含硫TEG富液闪蒸汽提分离器的制作方法

应用于含硫天然气TEG脱水处过程中TEG富液的闪蒸、汽提，从而降低TEG富液中溶解的烃类、硫化氢等，实现降低后续TEG重沸器负荷、减轻TEG再生系统腐蚀、减少再生气硫化氢含量使再生气灼烧后达到国家排放标准。特别适用于高含硫天然气TEG脱水装置。

背景技术：

常规天然气处理工程中大量应用TEG脱水工艺。但当原料气中含硫化氢时，TEG富液在TEG闪蒸罐中降压闪蒸会闪蒸出绝大部分溶解在TEG富液中的烃类、二氧化碳等气体，但硫化氢只能闪蒸出很少部分，绝大部分硫化氢仍溶解在TEG富液中，TEG富液中的硫化氢最终从TEG再生重沸器顶随再生气排出再生重沸器，再生气灼烧后排放，硫化氢灼烧后转化为二氧化硫。

因二氧化硫的排放量及浓度需要满足国家标准《大气污染物综合排放标准》GB16297的要求。现有TEG脱水工艺如原料气含硫化氢，则再生气中硫化氢经灼烧后排放的二氧化硫基本都超过了大气污染物综合排放标准的要求。

由于大气污染物综合排放标准对二氧化硫排放的要求非常严格；另一方面含硫化氢的TEG富液对高温再生系统腐蚀非常严重。故含硫天然气TEG脱水工艺受到很大限制，国内含硫天然气TEG脱水装置很少有工业应用。

现有技术普遍采用分子筛脱水工艺来脱除含硫天然气中的水，但分子筛脱水装置相对TEG脱水装置存在流程相对复杂、压降大、投资高、操作费用高等缺点。采用分子筛脱水装置大幅提高了含硫天然气的采输成本。

技术实现要素：

1、本发明集成了TEG富液闪蒸分离和汽提分离的特点，具有同时闪蒸分离TEG富液脱除富液中溶解的烃类、二氧化碳等气体和汽提分离富液中硫化氢的功能。经含硫闪蒸汽提分离器闪蒸、汽提后TEG富液硫化氢含量可达到低于0.01％(mol)。TEG富液再生时，从TEG再生重沸器顶部排出的再生气经灼烧后排放的二氧化硫可满足国家标准《大气污染物综合排放标准》GB16297中要求最高的一级标准。特别适用于高含硫天然气TEG脱水装置。含硫闪蒸汽提分离器主要由6部分组成：

1)闪蒸汽提柱

2)液封盘

3)二级汽提段

4)高效丝网除沫器

5)喷淋装置

6)汽提气分布器

2、本发明技术方案各组成部分功能及作用

1)闪蒸汽提柱

当含硫化氢TEG富液从TEG吸收塔下部排出经降压后TEG富液中溶解的烃类、二氧化碳等会大部分闪蒸出来，但硫化氢只能闪蒸出很少部分，绝大部分硫化氢仍溶解在TEG富液中。降压后的气液两相TEG富液进入含硫TEG富液闪蒸汽提分离器后，经喷淋装置在闪蒸汽提柱上部喷淋，TEG富液闪蒸气从闪蒸汽提柱上部排出，经高效丝网除沫器除去夹带的微量TEG富液后从设备上部出口排出。TEG富液向下流经闪蒸汽提柱与从下部向上流动的汽提气进行逆流接触汽提，TEG富液中大部分硫化氢气体被汽提气携带向上流动与TEG富液闪蒸气汇合后从设备上部排出(详见附图1)。

为提高汽提效率，降低设备尺寸，闪蒸汽提柱采用规整填料或散堆填料。填料在气液传质过程中具有相际传质面积大、气液两相接触充分、两相分离效果好、气液两相通过能力大、单位体积生产能力高、操作弹性大、效率高、流体流动阻力小、结构简单、制造成本低、易于安装、维修和清洗等优点。

2)液封盘

液封盘的作用是保证含硫TEG富液闪蒸汽提分离器内TEG富液液位低于液封盘时闪蒸汽提柱下部的汽提气不会从闪蒸汽提柱下部溢出，使汽提气仍全部从闪蒸汽提柱内向上流动并均匀分布，与TEG富液充分接触，汽提TE6富液，从而保证汽提效果。

3)二级汽提段

经闪蒸汽提柱汽提后的TEG富液中大部分硫化氢气体被脱除了，为保证脱除效果，进一步降低TEG富液中溶解的硫化氢浓度，设置了二级汽提段。二级汽提段采用两段规整填料或散堆填料，两段间由折流板分隔，TEG富液与汽提天然气在两段规整填料或散堆填料内逆流接触汽提，经闪蒸汽提柱汽提后的TEG富液中残留的部分硫化氢气体再次被汽提气携带向上流动并与TE6富液闪蒸气汇合后从设备上部排出。经二级汽提段汽提后TEG富液硫化氢含量可达到低于0.01％(mol)。特别适用于高含硫天然气TEG脱水装置。TEG富液再生时从TEG再生重沸器顶部排出的再生气经灼烧后排放的二氧化硫可满足国家标准《大气污染物综合排放标准》GB16297要求中最高的一级标准。

4)高效丝网除沫器

为降低TEG富液液滴被闪蒸气和汽提气携带出含硫TEG富液闪蒸汽提分离器，减少TEG液体夹带损失，保证后续设备的正常操作，在含硫TEG富液闪蒸汽提分离器顶部设置了高效丝网除沫器。相对于其它类型除沫器，高效丝网除沫器具有比表面积大、重量轻、空隙率大、使用方便、除沫效率高、压降低、价格低等特点。

5)喷淋装置

由于TEG富液流量通常较小，闪蒸汽提柱直径也较小，喷淋装置采用莲蓬头式分布器。此种分布器具有结构简单、安装方便、分布均匀、制造成本低等优点。

6)汽提气分布器

由于汽提气量相对较小，汽提气分布器采用多孔管式气相进料分布器。在分布管上设置两排侧孔，将气相分成多股流上升至填料层。汽提气分布器有两台，一台为闪蒸汽提柱汽提气分布器，另一台为二级汽提段汽提气分布器。

3、本发明的用途

本发明适用于含硫TEG脱水装置中，使含硫天然气的脱水可采用TEG脱水装置替代含硫气分子筛脱水装置。本发明用于含硫TEG富液的闪蒸汽提，降低TEG富液中溶解的烃类、二氧化碳、硫化氢等，从而降低后续TEG重沸器负荷、减轻TEG再生系统腐蚀、减少再生气硫化氢含量，使再生气灼烧后达到国家一级排放标准。

本发明应用的含硫TEG脱水装置比现有分子筛脱水装置技术方案投资省、节能环保(分子筛脱水能耗较高)、可靠性高、占地面积小、能保证装置长期平稳运行，特别适用于高含硫天然气TEG脱水装置。经济效益明显。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是本实用新型的一种实施例结构示意图；

图中1-TEG富液入口；2-喷淋装置；3-闪蒸汽提柱；4-汽提气入口；5-闪蒸汽提柱汽提气分布器；6-液封盘；7-二级汽提段；8-二级汽提段汽提气分布器；9-TEG富液出口；10-汽提气排气孔；11-高效丝网除沫器；12-闪蒸气/汽提气出口；13-液位计；14-压力表口。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

实施例一

含硫TEG富液闪蒸汽提分离器，参见附图1所示，该系统包括TEG富液入口1；喷淋装置2；闪蒸汽提柱3；汽提气入口4；闪蒸汽提柱汽提气分布器5；液封盘6；二级汽提段7；二级汽提段汽提气分布器8；TEG富液出口9；汽提气排气孔10；高效丝网除沫器11；闪蒸气/汽提气出口12；液位计13；压力表口14。

当气液两相含硫化氢TEG富液从TEG富液入口1进入含硫TEG富液闪蒸汽提分离器后，经喷淋装置2在闪蒸汽提柱3上部喷淋，TEG富液闪蒸气从闪蒸汽提柱上部排出，经高效丝网除沫器11除去夹带的微量TEG富液后从设备上部闪蒸气/汽提气出口12排出。TEG富液向下流经闪蒸汽提柱与从下部闪蒸汽提柱汽提气分布器5来的向上流动的汽提气在闪蒸汽提柱中的规整填料或散堆填料内进行逆流接触汽提，TEG富液中大部分硫化氢气体被汽提气携带向上流动与TEG富液闪蒸气汇合后从设备上部排出。

汽提后的TEG富液流经液封盘6，当含硫TEG富液闪蒸汽提分离器内TEG富液液位低于液封盘时，闪蒸汽提柱下部的汽提气不会从闪蒸汽提柱下部溢出，使汽提气仍全部从闪蒸汽提柱内向上流动并均匀分布，与TEG富液充分接触，汽提TEG富液，从而保证汽提效果。

经闪蒸汽提柱汽提后的TEG富液中大部分硫化氢气体被脱除了，为保证脱除效果，进一步降低TEG富液中溶解的硫化氢浓度，TEG富液再流经二级汽提段7。二级汽提段采用两段规整填料或散堆填料，两段间由折流板分隔，TEG富液与从下部二级汽提段汽提气分布器8来的汽提天然气在二级汽提段内逆流接触汽提，经闪蒸汽提柱汽提后的TEG富液中残留的硫化氢气体再次被汽提气携带向上流动并经汽提气排气孔10与TEG富液闪蒸气汇合后，通过高效丝网除沫器11降低TEG富液液滴被闪蒸气和汽提气携带出含硫TEG富液闪蒸汽提分离器，减少TEG液体夹带损失，保证后续设备的正常操作。闪蒸气和汽提气从设备上部闪蒸气/汽提气出口12排出。

为监控设备内TEG富液液位设置了液位计13；为监控设备闪蒸、汽提操作压力设备上设置了压力表口14。

经二级汽提段汽提后TEG富液硫化氢含量可低于0.01％(mol)。TEG富液再生时从TEG再生重沸器顶部排出的再生气经灼烧后排放的二氧化硫可满足《大气污染物综合排放标准》GB16297要求最高的一级标准。含硫TEG富液闪蒸汽提分离器特别适用于高含硫天然气TEG脱水装置。