一种用于气田脱水橇气提尾气的橇装式处理装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于气田脱水橇气提尾气的橇装式处理装置，包括橇装底座，安装在橇装底座上的尾气增压单元、复合碱性溶液配制单元和尾气吸收反应单元，安装在复合碱性溶液配制单元上方的气液分离单元，以及安装在橇装底座上方的尾气冷却单元；其中，尾气冷却单元、气液分离单元、尾气增压单元、复合碱性溶液配制单元、尾气吸收反应单元依次通过管路相连通。该装置采用橇装式结构，各单元布置及工艺配管统筹规划合理，安全可靠，经济美观，安装简单，操作维护便捷；经处理后尾气中硫化氢排放满足国家环保规范要求，可有效地消除站场周边恶臭异味，促进企地和谐，确保气田生产秩序平稳、可靠。
【专利说明】一种用于气田脱水橇气提尾气的橇装式处理装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于气田含硫尾气处理【技术领域】，涉及一种组合、橇装式酸性尾气处理装置，特别涉及一种用于吸收气田脱水橇气提尾气中硫化氢和二氧化碳等酸性成分的可移动、橇装式处理装置。
【背景技术】
[0002]在含有硫化氢和二氧化碳等酸性介质的天然气集输生产中，一般要经过脱水等净化过程，在脱水溶液再生过程中会不可避免的产生一些废气，废气中含有大量的水蒸气、硫化氢和二氧化碳等污染环境的物质。在国家环保要求日益严格情况下，这些会给环境带来危害的酸性废气，若不经处理，直接排入大气，将会导致天然气生产场站周边有异味，引起周边居民关注和不满，并进而阻挡正常生产，影响气田生产秩序。
[0003]目前常用的含硫气提尾气处理装置或设备主要有干法脱硫设备和尾气焚烧炉。
[0004]干法脱硫设备，其原理采用固体吸附氧化法，将尾气中硫化氢吸附在脱硫剂表面后排入大气，主要适用于小气量、高压力的含硫尾气，具有操作简单、效果稳定等特点，但由于脱硫剂成本高(如国内某气田采用干法脱硫设备对脱水橇气提尾气进行处理，其含硫尾气流量30m3/h，尾气中硫化氢体积含量3.5%，经试验运行，年消耗约55.2吨，按2.3万/吨计算，每年脱硫剂成本达126.96万元)，且气体通过脱硫床层时阻力大，最大阻力为10kPa,因此，对于常压含硫尾气采用该方法需要气体增压设备，从而导致设备体积庞大、设备成本高、占地面积大、生产成本高等问题。
[0005]尾气焚烧炉设备，其原理采用焚烧法，将尾气中硫化氢转化成二氧化硫后排入大气，主要适用于小气量、低压力的含硫尾气，具有操作简单、效果稳定等特点，但要求焚烧炉烟囱高度不低于15米，且需要求维持炉膛较高温度(焚烧时间0.5秒，温度达到700°C左右)，才能满足硫化氢转化率和二氧化硫排放要求，因此，对于常压含硫尾气采用该方法需要新增建设用地，占地面积大，燃料气消耗大，增加生产产本，且排放的二氧化硫尾气虽然满足国家环保法规和标准规范要求，但是二氧化硫尾气依然对环境造成危害。
【发明内容】
[0006]为克服现有含硫气提尾气处理装置的技术缺陷，本实用新型提供了一种用于气田脱水橇气提尾气的橇装式处理装置。该装置用于吸收气田脱水等净化过程中硫化氢和二氧化碳等酸性成分，达到消除天然气集输生产场站周边的异味，促进企地和谐，维持气田生产秩序的目的。
[0007]为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是:
[0008]一种用于气田脱水橇气提尾气的橇装式处理装置，包括橇装底座，安装在橇装底座上的尾气增压单元、复合碱性溶液配制单元和尾气吸收反应单元，安装在复合碱性溶液配制单元上方的气液分离单元，以及安装在橇装底座上方的尾气冷却单元；其中，尾气冷却单元、气液分离单元、尾气增压单元、复合碱性溶液配制单元、尾气吸收反应单元依次通过管路相连通。
[0009]进一步地，所述尾气冷却单元包括空气冷却器，空气冷却器与脱水橇气提尾气来气管路的输出端相连接。
[0010]进一步地，所述气液分离单元包括气液分离器，气液分离器的上端具有气液分离器气相出口，气液分离器的下端具有气液分离器液相出口。
[0011]进一步地，所述尾气增压单元包括高压风机，高压风机与气液分离器气相出口相连接。
[0012]进一步地，所述复合碱性溶液配制单元包括复合碱性吸收溶液配制罐，安装在复合碱性吸收溶液配制罐顶部的复合碱性吸收溶液加注装置，以及安装在复合碱性吸收溶液配制罐一侧的复合碱性吸收溶液配制罐液位检测仪和复合碱性吸收溶液循环泵；复合碱性吸收溶液配制罐的中下部开设复合碱性吸收溶液配制罐人孔；复合碱性吸收溶液配制罐的顶部与气液分离器液相出口相连通。
[0013]进一步地,所述尾气吸收反应单元包括酸气吸收反应罐,酸气吸收反应罐的顶部具有装置放空接口和酸气吸收反应罐液相进口，酸气吸收反应罐的底部具有装置排污接口和酸气吸收反应罐气相进口，酸气吸收反应罐的中下部开设酸气吸收反应罐人孔，酸气吸收反应罐的内部安装酸气吸收反应罐液位检测仪；酸气吸收反应罐气相进口与高压风机相连接；酸气吸收反应罐液相进口通过复合碱性吸收溶液循环泵与复合碱性吸收溶液配制罐相连接。
[0014]作为优选，所述尾气冷却单元还包括控制阀门，安装在空气冷却器进口管线上的进口过滤器，以及安装在脱水橇气提尾气来气管路上的就地显示仪表；所述就地显示仪表包括就地显示压力表和就地显示温度计。
[0015]作为优选，所述气液分离单元还包括控制阀门和就地显示仪表；所述控制阀门选用球阀，安装在气液分离器进出口管线上；所述就地显示仪表包括就地显示压力表和就地显示温度计，安装在连通空气冷却器和气液分离器的管路上。
[0016]作为优选，所述复合碱性溶液配制单元还包括控制阀门和就地显示仪表；所述控制阀门选用球阀，安装在复合碱性吸收溶液配制罐进出口管线上；所述就地显示仪表包括就地显示压力表、就地显示温度计、碱性溶液浓度自动检测仪和就地液位计，安装在复合碱性吸收溶液配制罐上。
[0017]作为优选，所述尾气吸收反应单元还包括安装在酸气吸收反应罐顶部的硫化氢浓度在线分析仪和酸气吸收溶液碱性浓度在线分析仪，以及安装在酸气吸收反应罐进出口管线上的控制阀门；所述控制阀门选用球阀。
[0018]作为优选，所述的用于气田脱水橇气提尾气的橇装式处理装置，还包括固定在橇装底座上的装置操作直梯。
[0019]与现有技术相比，本实用新型的优点是:
[0020]1、本实用新型的橇装式处理装置充分吸收了脱水橇气提尾气中硫化氢和二氧化碳等酸性气体组分，严格按照《恶臭污染物排放标准》、《大气污染物综合排放标准》、《环境空气质量标准》、《钢制压力容器》等国家、行业现行的各有关法律法规、技术规程和标准规范进行设计、检验和验收，经处理后尾气中硫化氢排放满足国家环保规范要求，可有效地消除站场周边恶臭异味，促进企地和谐，确保气田生产秩序平稳、可靠。
[0021]2、本实用新型采用橇装式结构，结构紧凑，安装简单，操作维护便捷。
[0022]3、本实用新型的橇装式处理装置的布置及工艺配管统筹规划，安全可靠，经济合理，整齐美观。
[0023]4、本实用新型的橇装式处理装置酸性气体组分吸收液的配制过程自动化程度高，具有自动/手动配制反应吸收溶液，自动/手动排液，液位、液量自动测量、工艺参数就地显示以及自动检测吸收反应液浓度，并可根据需要自动调节等特点，避免操作员工接触吸收液。
[0024]5、与尾气焚烧炉相比，本实用新型的橇装式处理装置具有无燃气消耗(采用尾气焚烧炉，燃气消耗量大，不节能)，且无二次污染(采用尾气焚烧炉，燃烧后会生成二氧化硫，对环境依然污染，随着环保要求的严格，可能达不到环保要求)等优点。
[0025]6、与干法脱硫设备相比，本实用新型的橇装式处理装置具有运行成本低，(采用干法脱硫设备脱硫剂消耗量大，运行成本高，同等条件下年运行成本相当于干法脱硫设备的5%?10%，且脱硫剂再生工艺复杂，不经济)；系统压降小，利用小型鼓分机即可满足引风要求，无需对尾气进行大压比增压(采用干法脱硫设备，气体通过脱硫床层时阻力大，最大阻力为10kPa,需要对尾气进行增压，增压压比10?20);且还具有设备体积小，占地面积小等优点。
[0026]以下将结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是用于气田脱水橇气提尾气的橇装式处理装置的正视图。
[0028]图2是图1的俯视图。
[0029]图3是图1的后视图。
[0030]附图标记说明:1、脱水橇气提尾气来气管路；2、空气冷却器；3、气液分离器；3_1、气液分离器液相出口 ；3_2、气液分离器气相出口 ；4、复合碱性吸收溶液配制罐；4-1、复合碱性吸收溶液配制罐人孔；4-2、复合碱性吸收溶液加注装置；4-3、复合碱性吸收溶液配制罐液位检测仪；5、高压风机；5-1、酸气吸收反应罐气相进口 ；6、复合碱性吸收溶液循环泵；
6-1、酸气吸收反应罐液相进口 ；7、酸气吸收反应罐；7-1、酸气吸收反应罐人孔；7-2、酸气吸收反应罐液位检测仪；8、装置放空接口 ；9、装置排污接口 ；10、就地显示压力表；11、就地显示温度计；12、硫化氢浓度在线分析仪；13、酸气吸收溶液碱性浓度在线分析仪；14、装置操作直梯；15、橇装底座。
【具体实施方式】
[0031]在天然气集输生产中不可避免的会产生包含硫化氢和二氧化碳等组分的含硫尾气。在国家环保要求日益严格和人们环保意识不断提高的背景下，含硫尾气若不进过处理，直接排入大气中，造成天然气集输生产场站周边空气污染严重，具有恶臭异味的空气势必也会引起生产场站周边居民的不满，进而阻挡正常生产，引发企地不和谐，影响气田生产的正常秩序。
[0032]现有用于含硫尾气处理的设备主要包括干法脱硫设备和尾气焚烧炉，但现有设备存在能耗大、运行成本高、易产生二次污染的技术缺陷。本实用新型针对含硫尾气处理设备的不足，设计了一种用于气田脱水橇气提尾气的橇装式处理装置。
[0033]用于气田脱水橇气提尾气的橇装式处理装置的结构如图1、图2和图3所示。该装置主要包括通过管路依次相连通的尾气冷却单元、气液分离单元、尾气增压单元、复合碱性溶液配制单元和尾气吸收反应单元。该装置采用橇装式结构，设置橇装底座15。其中，尾气增压单元、复合碱性溶液配制单元和尾气吸收反应单元安装在橇装底座15上。气液分离单元安装在复合碱性溶液配制单元的上方。尾气冷却单元安装在橇装底座15的上方。由于该装置是橇装式结构，使得各单元的组成部件便于安装且结构紧凑，同时，在橇装底座上的安装装置操作直梯14，为各单元的部件的操作维护提供了便捷。
[0034]具体而言，所述尾气冷却单元由空气冷却器2、进口过滤器、进出口控制阀门、就地显示仪表组成，用于对脱水橇气提尾气来气管路I输入的含硫尾气进行冷却处理。在含硫尾气进入空气冷却器2之前，需要先经过安装在空气冷却器2进口管线上的进口过滤器，对含硫尾气进行过滤，过滤后的含硫尾气再输入空气冷却器2。尾气冷却单元的就地显示仪表包括就地显示压力表10和就地显示温度计11，就地显示压力表10和就地显示温度计11均设置在脱水橇气提尾气来气管路I上。此外，在连通空气冷却器2的管路上还安装进出口控制阀门。
[0035]其中的气液分离单元由气液分离器3、控制阀门、就地显示仪表组成，实现对尾气冷却单元输送的经冷却后的含硫尾气的气液分离。气液分离器3的上端具有气液分离器气相出口 3-2，气液分离器3的下端具有气液分离器液相出口 3-1。气液分离后的硫化氢和二氧化碳等酸性组分气体经气液分离器气相出口 3-2输送至尾气增压单元。分离出的液相，主要是冷凝水，经气液分离器液相出口 3-1排入复合碱性溶液配制罐4。在气液分离单元的管路上设置控制阀门，控制阀门可以选用球阀，安装在气液分离器3进出口管线上。就地显示仪表安装在连通空气冷却器2和气液分离器3的管路上，就地显示仪表包括就地显示压力表10和就地显示温度计11。
[0036]所述尾气增压单元主要包括高压风机5，用于对输入的含有硫化氢和二氧化碳等酸性组分气体进行增压，并将增压后的气体输送给尾气吸收反应单元。高压风机5可以选用小流量的高压风机。高压风机5与气液分离器气相出口 3-2相连接。经增压后的气体，由酸气吸收反应罐气相进口进入酸气吸收反应罐7，实现对硫化氢和二氧化碳等酸性组分的吸收处理。
[0037]进一步地，所述复合碱性溶液配制单元由复合碱性吸收溶液配制罐4、复合碱性吸收溶液加注装置4-2、复合碱性吸收溶液配制罐液位检测仪4-3、复合碱性吸收溶液循环泵
6、控制阀门、就地显示仪表等组成。复合碱性溶液配制单元可以实现自动/手动配制反应吸收溶液，自动/手动排液，液位、液量自动测量、工艺参数就地显示以及自动检测吸收反应液浓度，并可根据需要自动调节等特点，避免操作员工接触吸收液。
[0038]其中，复合碱性吸收溶液加注装置4-2安装在复合碱性吸收溶液配制罐4的顶部，可以实现复合碱性吸收溶液的人工和自动化加入，在现场施工时，可以根据需要进行选择。在复合碱性吸收溶液配制罐4的中下部开设复合碱性吸收溶液配制罐人孔4-1，便于复合碱性吸收溶液配制罐4的维修和清洁工作。此外，在复合碱性吸收溶液配制罐4 一侧安装有复合碱性吸收溶液配制罐液位检测仪4-3和复合碱性吸收溶液循环泵6。复合碱性吸收溶液配制罐液位检测仪4-3用于实时检测复合碱性吸收溶液配制罐4中的复合碱性吸收溶液的液位。复合碱性吸收溶液循环泵6—方面起到混合复合碱性吸收溶液的作用；另一方面将复合碱性吸收溶液泵入酸气吸收反应罐7，用于吸收硫化氢和二氧化碳等酸性组分。
[0039]需要说明的是，复合碱性吸收溶液配制罐4的顶部与气液分离器液相出口 3-1相连通。气液分离器液相出口 3-1排出的冷凝水进入复合碱性吸收溶液配制罐4，并与复合碱性吸收溶液相混合，实现了冷凝水的回收利用。还有，复合碱性溶液配制单元的管路上还设置有控制阀门和就地显示仪表。所述控制阀门可以选用球阀，安装在复合碱性吸收溶液配制罐4进出口管线上。所述就地显示仪表包括就地显示压力表、就地显示温度计、碱性溶液浓度自动检测仪和就地液位计，安装在复合碱性吸收溶液配制罐4上。
[0040]其中所述的尾气吸收反应单元用于实现对硫化氢和二氧化碳等酸性组分的吸收处理，连接复合碱性溶液配制单元和尾气增压单元。尾气吸收反应单元由酸气吸收反应罐7、装置放空接口 8、装置排污接口 9、酸气吸收反应罐液相进口 6-1、酸气吸收反应罐气相进口 5-1、检测仪表等组成。
[0041]酸气吸收反应罐7的顶部开设有装置放空接口 8和酸气吸收反应罐液相进口 6-1，酸气吸收反应罐液相进口 6-1通过复合碱性吸收溶液循环泵6与复合碱性吸收溶液配制罐4相连接。其中，装置放空接口 8用于输出吸收硫化氢和部分二氧化碳后的气体，防止酸气吸收反应罐7内部的压强过大；酸气吸收反应罐液相进口 6-1主要是复合碱性吸收溶液进入酸气吸收反应罐7的通道，复合碱性吸收溶液经酸气吸收反应罐液相进口 6-1进入酸气吸收反应罐7，可以实现对硫化氢和二氧化碳等酸性组分的充分吸收。
[0042]增压后的气体是从设置在酸气吸收反应罐7底部的酸气吸收反应罐气相进口 5-1进入酸气吸收反应罐7的，实现了气体与复合碱性吸收溶液的逆流，使得复合碱性吸收溶液充分吸收硫化氢和二氧化碳等酸性组分。其中，酸气吸收反应罐气相进口 5-1与高压风机5相连接。
[0043]此外，在酸气吸收反应罐7的中下部开设酸气吸收反应罐人孔7-1，便于酸气吸收反应罐7的维修和清洁工作。酸气吸收反应罐7的底部具有装置排污接口 9，从酸气吸收反应罐液相进口 6-1的复合碱性吸收溶液与硫化氢和二氧化碳等酸性组分反应后，经装置排污接口 9排出酸气吸收反应罐7。
[0044]需要进一步说明的是，在酸气吸收反应罐7顶部安装硫化氢浓度在线分析仪12和酸气吸收溶液碱性浓度在线分析仪13。硫化氢浓度在线分析仪12用于检测经装置放空接口 8排出的尾气中的硫化氢浓度。酸气吸收溶液碱性浓度在线分析仪13用于检测吸收硫化氢和二氧化碳等酸性组分后的复合碱性吸收溶液的碱性浓度。此外，在酸气吸收反应罐7进出口管线上还安装有的控制阀门，所述控制阀门可以选用球阀。
[0045]综上所述，用于气田脱水橇气提尾气的橇装式处理装置的作用原理为:脱水橇气提尾气来气(含硫尾气)进入空气空冷器2进行冷却，经气液分离器3分离出凝结水3并排入复合碱性溶液配制罐4，向复合碱性溶液配制罐4加入复合碱性吸收溶液，经复合碱性溶液循环泵6送入酸气吸收反应罐7用于吸收硫化氢和二氧化碳等酸性气体；含硫化氢和二氧化碳等脱水橇再生尾气经高压风机5送入酸气反应罐7经反应溶液洗净至达到排放浓度后排放。
[0046]本实用新型的用于气田脱水橇气提尾气的橇装式处理装置，严格按照《恶臭污染物排放标准》、《大气污染物综合排放标准》、《环境空气质量标准》、《钢制压力容器》等国家、行业现行的各有关法律法规、技术规程和标准规范进行设计、检验和验收，经处理后尾气中硫化氢排放满足国家环保规范要求，可有效地消除站场周边恶臭异味，促进企地和谐，确保气田生产秩序平稳、可靠。
[0047]上面结合附图对本发明的实施方式作了说明，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。
【权利要求】
1.一种用于气田脱水橇气提尾气的橇装式处理装置，包括橇装底座(15)，安装在橇装底座(15)上的尾气增压单元、复合碱性溶液配制单元和尾气吸收反应单元，安装在复合碱性溶液配制单元上方的气液分离单元，以及安装在橇装底座(15)上方的尾气冷却单元；其中，尾气冷却单元、气液分离单元、尾气增压单元、复合碱性溶液配制单元、尾气吸收反应单元依次通过管路相连通。
2.根据权利要求1所述的用于气田脱水橇气提尾气的橇装式处理装置，其特征在于，所述尾气冷却单元包括空气冷却器(2)，空气冷却器(2)与脱水橇气提尾气来气管路(I)的输出端相连接。
3.根据权利要求1所述的用于气田脱水橇气提尾气的橇装式处理装置，其特征在于，所述气液分离单元包括气液分离器(3)，气液分离器(3)的上端具有气液分离器气相出口(3-2)，气液分离器(3)的下端具有气液分离器液相出口(3-1)。
4.根据权利要求1所述的用于气田脱水橇气提尾气的橇装式处理装置，其特征在于，所述尾气增压单元包括高压风机(5)，高压风机(5)与气液分离器气相出口(3-2)相连接。
5.根据权利要求1所述的用于气田脱水橇气提尾气的橇装式处理装置，其特征在于，所述复合碱性溶液配制单元包括复合碱性吸收溶液配制罐(4)，安装在复合碱性吸收溶液配制罐(4)顶部的复合碱性吸收溶液加注装置(4-2)，以及安装在复合碱性吸收溶液配制罐(4) 一侧的复合碱性吸收溶液配制罐液位检测仪(4-3)和复合碱性吸收溶液循环泵(6);复合碱性吸收溶液配制罐(4)的中下部开设复合碱性吸收溶液配制罐人孔(4-1);复合碱性吸收溶液配制罐(4)的顶部与气液分离器液相出口(3-1)相连通。
6.根据权利要求1所述的用于气田脱水橇气提尾气的橇装式处理装置，其特征在于，所述尾气吸收反应单元包括酸气吸收反应罐(7)，酸气吸收反应罐(7)的顶部具有装置放空接口(8)和酸气吸收反应罐液相进口(6-1)，酸气吸收反应罐(7)的底部具有装置排污接口(9)和酸气吸收反应罐气相进口(5-1)，酸气吸收反应罐(7)的中下部开设酸气吸收反应罐人孔(7-1)，酸气吸收反应罐(7)的内部安装酸气吸收反应罐液位检测仪(7-2);酸气吸收反应罐气相进口(5-1)与高压风机(5)相连接；酸气吸收反应罐液相进口(6-1)通过复合碱性吸收溶液循环泵(6)与复合碱性吸收溶液配制罐(4)相连接。
7.根据权利要求2所述的用于气田脱水橇气提尾气的橇装式处理装置，其特征在于，所述尾气冷却单元还包括控制阀门，安装在空气冷却器(2 )进口管线上的进口过滤器，以及安装在脱水橇气提尾气来气管路(I)上的就地显示仪表；所述就地显示仪表包括就地显示压力表(10)和就地显示温度计(11)。
8.根据权利要求3所述的用于气田脱水橇气提尾气的橇装式处理装置，其特征在于，所述气液分离单元还包括控制阀门和就地显示仪表；所述控制阀门选用球阀，安装在气液分离器(3)进出口管线上；所述就地显示仪表包括就地显示压力表(10)和就地显示温度计(11)，安装在连通空气冷却器(2 )和气液分离器(3 )的管路上。
9.根据权利要求5所述的用于气田脱水橇气提尾气的橇装式处理装置，其特征在于，所述复合碱性溶液配制单元还包括控制阀门和就地显示仪表；所述控制阀门选用球阀，安装在复合碱性吸收溶液配制罐(4)进出口管线上；所述就地显示仪表包括就地显示压力表、就地显示温度计、碱性溶液浓度自动检测仪和就地液位计，安装在复合碱性吸收溶液配制罐(4)上。
10.根据权利要求6所述的用于气田脱水橇气提尾气的橇装式处理装置，其特征在于，所述尾气吸收反应单元还包括安装在酸气吸收反应罐(7)顶部的硫化氢浓度在线分析仪(12)和酸气吸收溶液碱性浓度在线分析仪(13)，以及安装在酸气吸收反应罐(7)进出口管线上的控制阀门；所述控制阀门选用球阀。
【文档编号】B01D53/60GK203955023SQ201420366207
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】孙亮, 王俊凯 申请人:孙亮, 王俊凯