专利名称：小型天然气脱硫装置及其脱硫方法
技术领域：
本发明专利 涉及ー种小型天然气脱硫装置及其脱硫方法，属于天然气净化设备领域。能够用于天然气在化工行业中的生产站场就地脱硫或沼气脱硫。
背景技术：
天然气生产、输送站场及其周边区域需要使用浄化天然气作为生产及生活用气，一般采用从脱硫厂脱硫浄化后再铺设管道送出或者采用专门的脱硫塔就地脱硫后再使用。但是对于偏远地区或小型的天然气生产站场，由于自身需要的天然气量较小，这两种方式不但费用昂贵，而且造成了资源浪费，因此，需要ー种小型或微型天然气脱硫装置，能够灵活、方便、低成本地满足这部分天然气生产单位对本身生产的天然气就地脱硫后直接使用的要求。
发明内容
本发明专利的目的是针对现有技术的不足而提供一种小型天然气脱硫装置及其脱硫方法，其特点是为偏远地区或小型的天然气生产站场而设计的脱硫装置，能够灵活、方便、低成本地满足这部分天然气生产单位对本身生产的天然气就地脱硫后直接使用的要求。本发明专利的目的由以下技术措施实现小型天然气脱硫装置，含有管道、仪表和脱硫罐，其特征在于多个脱硫罐的下端分别通过进气支管与进气主管连接；多个脱硫罐上端分别通过出气支管与出气主管连接；进气主管的中间通过管道和阀与出气主管的中间连接，将多个脱硫罐分为串、并联两种运行方式；进气支管与出气支管均为相互独立结构，能够在整套装置不停机的情况下，单独更换已失效的脱硫剂；脱硫装置中安装有2支压カ表，压カ表分别与进气和出气主管联通，通过观察两表的压差，可判断脱硫装置是否运行正常。脱硫罐采用无缝钢管焊接带颈法兰的结构；脱硫罐内下层装设10 20mm焦炭粒，焦炭粒上装设900 IOOOmm三氧化ニ铁脱硫剂；脱硫罐上部设有带颈视镜。小型天然气脱硫装置的脱硫方法包括以下步骤I)打开脱硫罐上法兰，装入焦炭粒和三氧化ニ铁脱硫剂，并检查脱硫装置的气密性；2)根据当地实际用气量，安装相应的脱硫罐数量，并关闭剰余的进气支管上的阀和出气支管上的阀；3)根据当地脱硫需求，决定脱硫罐分组为串联或并联模式a.当进气主管阀、出气主管阀打开，进、出管中间阀闭合时，多个脱硫罐为并联运行；b.当进气主管阀、出气主管阀闭合，进、出管中间阀打开时，前部脱硫罐并联为ー组，后部脱硫罐并联为ー组，两组组成为串联运行；
4)通过带颈视镜观察脱硫剂颜色由红色变为黑色时更换三氧化ニ铁脱硫剂。性能测试I)本发明试运行中，H2S的脱除效果良好，出ロ H2S含量为O. 5 7mg/m3，满足设计要求；多个脱硫罐满负荷运行，一次性使用周期超过300天。 2)通过带颈视镜观察到脱硫剂的颜色由红变黑为失效；经3次还原后的氧化铁重复使用，对天然气的脱硫效果仍能满足エ业要求。3)运行平稳，无明显振动；每3个月检查一次，无泄漏。本发明具有以下优点I)小型天然气脱硫装置的管道系统能够实现串、并联快速转换，以满足脱硫浄化能力调节或不同流量下的用气需求；通过改变管道系统中的进气分管和出气分管个数，调节相应投入运行的脱硫罐数量，使整套脱硫装置在不停机的情况下，单独对已失效的脱硫罐进行更换脱硫剂或使脱硫剂再生，以保证脱硫装置长时间连续运行；2)根据用户要求对脱硫罐总数进行调节，増加脱硫罐，改造加工也较容易，适用范围广。3)脱硫罐统ー的结构、尺寸和标准接头，以便快速安装和拆卸；4)采用无缝钢管焊接带颈法兰，易于填装、清理和置換脱硫剂；5)安装有带颈视镜，可以直接观察脱硫剂的工作状态，以便及时更换或再生失效脱硫剂。
图I为小型天然气脱硫装置结构示意图I、进气主管,2、脱硫罐,3出气主管,4、进气支管,5、出气支管,6、支架。图2为小型天然气脱硫装置脱硫罐结构及局部刨面示意图7、带颈法兰,8、焦炭粒,9、三氧化ニ铁脱硫剂，10、带颈视镜。图3为小型天然气脱硫装置管道部分结构示意图11、进气支管阀，12、出气支管阀，13进气主管阀，14、进、出管中间阀，15、出气主管阀，16、压カ表。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是本实施例只能用于对本发明进行进ー步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术娴熟人员可以根据上述本发明的内容作出一些非本质的改进和调整。实施例如图I所示，原料天然气从位于下方的针形截止阀处进入装置，因H2S密度大于CH4,増加其通过时间，使脱硫反应充分；由于后面脱硫反应中使用的Fe2O3遇水易粉化板结，堵塞管ロ造成高压破裂，因此在装置进气ロ处装有安全阀。支架6由上、中、下三块支撑板组成；在下支撑板上装有橡胶垫片，可抵消每次脱硫瓶安装中的对接误差，同时板下部装有进气管道支架；位于装置后部的中支撑板，除安装有仪表管道支架，还配有多组管道固定件，用以限制脱硫罐的水平位移，并减小由于气体瞬时高速或含量不均时引起的振动。上支撑板则装有出气管道支架。小型天然气脱硫装置是由多个脱硫罐2的下端分别通过进气支管4与进气主管I连接；多个脱硫罐上端分别通过出气支管5与出气主管3连接；进气主管I的中间通过管道和阀14与出气主管3的中间连接，将多个脱硫罐分为串、并联两种运行方式；进气支管4与出气支管5均为相互独立结构，能够在整套装置不停机的情况下，単独更换已失效的脱硫剂。如图2所示，脱硫罐2采用无缝钢管焊接带颈法兰7的结构，其比起普通的焊接端盖式更易于装取脱硫剂9 ;脱硫罐2上部采用带颈视镜10，镜片前端面上翘约5°，可防止积水造成腐蚀；视镜用于观察脱硫剂，从而判断脱硫剂エ况。脱硫罐内部上、下端均放置一层8 10目的不锈钢丝网，防止条状氧化铁进入管道，下端再铺10 20mm厚的焦炭粒8，作为缓冲层及吸收其他杂质气体，焦炭粒上装设900 IOOOmm三氧化ニ铁脱硫剂9。如图1、3所示，在进气主管I和出气主管3上设有各自相互独立的支管。进气支管4上设有进气支管阀11，与脱硫罐下端采用带螺纹的接头连接；出气支管5上设有出气支管阀12，与脱硫罐上端采用带卡箍的こ烯软管连接，以抵消安装中的高度误差。脱硫装置中部安装有2支压カ表，压カ表分别与进气和出气主管联通，通过观察两表的压差，可判断脱硫装置是否运行正常。整套脱硫装置可以根据实际用气量决定脱硫罐投入运行数；可以在不停机的情况下，単独更换已失效的脱硫剂。小型天然气脱硫装置的脱硫方法包括以下步骤I)打开脱硫罐2上法兰，装入焦炭粒8和脱硫剂9，并检查装置气密性；2)根据当地实际用气量，安装相应的脱硫罐数量，并关闭剰余的进气支管上的阀4和出气支管上的阀5 ；3)根据当地脱硫需求，决定脱硫罐分组为串联或并联模式a.当进气主管阀13、出气主管阀15打开，进、出管中间阀14闭合时，为多个脱硫罐并联运行；并联相当于增加了管径，在相同流速下増加天然气处理量，满足大用量时的需求；b.当进气主管阀13、出气主管阀15闭合，进、出管中间阀14打开时，为前部脱硫罐并联为ー组，后部脱硫罐并联为ー组，两组脱硫罐组成为串联运行；串联相当于增加了脱硫罐的高径比，相同流速下増加了天然气脱硫浄化效果；4)通过带颈视镜10观察脱硫剂颜色由红色变为黑色时更换脱硫剂。
权利要求
1.ー种小型天然气脱硫装置，含有管道和脱硫罐，其特征在于多个脱硫罐(2)的下端分别通过进气支管(4)与进气主管(I)连接；多个脱硫罐上端分别通过出气支管(5)与出气主管(3)连接；进气主管(I)的中间通过管道和阀(14)与出气主管(3)的中间连接，将多个脱硫罐分为串、并联两种运行方式；进气支管(4)与出气支管(5)均为相互独立结构，能够在整套装置不停机的情况下，単独更换已失效的脱硫剂；脱硫装置中部安装有2支压力表(16)，压カ表分别与进气和出气主管联通，通过观察两表的压カ差，可判断脱硫装置是否运行正常。
2.根据权利要求I所述的小型天然气脱硫装置，其特征在于所述脱硫装置中的脱硫罐(2)采用无缝钢管焊接带颈法兰(4)的结构；脱硫罐内下层装设10 20mm焦炭粒(8)，焦炭粒上装设900 IOOOmm三氧化ニ铁脱硫剂(9);脱硫罐(2)上部设有带颈视镜(10)。
3.根据权利要求I或2所述的小型天然气脱硫装置的脱硫方法，其特征在于该方法包括以下步骤 1)打开脱硫罐(2)上法兰，装入焦炭粒(8)和脱硫剂(9)，并检查脱硫装置的气密性； 2)根据当地实际用气量，安装相应的脱硫罐数量，并关闭剰余的进气支管上的阀(4)和出气支管上的阀(5)； 3)根据当地脱硫需求，决定脱硫罐分组为串联或并联模式 a.当进气主管阀(13)、出气主管阀(15)打开，进、出管中间阀(14)闭合时，为多个脱硫罐并联运行； b.当进气主管阀(13)、出气主管阀(15)闭合，进、出管中间阀(14)打开时，为前部脱硫罐并联为一組，后部脱硫罐并联为一組，两组组成为串联运行； 4)通过带颈视镜(10)观察脱硫剂颜色由红色变为黑色时更换脱硫剂。
全文摘要
本发明公开了一种小型天然气脱硫装置，其特点是该装置的多个脱硫罐(2)的下端分别通过进气支管(4)与进气主管(1)连接；多个脱硫罐上端分别通过出气支管(5)与出气主管(3)连接；进气主管(1)的中间通过管道和阀(14)与出气主管(3)的中间连接，将多个脱硫罐分为串、并联两种运行方式；进气支管(4)与出气支管(5)均为相互独立结构，能够在整套装置不停机的情况下，单独更换已失效的脱硫剂；脱硫装置中部安装有2支压力表(16)，压力表分别与进气和出气主管联通，通过观察两表的压差，可判断脱硫装置是否运行正常。脱硫装置中的脱硫罐(2)采用无缝钢管焊接带颈法兰(4)的结构；脱硫罐(2)上部设有带颈视镜(10)。
文档编号C10L3/10GK102627987SQ20121007696
公开日2012年8月8日 申请日期2012年3月22日 优先权日2012年3月22日
发明者付玄, 傅波, 刁燕, 吴建顺, 罗华, 钟悦, 陈珂, 高山 申请人:四川大学