一种脱硫装置以及天然气净化装置的制作方法

本实用新型涉及石油化工领域，具体而言，涉及一种脱硫装置以及天然气净化装置。

背景技术：

由于油气井内采出的原料气中石蜡含量较多，如果不将原料气中石蜡含有较多的石蜡除去，将不利于天然气净化的下游脱硫设备中充分脱硫。

此外，由于固体和半固体石蜡具有粘结和流动性差的特性，现有技术中大都不能将天然气含有的液体石蜡、半固体石蜡和固体石蜡分离。传统技术中石蜡除去方式常采用过滤的方式，液体石蜡、半固体石蜡和固体石蜡分离很容易将过滤介质堵塞。而且，传统技术中用旋风分离的方法时，固体和半固体石蜡将沉积在旋分分离器内壁上，最终将使旋风分离器无法工作。

因此，设计一种能够将液体石蜡、半固体石蜡和固体石蜡分离连续分离的装置，以保证脱硫效果，是一个重要课题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种脱硫装置，其能够将天然气中携带蜡除去后再进行脱硫操作。

本实用新型的另一目的在于提供一种天然气净化装置，其能够应用上述的脱蜡装置，提高对天然气的净化效果。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种脱硫装置，包括脱蜡装置、加热装置、粗脱硫塔和精脱硫塔。脱蜡装置包括凝结器、水循环装置和蜡收集装置。凝结器包括依次连通的第一凝结器和第二凝结器，第一凝结器与进气管道连通，第一凝结器和第二凝结器均与水循环装置连通，第一凝结器和第二凝结器均与蜡收集装置连通，第二凝结器与粗脱硫塔连通，粗脱硫塔与精脱硫塔连通。加热装置包括加湿装置和换热器，加湿装置设置于连通脱蜡装置与粗脱硫塔的管道，换热器设置于连通粗脱硫塔与精脱硫塔的管道。

在本实用新型较佳的实施例中，上述脱硫装置还包括天然气加热器和原料气分离罐。原料气分离罐与天然气加热器连通，天然气加热器与脱蜡装置连通，加热装置还包括与天然气加热器连通的饱和蒸汽输入装置。

在本实用新型较佳的实施例中，上述原料气分离罐具有原料气进口和原料气进口，原料气出口与天然气加热器连通，连通原料气出口与天然气加热器的管道还与用于除尾气的放空火炬连通。

在本实用新型较佳的实施例中，上述脱硫装置包括放空管道，粗脱硫塔包括第一粗脱硫塔和第二粗脱硫塔。第一粗脱硫塔的釜底和第二粗脱硫塔的釜底均与第二凝结器连通，第一粗脱硫塔的釜顶和第二粗脱硫塔的釜顶均与放空管道连通，第一粗脱硫塔和第二粗脱硫塔均与精脱硫塔连通。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第一粗脱硫塔与第二粗脱硫塔连通。

在本实用新型较佳的实施例中，上述换热器包括第一换热器和第二换热器。第一换热器设置于连通第一粗脱硫塔和精脱硫塔的管道，第二换热器设置于连通第二粗脱硫塔与精脱硫塔的管道。

在本实用新型较佳的实施例中，上述精脱硫塔设置有多个。

在本实用新型较佳的实施例中，上述蜡收集装置包括排油缓冲罐和储油罐。第一凝结器和第二凝结器均与排油缓冲罐连通，排油缓冲罐与储油罐连通。

在本实用新型较佳的实施例中，上述脱硫装置还包括预过滤装置。进气管道与预过滤装置连通，预过滤装置与凝结器连通。

一种天然气净化装置，包括上述的脱硫装置。

本实用新型实施例的有益效果是：

综上所述，本脱硫装置通过冷水促进天然气内携带的蜡凝结成液态，实现天然气与液态蜡的连续分离，且收集的液态蜡通过收集可以备用。之后，再将脱蜡后的天然气依次通入粗脱硫塔和精脱硫塔进行脱硫处理即可得到净化效果较好的天然气。因此，本脱硫装置既具有装置简单、成本较低和操作方便等特点，还能够具有较高的脱蜡效率。

本天然气净化装置通过使用上述的脱硫装置，能够高效地将天然气内携带的蜡除去以后，再进行粗脱硫和精脱硫即得到净化后的成品天然气。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的脱蜡装置的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的天然气加热器的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的精脱硫塔的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的第一凝结器的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的底壳体的第一视角结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的底壳体的第二视角结构示意图。

图标：100-脱硫装置；110-预过滤器；111-进气管道；120-凝结器；121-第一凝结器；1211-侧壳体；1212-输水管；1213-底壳体；1214-顶壳体；1215-进气口；1216-出气口；1217-排蜡管；1218-进水口；1219-出水口；122-第二凝结器；123-储水罐；124-第一内弧壁；125-第一外弧壁；126-第一连通孔；127-第一水室；130-排油缓冲罐；140-储油罐；141-第一储油罐；142-第二储油罐；150-粗脱硫塔；151-第一粗脱硫塔；152-第二粗脱硫塔；153-出气管道；154-放空管道；160-天然气加热器；170-原料气分离罐；171-进原料气管道；172-放空火炬；180-精脱硫塔；181-第一精脱硫塔；182-第二精脱硫塔；183-第三精脱硫塔；184-天然气输送管；191-饱和蒸汽输入装置；192-加湿装置；193-第一换热器；194-第二换热器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例提供一种天然气净化装置，包括脱硫装置100。请一并参照图1、图2和图3，该脱硫装置100，包括原料气分离罐170、天然气加热器160、预过滤器110、凝结器120、水循环装置(图中未标注)、蜡收集装置(图中未标注)、粗脱硫塔150和精脱硫塔180。

原料气分离罐170具有进原料气管道171和出原料气管道(图中未标注)。进原料气管道171设置于原料气分离罐170的下部，原料气出口设置于原料气分离罐170的上部。从油气井采出的天然气(即原料气)携带有各种杂质，如岩屑等。为了避免岩屑对天然气净化装置造成损坏，因此，需要将油气井采出的天然气通过进原料气管道171输入原料气分离罐170内，在原料气分离罐170内实现岩屑与天然气的分离，从而除去岩屑。

出原料气管道的远离原料气分离罐170的端部与天然气加热器160连通。出原料气管道还与用于除尾气的放空火炬172连通。天然气加热器160与饱和蒸汽输入装置191连通。油气井采出的天然气，尤其是伴生气中还会携带部分油料和石蜡等。将经过原料气分离罐170的天然气输入天然气加热器160对其进行一次加热，方便后续工序中除去油料和石蜡。

天然气加热器160的远离出原料气管道的端部用于与预过滤器110连通。预过滤器110设置有进气管道111。可以理解，进气管道111的两端分别与天然气加热器160和预过滤器110连通。通过预过滤器110，能够初步出去天然气中的油料和石蜡等。预过滤器110与凝结器120连通。

凝结器120包括第一凝结器121和第二凝结器122，且第一凝结器121和第二凝结器122均与水循环装置连通，第一凝结器121和第二凝结器122还均与蜡收集装置。具体地，预过滤器110与第一凝结器121的底端连通，第一凝结器121的顶端与第二凝结器122的底端连通。可以理解，第一凝结器121通过预过滤器110与进气管道111连通。

请参照图4，第二凝结器122与第一凝结器121的结构相同，在此仅以第一凝结器121为例进行描述。第一凝结器121包括侧壳体1211、输水管1212、底壳体1213和顶壳体1214。底壳体1213和顶壳体1214设置于侧壳体1211的相对两端并封闭侧壳体1211。输水管1212设置有多个，且多个输水管1212的两端分别与底壳体1213和顶壳体1214相连。多个输水管1212之间形成了气流通道(图中未标注)。

请参照图5和图6，底壳体1213包括第一内弧壁124和第一外弧壁125。第一内弧壁124和第一外弧壁125之间具有空隙并形成第一水室127。第一内弧壁124设置有与多个输水管1212配合的多个第一连通孔126，通过设置第一连通孔126，实现第一水室127与多个输水管1212相连通。第一外弧壁125设置有进水口1218，通过设置进水口1218，实现第一水室127与水循环装置的连通。底壳体1213还设置有排蜡管1217。排蜡管1217依次贯穿于第一外弧壁125和第一内弧壁124并与气流通道连通。

顶壳体1214与底壳体1213的结构类似。顶壳体1214包括第二内弧壁(图中未绘示)和第二外弧壁(图中未绘示)。第二内弧壁和第二外弧壁之间形成第二水室。第二内弧壁设置有与多个输水管1212配合的多个第二连通孔，可以理解，多个输水管1212的远离与第一连通孔126连通的端部与第二连通孔连通。第二外弧壁设置有用出水口1219，通过设置出水口1219，实现第二水室与水循环装置的连通。

请继续参照图1，水循环装置包括储水罐123、输水泵(图中未标注)、送水管(图中未标注)和回水管(图中未标注)。储水罐123的一端通过送水管与第一凝结器121和第二凝结器122的底壳体1213连通，另一端通过回水管与第一凝结器121和第二凝结器122的顶壳体1214连通。输水泵设置于连通储水罐123与第一凝结器121和第二凝结器122的底壳体1213的管道。可以理解，输水泵设置于送水管。通过设置输水泵，储水罐123通过送水管向第一凝结器121和第二凝结器122内输入冷水，第一凝结器121和第二凝结器122均通过回水管使水回流至储水罐123内冷却并循环利用，从而实现储水罐123内的冷水在凝结器120内循环。作为优选，在储水罐123内将水制冷至3℃以下为宜，天然气在气流通道内与多个输水管1212交换热量保证蜡的凝结效果，实现天然气内所携带的蜡液化后沉降至底壳体1213，并经过排蜡管1217排出凝结器120。

蜡收集装置包括排油缓冲罐130和储油罐140。第一凝结器121和第二凝结器122均通过排蜡管1217与排油缓冲罐130连通。排油缓冲罐130与储油罐140连通。储油罐140包括第一储油罐141和第二储油罐142。可以理解，第一储油罐141和第二储油罐142均与排油缓冲罐130连通。经过排蜡管1217进入排油缓冲罐130的液体石蜡最终储存在储油罐140内。储油罐140的个数可以根据天然气净化装置的产能需要而设置，例如还可以设置三个、四个等。

承上述，通过水循环装置，将冷水在第一凝结器121和第二凝结器122内不间断地循环，并持续实现对天然气所携带的蜡进行冷却凝结从而除去天然气中的蜡，即实现对天然气中携带蜡的连续分离。之后，将脱蜡后的天然气通入到粗脱硫塔150中。此外，凝结的石蜡则存储于储油罐140内备用。

请继续参照图1，第二凝结器122与粗脱硫塔150连通，即经脱蜡处理的天然气再经脱硫处理。可以理解，第二凝结器122通过粗脱硫塔150与出气管道153连通。具体地，粗脱硫塔150包括第一粗脱硫塔151、第二粗脱硫塔152、出气管道153和放空管道154。第二凝结器122通过管道与第一粗脱硫塔151的釜底和第二粗脱硫塔152的釜底连通。第一粗脱硫塔151的釜顶与第二粗脱硫塔152的釜顶均与出气管道153连通。第一粗脱硫塔151的釜顶和第二粗脱硫塔152的釜顶还均与放空管道154连通。通过第一粗脱硫塔151和第二粗脱硫塔152对天然气的初步脱硫，能够除去天然气中所携带的大部分硫。

为了保证初步脱硫的效果，第一粗脱硫塔151与第二粗脱硫塔152相互连通。具体地，第一粗脱硫塔151的釜顶与第二粗脱硫塔152的釜底连通，即经第一粗脱硫塔151脱硫的天然气进入第二粗脱硫塔152内进一步脱硫。第二粗脱硫塔152的釜顶与第一粗脱硫塔151的釜底连通，即经第二粗脱硫塔152脱硫的天然气进入第一粗脱硫塔151内进一步脱硫。通过这样的设置，能够进一步保证通过第一粗脱硫塔151与第二粗脱硫塔152的循环脱硫，进一步保证了脱硫效果。

为了加快第一粗脱硫塔151和第二粗脱硫塔152的脱硫效率，连通第二凝结器122与粗脱硫塔150的管道设置有加湿装置192。通过加湿装置192对天然气内输入饱和蒸汽并对其进行二次加热，既能够提高天然气的温度，也可以加快对硫的脱除。

粗脱硫塔150通过出气管道153与精脱硫塔180连通。精脱硫塔180包括第一精脱硫塔181、第二精脱硫塔182、第三精脱硫塔183和天然气输送管184。可以理解，第一精脱硫塔181的釜顶、第二精脱硫塔182的釜顶和第三精脱硫塔183的釜顶均与出气管道153连通。第一精脱硫塔181的釜底、第二精脱硫塔182的釜底和第三精脱硫塔183的釜底均与天然气输送管184连通。通过精脱硫塔180实现对天然气的再次脱硫后，通过天然气输送管184将再次脱硫后的天然气输送至下一工段。在本实施例的其它实现方案中，精脱硫塔180还可以设置四个、五个等，只要能够实现经过再次脱硫的天然气中总含硫量降至0.1ppm以下即可。

为了进一步保证再次脱硫的效果，粗脱硫塔150与精脱硫塔180之间还设置有换热器(图中未标注)。换热器包括第一换热器193和第二换热器194。可以理解，第一粗脱硫塔151与出气管道153之间设置有第一换热器193，第二粗脱硫塔152与出气管道153之间设置有第二换热器194。通过向第一换热器193和第二换热器194内输入饱和蒸汽，实现对天然气的三次加热，既能够保证对天然气再次脱硫的效果，还能够加快对天然气再次脱硫的速度。

综上所述，本脱硫装置100通过冷水促进天然气内携带的蜡凝结成液态，实现天然气与液态蜡的连续分离，且收集的液态蜡通过收集可以备用。之后，再将脱蜡后的天然气依次通入粗脱硫塔150和精脱硫塔180进行脱硫处理即可得到净化效果较好的天然气。因此，本脱硫装置100既具有装置简单、成本较低和操作方便等特点，还能够具有较高的脱蜡效率。

本天然气净化装置通过使用上述的脱硫装置100，能够高效地将天然气内携带的蜡除去以后，再进行粗脱硫和精脱硫即得到净化后的成品天然气。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。