三甘醇脱水橇尾气焚烧一体化装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型属于属于天然气净化技术领域，具体公开了一种三甘醇脱水橇尾气焚烧一体化装置。该一体化装置包括脱水橇尾气正压焚烧炉、气液分离器、电点火箱和现场控制箱。脱水橇尾气正压焚烧炉、气液分离器、电点火箱和现场控制箱均集成在同一橇托上，脱水橇尾气正压焚烧炉与气液分离器通过管线连接，电点火箱通过导线与脱水橇尾气正压焚烧炉连接，现场控制箱通过导线用于控制脱水橇尾气正压焚烧炉、气液分离器、电点火箱的工作状态。本实用新型实现了脱水橇尾气正压焚烧炉、气液分离器、电气控制设备及其连接管线的高度集成，降低了占地面积，安装方便，缩短了设备组装施工周期，适用于天然气净化厂区的快速组建。
【专利说明】
三甘醇脱水橇尾气焚烧一体化装置
技术领域
[0001 ]本实用新型属于天然气净化技术领域，涉及天然气脱水和尾气处理设备，具体涉及一种集成化的三甘醇脱水橇尾气焚烧一体化装置。
【背景技术】
[0002]鉴于大多数的气田在开采天然气时均产气带水，甚至还带轻烃和凝析油。目前，国内外含硫气田的采气处理大多采取分散脱水、集中脱硫的生产工艺。为了解决高压气田内部集输问题，井站或相近几口井集在一起脱水，通过水套加热炉使高压气田降压，但降压的气体压力仍然很高。高压输送含硫的天然气，需要抗硫化物腐蚀的输气管道，并且输气管道的管壁要很厚。无疑，输气管道的管壁厚度增加，增加了输气的成本和施工造价。为了保证含硫天然气安全输送到净化厂，需要对开采出的天然气进行脱水处理。
[0003]当前，天然气脱水处理主要采用三甘醇作为吸附剂。三甘醇是一种无色无臭有吸湿性的黏稠液体，具有可燃性，用作天然气、油田伴生气和二氧化碳的优良脱水剂。需要指出的是，三甘醇虽具有优良的吸水性能，但价格较为昂贵，通常须重复再生使用。由于天然气中的硫化氢(H2S)较高，采用三甘醇脱水时，部分H2S气体溶解在溶液中，随着溶液的再生被解析出来。若不对再生尾气中的H2S气体进行处理，并随再生尾气排放至大气中，造成集气站及周边环境污染。因此，需要对三甘醇再生尾气进行转化处理，严禁将再生气体中H2S气体直接排放至大气中。
[0004]焚烧炉工艺是三甘醇再生尾气中H2S气体转化处理的常用工艺，其原理是把再生尾气中的有害物质尤其是危害性最大的H2S气体完全燃烧，全部转化成S02，达到相关排放标准。为了保证焚烧炉尾气中不能再有H2S气体通过烟气排入大气，焚烧炉的设计选型就显得十分的关键。焚烧炉结构设计大了和选择的燃烧器大了，不但浪费材料，而且造成能源浪费;结构设计不合理也会造成再生气不完全燃烧，会有一部分H2S气体排入大气，污染环境，伤害人体健康。针对现有焚烧炉的技术缺陷，授权专利2015205941497、2015207052810分别公开了一种优化的正压焚烧炉，其具体结构以及取得的有益效果详见专利授权文件，在此不做详细阐述。
[0005]三甘醇再生尾气进入焚烧炉不能有游离状态的水。在尾气通入焚烧炉前还需经过气液分离器，除去三甘醇再生尾气中游离状态水。需要说明的是，常规天然气净化厂区内的设备焚烧炉、气液分离器、电气控制设备及其连接管线等均为散件现场安装，占地面积大，现场施工量大，施工周期长，同时多种散件显得安装现场凌乱不堪。在满足现行标准规范和使用性能的前提下，开展集成化的天然气净化设备势在必行。
【发明内容】
[0006]基于天然气净化设备以散件多为常见，设备占地面积大，组装周期长等方面的技术缺陷。本实用新型的目的在于提供一种三甘醇脱水橇尾气焚烧一体化装置。该装置高度集成了焚烧炉、气液分离器、电气控制设备及其连接的管线，降低了占地面积，显著地缩短了设备组装施工周期。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术方案:
[0008]一种三甘醇脱水橇尾气焚烧一体化装置，包括脱水橇尾气正压焚烧炉，此外，还包括气液分离器、电点火箱和现场控制箱。所述脱水橇尾气正压焚烧炉、气液分离器、电点火箱和现场控制箱均集成在同一橇托上;脱水橇尾气正压焚烧炉与气液分离器通过管线连接，电点火箱通过导线与脱水橇尾气正压焚烧炉连接，现场控制箱通过导线用于控制脱水橇尾气正压焚烧炉、气液分离器、电点火箱的工作状态。
[0009]该一体化装置的进一步优化，还包括安装在橇托上的管线支吊架。所述管线支吊架用于支撑管线的铺设，起到固定和加固管线的作用。
[0010]对于脱水橇尾气正压焚烧炉和气液分离器的连接关系，本实用新型优选为气液分离器的顶部通过尾气管线与脱水橇尾气正压焚烧炉的底部连接。气液分离器的作用是实现三甘醇再生尾气中气和液体水的分离。
[0011]气液分离器内可以存积一定量的水，但需要将其内部的水及时的排掉，保证气液分离器的工作效率。同时，三甘醇再生尾气中含有一定量的酸性气体，酸性气体溶于水中，使得气液分离器内沉积的水呈酸性，造成气液分离器内部器件的腐蚀。因此，气液分离器的底部连接有排污管线，通过排污管线连接地埋污水罐，将气液分离器内的液体及时排至地埋污水罐。
[0012]特别地，所述排污管线包括主排污管线和副排污管线。其中，主排污管线上设置有两个串联的闸阀，在两个闸阀之间串联一个电动球阀，电动球阀与其下游的闸阀之间的排污管主线上连接一个截止阀。所述副排污管线与主排污管线并联，副排污管线上串联一个截止阀，副排污管线上的截止阀与主排污管线上的闸阀、电动球阀并联。
[0013]气液分离器脱水的尾气经尾气管线输送至脱水橇尾气正压焚烧炉的底部，在脱水橇尾气正压焚烧炉内部进行焚烧。为了引燃尾气，在脱水橇尾气正压焚烧炉的底部安装一个用于引燃尾气的燃烧器。所述燃烧器通过管线连接燃烧气系统;连接燃烧气系统的管线上串联一个电磁阀，经过该电磁阀的管线分支为主火管线和母火管线，燃烧气系统通过主火管线和母火管线向脱水橇尾气正压焚烧炉输送燃烧气;主火管线经燃烧器连接脱水橇尾气正压焚烧炉，母火管线直接连接在脱水橇尾气正压焚烧炉的底部。
[0014]其中，所述主火管线上串联一个管道阻火器、三个闸阀和一个电磁阀，由燃烧器至燃烧气系统依次为管道阻火器、闸阀、电磁阀、闸阀和闸阀；主火管线上还并联一个截止阀，截止阀的上游入口端并入相邻两个闸阀之间的主火管线，截止阀的下游出口端并入管道阻火器与其相邻的闸阀之间的主火管线。
[0015]所述母火管线上串联三个闸阀、一个电磁阀、一个减压阀，由脱水橇尾气正压焚烧炉至燃烧气系统依次为闸阀、电磁阀、闸阀、减压阀、闸阀；母火管线上还并联一个截止阀，截止阀的上游入口端并入减压阀和其下游的相邻闸阀之间的母火管线，截止阀的下游出口端并入脱水橇尾气正压焚烧炉和其上游的相邻闸阀之间的母火管线。
[0016]该一体化装置的进一步优化，所述脱水橇尾气正压焚烧炉的底部还连接串联一个闸阀的吹扫管线，吹扫管线连接空气压缩系统，空气压缩系统通过吹扫管线向脱水橇尾气正压焚烧炉输送助燃空气。
[0017]该一体化装置的进一步优化，所述电点火箱通过电缆与脱水橇尾气正压焚烧炉底部安装的燃烧器连接，同时，电点火箱还通过电缆连接现场控制箱。
[0018]该一体化装置的进一步优化，所述现场控制箱通过电缆连接管线上的电磁阀和电动球阀，用于调控电磁阀、电动球阀的工作状态。
[0019]与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果或优点:
[0020]本实用新型给出的三甘醇脱水橇尾气焚烧一体化装置，将脱水橇尾气正压焚烧炉、气液分离器、电点火箱、现场控制箱集成在同一个橇托上，通过管线或电缆建立连接，实现三甘醇再生尾气的脱水、焚烧工序。本实用新型所述的一体化装置，也可以说是一种模块化装置，集成化程度高，将多种散件合理排布在同一橇托上，缩小了各散件的占地空间，使得各散件满足现行标准规范同时又不降低各自的使用性能;模块化设计，缩短了设备组装施工周期，安装方便，提高了施工效率，减少现场工作量，改进了传统的建设模式。
[0021]本实用新型所述的管线包括排污管线、吹扫管线、主火管线、母火管线和尾气管线。该一体化装置的设计，充分考虑了各管线的实现功能，尤其是排污管线、主火管线、母火管线，在管线上设置有不同规格的闸阀、电磁阀、减压阀、截止阀和电动球阀。还有，现场控制箱通过电缆连接管线上的电磁阀和电动球阀，用于自动控制相应管线的工作状态。同时，现场控制箱还通过电缆连接脱水橇尾气正压焚烧炉、气液分离器、电点火箱，实现各自功能的自动控制。上述举措充分保证了脱水橇尾气正压焚烧炉、气液分离器的正常作业，集约化和自动化程度高，降低了现场人工的投入成本。
【附图说明】
[0022]图1是三甘醇脱水橇尾气焚烧一体化装置平面布置示意图。
[0023]图2是脱水橇尾气正压焚烧炉、气液分离器、电点火箱、现场控制箱的立面布置图。
[0024]图3是主火管线安装示意图。
[0025]图4是母火管线安装示意图。
[0026]图5是排污管线、吹扫管线安装示意图。
[0027]图6是三甘醇脱水橇尾气焚烧一体化装置工艺流程示意图。
[0028]附图标记说明:1、第一闸阀；2、第二闸阀；3、第一截止阀；4、第二截止阀；5、减压阀；6、第一电磁阀；7、第二电磁阀；8、电动球阀；9、主排污管线；10、地埋污水罐；11、吹扫管线；12、空气压缩系统；13、副排污管线；14、主火管线；15、母火管线；16、燃料气系统；17、现场控制箱；18、管道阻火器；19、燃烧器;20、气液分离器;21、脱水橇尾气正压焚烧炉；22、电点火箱;23、橇托;24、尾气管线;25、抗硫高密封取样截止阀。
【具体实施方式】
[0029]以下将结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细阐述。
[0030]为叙述方便，下文中所称的“左”、“右”、“上”、“下”与附图本身的“左”、“右”、“上”、“下”方向一致。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0031]三甘醇再生器经过火管加热器，把三甘醇吸附的水变成水蒸气从再生器精馏柱顶部溢出。这种再生气体还含有H2S JOhCdC2等成分，不能直接排入大气，必须经过焚烧炉焚烧。再生气进入焚烧炉内与炉内天然气、空气燃烧，使气体中的H2S燃烧后转变成SO2从烟气中排出。
[0032]三甘醇再生尾气进入焚烧炉不能有游离状态的水，如果存在游离状态的水应在进入焚烧炉之前用分离器将游离状态的水分离掉。
[0033]为了将脱水橇尾气正压焚烧炉21、气液分离器20集成模块化，以降低各散件的占地空间；同时安装方便，提高施工效率，减少现场工作量，本实施例提供了一种三甘醇脱水橇尾气焚烧一体化装置。如图1和图2所示，该一体化装置的核心组成构件为脱水橇尾气正压焚烧炉21、气液分离器20、现场控制箱17和电点火箱22，并且脱水橇尾气正压焚烧炉21、气液分离器20、现场控制箱17和电点火箱22均被集成在同一个橇托23上。
[0034]如上所述，脱水橇尾气正压焚烧炉21的主要目的就是把不能排放到大气中的三甘醇再生器排出的尾气燃烧掉，将尾气中含毒性、对人体有危害和严重污染环境的气体(尤其是剧毒的H2S气体)在脱水橇尾气正压焚烧炉21内完全燃烧，达到符合相关排放标准。气液分离器20的重要作用是三甘醇再生尾气中游离状态的水分离掉，并将相对干燥的尾气输送至脱水橇尾气正压焚烧炉21。
[0035]图1和图2给出了脱水橇尾气正压焚烧炉21、气液分离器20、现场控制箱17和电点火箱22在橇托23上的分布位置。具体而言，脱水橇尾气正压焚烧炉21、气液分离器20相对设置，现场控制箱17排布在脱水橇尾气正压焚烧炉21、气液分离器20之间的空间。以脱水橇尾气正压焚烧炉21为中心，现场控制箱17固定在脱水橇尾气正压焚烧炉21的左侧偏上的位置，而电点火箱22安装在脱水橇尾气正压焚烧炉21的右侧偏下的位置。
[0036]本实施例所述一体化装置还包括多条管线和电缆。如图3至图6所示，给出的管线包括尾气管线24、主排污管线9、副排污管线13;主火管线14、母火管线15、吹扫管线U。所述电缆细分为动力电缆和仪表电缆，本实施例的描述对电缆不做特别的区分。现场控制箱17通过电缆控制多条管线上的阀门，电点火箱22通过电缆分布连接脱水橇尾气正压焚烧炉21和现场控制箱17。由此可见，现场控制箱17通过电缆可以控制脱水橇尾气正压焚烧炉21、气液分离器20、电点火箱22的工作状态。
[0037]本实施例所述一体化装置还包括多个管线支吊架(图中未标识)，管线支吊架安装在橇托23上，用于支撑管线的铺设，起到固定和加固管线的作用。管线支吊架的架设、管线和电缆的铺设参见《石油化工装置工艺管道安装设计施工图册》(第三分册)，在此不做赘述。
[0038]经气液分离器20脱水干燥的尾气通过尾气管线24输送至脱水橇尾气正压焚烧炉21。尾气管线24的上游端连通气液分离器20的顶部，尾气管线24的下游端连通脱水橇尾气正压焚烧炉21的底部。对于经气液分离器20分离的水由主排污管线9和副排污管线13排至地埋污水罐10，以便进行后续的污水处理。其实，副排污管线13是主排污管线9上的一条分支管线，并且副排污管线13与主排污管线9并联。
[0039]图5和图6中涉及主排污管线9、副排污管线13在本实施例所述一体化装置中的铺设空间分布，以及其上安装的阀门。主排污管线9的上游端连接气液分离器20的底部，下游端连通地埋污水罐10。在主排污管线9上，由其上游至下游依次串联有第一闸阀1、电动球阀
8、第一闸阀I，在电动球阀8与其下游的第一闸阀I之间的主排污管线9上安装一个第一截止阀3。其中，电动球阀8通过电缆与现场控制箱17电连接，即电动球阀8的开启状态受现场控制箱17控制。所述第一闸阀I的规格为DN25。电动球阀8的规格为PN25、DN25。第一截止阀3的规格为DN25。在副排污管线13上仅串联一个第一截止阀3，该第一截止阀3的使用规格为DN25。副排污管线13的上游端并入气液分离器20与其最近的一个第一闸阀I之间的主排污管线9，上游端并入地埋污水罐10与其相邻的第一闸阀I之间的主排污管线9。
[0040]为了使得尾气在脱水橇尾气正压焚烧炉21的内部完全燃烧，需要向脱水橇尾气正压焚烧炉21的内部通入空气。为此，在脱水橇尾气正压焚烧炉21的底部连接有吹扫管线11。如图5和图6所示，该吹扫管线11的上游端连接空气压缩系统12。在吹扫管线11上串联一个第二闸阀2，用于控制向脱水橇尾气正压焚烧炉21输送空气的流量。所述第二闸阀2的规格为DNl5 ο
[0041 ]三甘醇再生尾气的完全燃烧还需要燃料气，所述燃料气可以是天然气，燃料气由燃烧气系统16供应。为了引燃脱水橇尾气正压焚烧炉21内的尾气和燃料气，需要在脱水橇尾气正压焚烧炉21的底部中心处安装一个燃烧器19。
[0042]如图3所示，燃烧器19通过主火管线14连通燃烧气系统16。为了防止脱水橇尾气正压焚烧炉21内的火焰经燃烧器19进入主火管线14引发管道爆炸，在靠近燃烧器19主火管线14上安装一个管道阻火器18。在燃烧器19与燃烧气系统16之间的主火管线14上，由其下游至上游依次串联安装管道阻火器18、第一闸阀1、第一电磁阀6、第一闸阀1、第一闸阀1、第一电磁阀6。第一电磁阀6的规格为DC24V。在主火管线14上还并联一个第一截止阀3，第一截止阀3的规格为DN25。第一截止阀3的上游端接在相邻的两个第一闸阀I之间的主火管线14上，第一截止阀3的下游端接在管道阻火器18与其相邻的第一闸阀I之间的主火管线14上。
[0043]图4给出了母火管线15的安装情况。母火管线15是主火管线14的一个分支，母火管线15的下游端连通脱水橇尾气正压焚烧炉21的底部，母火管线15的上游端并入主火管线14。燃烧气系统16经一个第一电磁阀6分为母火管线15和主火管线14。自母火管线15的下游至上游依次串联有第二闸阀2、第二电磁阀7、第二闸阀2、减压阀5、第二闸阀2。此外，母火管线15还并联一个第二截止阀4，第二截止阀4的上游入口端并入减压阀5和其下游的相邻第二闸阀2之间的母火管线15，第二截止阀4的下游出口端并入脱水橇尾气正压焚烧炉21和其上游的相邻第二闸阀2之间的母火管线15。所述第二电磁阀7的规格为DC24V，与第一电磁阀6规格相同。减压阀5的规格为最大承压IMPa，压力调节范围为0.05?0.91MPa。
[0044]在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置或者特点包含于本实施例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必须针对的是相同的实施例或示例，而且，描述的具体特征、方法、装置或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0045]上面结合实施例对本实用新型做了进一步的叙述，但本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
【主权项】
1.三甘醇脱水橇尾气焚烧一体化装置，包括脱水橇尾气正压焚烧炉，其特征在于，还包括气液分离器、电点火箱和现场控制箱，所述脱水橇尾气正压焚烧炉、气液分离器、电点火箱和现场控制箱均集成在同一橇托上;脱水橇尾气正压焚烧炉与气液分离器通过管线连接，电点火箱通过导线与脱水橇尾气正压焚烧炉连接，现场控制箱通过导线用于控制脱水橇尾气正压焚烧炉、气液分离器、电点火箱的工作状态。2.根据权利要求1所述三甘醇脱水橇尾气焚烧一体化装置，其特征在于，还包括安装在橇托上的管线支吊架，所述管线支吊架用于支撑管线的铺设。3.根据权利要求1所述三甘醇脱水橇尾气焚烧一体化装置，其特征在于，所述气液分离器的顶部通过尾气管线与脱水橇尾气正压焚烧炉的底部连接。4.根据权利要求1或3所述三甘醇脱水橇尾气焚烧一体化装置，其特征在于，所述气液分离器的底部通过排污管线连接地埋污水罐，排污管线包括主排污管线和副排污管线； 所述主排污管线上设置有两个串联的闸阀，在两个闸阀之间串联一个电动球阀，电动球阀与其下游的闸阀之间的排污管主线上连接一个截止阀； 所述副排污管线与主排污管线并联，副排污管线上串联一个截止阀，副排污管线上的截止阀与主排污管线上的闸阀、电动球阀并联。5.根据权利要求1所述三甘醇脱水橇尾气焚烧一体化装置，其特征在于，所述脱水橇尾气正压焚烧炉的底部安装一个用于引燃尾气的燃烧器，燃烧器通过管线连接燃烧气系统；连接燃烧气系统的管线上串联一个电磁阀，经过该电磁阀的管线分支为主火管线和母火管线，燃烧气系统通过主火管线和母火管线向脱水橇尾气正压焚烧炉输送燃烧气；主火管线经燃烧器连接脱水橇尾气正压焚烧炉，母火管线直接连接在脱水橇尾气正压焚烧炉的底部。6.根据权利要求1或5所述三甘醇脱水橇尾气焚烧一体化装置，其特征在于，所述脱水橇尾气正压焚烧炉的底部还连接串联一个闸阀的吹扫管线，吹扫管线连接空气压缩系统，空气压缩系统通过吹扫管线向脱水橇尾气正压焚烧炉输送助燃空气。7.根据权利要求5所述三甘醇脱水橇尾气焚烧一体化装置，其特征在于，所述主火管线上串联一个管道阻火器、三个闸阀和一个电磁阀，由燃烧器至燃烧气系统依次为管道阻火器、闸阀、电磁阀、闸阀和闸阀；主火管线上还并联一个截止阀，截止阀的上游入口端并入相邻两个闸阀之间的主火管线，截止阀的下游出口端并入管道阻火器与其相邻的闸阀之间的主火管线。8.根据权利要求5所述三甘醇脱水橇尾气焚烧一体化装置，其特征在于，所述母火管线上串联三个闸阀、一个电磁阀、一个减压阀，由脱水橇尾气正压焚烧炉至燃烧气系统依次为闸阀、电磁阀、闸阀、减压阀、闸阀；母火管线上还并联一个截止阀，截止阀的上游入口端并入减压阀和其下游的相邻闸阀之间的母火管线，截止阀的下游出口端并入脱水橇尾气正压焚烧炉和其上游的相邻闸阀之间的母火管线。9.根据权利要求1所述三甘醇脱水橇尾气焚烧一体化装置，其特征在于，所述电点火箱通过电缆与脱水橇尾气正压焚烧炉底部安装的燃烧器连接，同时，电点火箱还通过电缆连接现场控制箱。10.根据权利要求1或9所述三甘醇脱水橇尾气焚烧一体化装置，其特征在于，所述现场控制箱通过电缆连接管线上的电磁阀和电动球阀，用于调控电磁阀、电动球阀的工作状态。
【文档编号】B01D49/00GK205560789SQ201620336995
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】刘子兵, 葛涛
【申请人】西安长庆科技工程有限责任公司, 苏州艾信工程技术有限公司