔150與出氣管道153連通。具體地，粗脫硫塔150包括第一粗脫硫塔151、第二粗脫硫塔152、出氣管道153和放空管道154。第二凝結(jié)器122通過管道與第一粗脫硫塔151的釜底和第二粗脫硫塔152的釜底連通。第一粗脫硫塔151的釜頂與第二粗脫硫塔152的釜頂均與出氣管道153連通。第一粗脫硫塔151的釜頂和第二粗脫硫塔152的釜頂還均與放空管道154連通。通過第一粗脫硫塔151和第二粗脫硫塔152對(duì)天然氣的初步脫硫，能夠除去天然氣中所攜帶的大部分硫。

為了保證初步脫硫的效果，第一粗脫硫塔151與第二粗脫硫塔152相互連通。具體地，第一粗脫硫塔151的釜頂與第二粗脫硫塔152的釜底連通，即經(jīng)第一粗脫硫塔151脫硫的天然氣進(jìn)入第二粗脫硫塔152內(nèi)進(jìn)一步脫硫。第二粗脫硫塔152的釜頂與第一粗脫硫塔151的釜底連通，即經(jīng)第二粗脫硫塔152脫硫的天然氣進(jìn)入第一粗脫硫塔151內(nèi)進(jìn)一步脫硫。通過這樣的設(shè)置，能夠進(jìn)一步保證通過第一粗脫硫塔151與第二粗脫硫塔152的循環(huán)脫硫，進(jìn)一步保證了脫硫效果。

為了加快第一粗脫硫塔151和第二粗脫硫塔152的脫硫效率，連通第二凝結(jié)器122與粗脫硫塔150的管道設(shè)置有加濕裝置192。通過加濕裝置192對(duì)天然氣內(nèi)輸入飽和蒸汽并對(duì)其進(jìn)行二次加熱，既能夠提高天然氣的溫度，也可以加快對(duì)硫的脫除。

粗脫硫塔150通過出氣管道153與精脫硫塔180連通。精脫硫塔180包括第一精脫硫塔181、第二精脫硫塔182、第三精脫硫塔183和天然氣輸送管184?？梢岳斫?，第一精脫硫塔181的釜頂、第二精脫硫塔182的釜頂和第三精脫硫塔183的釜頂均與出氣管道153連通。第一精脫硫塔181的釜底、第二精脫硫塔182的釜底和第三精脫硫塔183的釜底均與天然氣輸送管184連通。通過精脫硫塔180實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣的再次脫硫后，通過天然氣輸送管184將再次脫硫后的天然氣輸送至下一工段。在本實(shí)施例的其它實(shí)現(xiàn)方案中，精脫硫塔180還可以設(shè)置四個(gè)、五個(gè)等，只要能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)過再次脫硫的天然氣中總含硫量降至0.1ppm以下即可。

為了進(jìn)一步保證再次脫硫的效果，粗脫硫塔150與精脫硫塔180之間還設(shè)置有換熱器(圖中未標(biāo)注)。換熱器包括第一換熱器193和第二換熱器194?？梢岳斫猓谝淮置摿蛩?51與出氣管道153之間設(shè)置有第一換熱器193，第二粗脫硫塔152與出氣管道153之間設(shè)置有第二換熱器194。通過向第一換熱器193和第二換熱器194內(nèi)輸入飽和蒸汽，實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣的三次加熱，既能夠保證對(duì)天然氣再次脫硫的效果，還能夠加快對(duì)天然氣再次脫硫的速度。

綜上所述，本脫硫裝置100通過冷水促進(jìn)天然氣內(nèi)攜帶的蠟?zāi)Y(jié)成液態(tài)，實(shí)現(xiàn)天然氣與液態(tài)蠟的連續(xù)分離，且收集的液態(tài)蠟通過收集可以備用。之后，再將脫蠟后的天然氣依次通入粗脫硫塔150和精脫硫塔180進(jìn)行脫硫處理即可得到凈化效果較好的天然氣。因此，本脫硫裝置100既具有裝置簡(jiǎn)單、成本較低和操作方便等特點(diǎn)，還能夠具有較高的脫蠟效率。

本天然氣凈化裝置通過使用上述的脫硫裝置100，能夠高效地將天然氣內(nèi)攜帶的蠟除去以后，再進(jìn)行粗脫硫和精脫硫即得到凈化后的成品天然氣。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。