一种用于富含CO2、H2S的井口天然气脱碳脱硫净化系统及方法与流程

本发明涉及井口天然气净化，具体涉及一种用于富含co2、h2s的井口天然气脱碳脱硫净化系统及方法。

背景技术：

1、在川渝地区，存在大量的富含co2、h2s的井口天然气，井口天然气的主要成分为甲烷（80%~90%）、乙烷（3%~5%），还含有少量的二氧化碳（4%~7%）、硫化氢(0.1%~1%)。简单来说，在对天然气进行回收利用之前，需要对天然气进行脱碳脱硫。传统的天然气脱碳脱硫方法一般采用单塔吸附、单塔再生工艺，塔气高度一般达到20m，设备细长，无法满足边远井口天然气天然气净化厂的运输要求，同时单塔工艺对气源中的co2、h2s含量变化的适应性差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，从而提供一种用于富含co2、h2s的井口天然气脱碳脱硫净化系统及方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种用于富含co2、h2s的井口天然气脱碳脱硫净化系统，包括一级吸附塔（1）、二级吸收塔（2）、一级再生塔（3）、二级再生塔（4）、设置在一级吸附塔（1）上部的吸附塔冷却器（5）、设置在二级吸收塔（2）上部的吸收塔冷却器（6）、设置在一级再生塔（3）上部的一级冷却器（7）、设置在二级再生塔（4）上部的二级冷却器（8）、设置在一级再生塔（3）下部的一级再沸器（9）、设置在二级再生塔（4）下部的二级再沸器（10）、贫富液换热器（11）、贫液换热器（12）、富液闪蒸罐（13）、贫液缓存罐（14）、增压装置（98）、高架火炬（99），一级吸附塔（1）设有进气口一（16）、出气口一（17）、出液口一（18）、喷液口一（34），二级吸收塔（2）设有进气口二（19）、出气口二（20）、出液口二（21）、喷液口二（35），一级再生塔（3）设有进口一（22）、出气口三（23）、出液口三（24），二级再生塔（4）设有进口二（25）、出气口四（26）、出液口四（27），富液闪蒸罐（13）设有进液口一（29）、出气口五（30）、出液口五（31），贫液缓存罐（14）设有进液口二（32）、出液口六（33），吸附塔冷却器（5）一端与天然气入口（28）管道连接，吸附塔冷却器（5）另一端与进气口一（16）管道连接，出气口一（17）与进气口二（19）管道连接，出液口一（18）、出液口二（21）与进液口一（29）通过管道连接，出液口五（31）、贫富液换热器（11）、进口一（22）依次通过管道连接，出液口三（24）与进口二（25）管道连接，出液口四（27）、贫富液换热器（11）、贫液换热器（12）、进液口二（32）依次通过管道连接，增压装置（98）一端与出液口六（33）管道连接，增压装置（98）另一端分别与喷液口一（34）和喷液口二（35）通过管道连接；出气口五（30）、出气口三（23）、出气口四（26）与高架火炬（99）通过管道连接。

4、进一步的，还包括冷却水入口（36）和冷却水出口（37），冷却水入口（36）分别与吸收塔冷却器（6）一端、贫液换热器（12）一端、一级冷却器（7）一端、二级冷却器（8）一端管道连接，冷却水出口（37）分别与吸收塔冷却器（6）另一端、贫液换热器（12）另一端、一级冷却器（7）另一端、二级冷却器（8）另一端管道连接。

5、进一步的，还包括导热油入口（38）和导热油出口（39），导热油入口（38）分别与一级再沸器（9）一端、二级再沸器（10）一端管道连接，导热油出口（39）分别与一级再沸器（9）另一端、二级再沸器（10）另一端管道连接。

6、进一步的，还包括脱水干燥装置（90）和压力控制阀q（77），出气口二（20）、压力控制阀q（77）、脱水干燥装置（90）依次通过管道连接。

7、进一步的，还包括贫液过滤器（15），贫液过滤器（15）一端与增压装置（98）管道连接，贫液过滤器（15）另一端与进液口二（32）管道连接。

8、进一步的，连接出液口一（18）与进液口一（29）的管道上设置有压力控制阀a（61），连接出液口二（21）与进液口一（29）的管道上设置有压力控制阀b（62），连接出气口五（30）与高架火炬（99）的管道上设置有压力控制阀c（63），连接贫富液换热器（11）与进口一（22）的管道上设置有压力控制阀d（64），连接出液口三（24）与进口二（25）的管道上设置有压力控制阀e（65），连接贫液换热器（12）与进液口二（32）的管道上设置有压力控制阀f（66），连接增压装置（98）另一端与喷液口一（34）的管道上设置有压力控制阀g（67），连接增压装置（98）另一端与喷液口二（35）的管道上设置有压力控制阀h（68），连接出气口三（23）与高架火炬（99）的管道上设置有压力控制阀i（69），连接出气口四（26）与高架火炬（99）的管道上设置有压力控制阀j（70）。

9、进一步的，连接冷却水入口（36）与吸收塔冷却器（6）一端的管道上设置有压力控制阀k（71），连接冷却水入口（36）与一级冷却器（7）一端的管道上设置有压力控制阀l（72），连接冷却水入口（36）与二级冷却器（8）一端的管道上设置有压力控制阀m（73）。

10、进一步的，连接导热油入口（38）与一级再沸器（9）一端的管道上设置有压力控制阀n（74），连接导热油入口（38）与二级再沸器（10）一端的管道上设置有压力控制阀o（75）。

11、进一步的，连接贫液过滤器（15）与增压装置（98）的管道上设置有压力控制阀p（76）。

12、一种用于富含co2、h2s的井口天然气脱碳脱硫的方法，包括步骤如下：

13、s1. 井口天然气依次通过串联的一级吸附塔和二级吸收塔，通过一级吸附塔和二级吸收塔内的高温贫胺液将co2、h2s完全吸收得到富胺液；

14、s2. 脱碳脱硫后的天然气通过脱水干燥装置处理后使用，同时将富胺液进行闪蒸处理后依次送入串联的一级再生塔和二级再生塔，利用高温蒸汽解析出富胺液中的co2、h2s得到贫胺液，解析出来的co2、h2s燃烧处理；

15、s3.贫胺液通过增压泵增压后再次送回一级吸附塔和二级吸收塔内用作脱附剂。

16、本发明和现有技术相比，具有以下优点和效果：

17、1）采用双塔吸附再生净化工艺，能够有效减少塔气高度，对井口天然气中co2、h2s的脱除效果强；

18、2）设置有换热循环结构，保证了用于脱附的胺气可循环利用，有效降低了净化成本，能源利用率高。

技术特征：

1.一种用于富含co2、h2s的井口天然气脱碳脱硫净化系统，其特征在于：包括一级吸附塔（1）、二级吸收塔（2）、一级再生塔（3）、二级再生塔（4）、设置在一级吸附塔（1）上部的吸附塔冷却器（5）、设置在二级吸收塔（2）上部的吸收塔冷却器（6）、设置在一级再生塔（3）上部的一级冷却器（7）、设置在二级再生塔（4）上部的二级冷却器（8）、设置在一级再生塔（3）下部的一级再沸器（9）、设置在二级再生塔（4）下部的二级再沸器（10）、贫富液换热器（11）、贫液换热器（12）、富液闪蒸罐（13）、贫液缓存罐（14）、增压装置（98）、高架火炬（99），一级吸附塔（1）设有进气口一（16）、出气口一（17）、出液口一（18）、喷液口一（34），二级吸收塔（2）设有进气口二（19）、出气口二（20）、出液口二（21）、喷液口二（35），一级再生塔（3）设有进口一（22）、出气口三（23）、出液口三（24），二级再生塔（4）设有进口二（25）、出气口四（26）、出液口四（27），富液闪蒸罐（13）设有进液口一（29）、出气口五（30）、出液口五（31），贫液缓存罐（14）设有进液口二（32）、出液口六（33），吸附塔冷却器（5）一端与天然气入口（28）管道连接，吸附塔冷却器（5）另一端与进气口一（16）管道连接，出气口一（17）与进气口二（19）管道连接，出液口一（18）、出液口二（21）与进液口一（29）通过管道连接，出液口五（31）、贫富液换热器（11）、进口一（22）依次通过管道连接，出液口三（24）与进口二（25）管道连接，出液口四（27）、贫富液换热器（11）、贫液换热器（12）、进液口二（32）依次通过管道连接，增压装置（98）一端与出液口六（33）管道连接，增压装置（98）另一端分别与喷液口一（34）和喷液口二（35）通过管道连接；

2.根据权利要求1所述用于富含co2、h2s的井口天然气脱碳脱硫净化系统，其特征在于：还包括冷却水入口（36）和冷却水出口（37），冷却水入口（36）分别与吸收塔冷却器（6）一端、贫液换热器（12）一端、一级冷却器（7）一端、二级冷却器（8）一端管道连接，冷却水出口（37）分别与吸收塔冷却器（6）另一端、贫液换热器（12）另一端、一级冷却器（7）另一端、二级冷却器（8）另一端管道连接。

3.根据权利要求1所述用于富含co2、h2s的井口天然气脱碳脱硫净化系统，其特征在于：还包括导热油入口（38）和导热油出口（39），导热油入口（38）分别与一级再沸器（9）一端、二级再沸器（10）一端管道连接，导热油出口（39）分别与一级再沸器（9）另一端、二级再沸器（10）另一端管道连接。

4.根据权利要求1所述用于富含co2、h2s的井口天然气脱碳脱硫净化系统，其特征在于：还包括脱水干燥装置（90）和压力控制阀q（77），出气口二（20）、压力控制阀q（77）、脱水干燥装置（90）依次通过管道连接。

5.根据权利要求1所述用于富含co2、h2s的井口天然气脱碳脱硫净化系统，其特征在于：还包括贫液过滤器（15），贫液过滤器（15）一端与增压装置（98）管道连接，贫液过滤器（15）另一端与进液口二（32）管道连接。

6.根据权利要求1所述用于富含co2、h2s的井口天然气脱碳脱硫净化系统，其特征在于：连接出液口一（18）与进液口一（29）的管道上设置有压力控制阀a（61），连接出液口二（21）与进液口一（29）的管道上设置有压力控制阀b（62），连接出气口五（30）与高架火炬（99）的管道上设置有压力控制阀c（63），连接贫富液换热器（11）与进口一（22）的管道上设置有压力控制阀d（64），连接出液口三（24）与进口二（25）的管道上设置有压力控制阀e（65），连接贫液换热器（12）与进液口二（32）的管道上设置有压力控制阀f（66），连接增压装置（98）另一端与喷液口一（34）的管道上设置有压力控制阀g（67），连接增压装置（98）另一端与喷液口二（35）的管道上设置有压力控制阀h（68），连接出气口三（23）与高架火炬（99）的管道上设置有压力控制阀i（69），连接出气口四（26）与高架火炬（99）的管道上设置有压力控制阀j（70）。

7.根据权利要求2所述用于富含co2、h2s的井口天然气脱碳脱硫净化系统，其特征在于：连接冷却水入口（36）与吸收塔冷却器（6）一端的管道上设置有压力控制阀k（71），连接冷却水入口（36）与一级冷却器（7）一端的管道上设置有压力控制阀l（72），连接冷却水入口（36）与二级冷却器（8）一端的管道上设置有压力控制阀m（73）。

8.根据权利要求3所述用于富含co2、h2s的井口天然气脱碳脱硫净化系统，其特征在于：连接导热油入口（38）与一级再沸器（9）一端的管道上设置有压力控制阀n（74），连接导热油入口（38）与二级再沸器（10）一端的管道上设置有压力控制阀o（75）。

9.根据权利要求5所述用于富含co2、h2s的井口天然气脱碳脱硫净化系统，其特征在于：连接贫液过滤器（15）与增压装置（98）的管道上设置有压力控制阀p（76）。

10.一种用于富含co2、h2s的井口天然气脱碳脱硫的方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及一种用于富含CO<subgt;2</subgt;、H<subgt;2</subgt;S的井口天然气脱碳脱硫净化系统及方法，包括串联的一级吸附塔和二级吸收塔、串联的一级再生塔和二级再生塔、脱水干燥装置、增压泵，天然气通过一级吸附塔和二级吸收塔利用贫胺液将CO<subgt;2</subgt;、H<subgt;2</subgt;S吸收得到富胺液，脱附后的天然气通过脱水干燥装置处理，富胺液进行闪蒸处理后送入一级再生塔和二级再生塔，利用高温蒸汽解析出CO<subgt;2</subgt;、H<subgt;2</subgt;S得到贫胺液，贫胺液通过增压泵增压后再次送回一级吸附塔和二级吸收塔内用作脱附剂。本发明采用双塔吸附再生净化工艺，能够有效减少所需的塔气高度，对井口天然气中CO<subgt;2</subgt;、H<subgt;2</subgt;S的脱除效果强，设置有换热循环结构，保证了用于脱附的胺气可循环利用，能源利用率高。

技术研发人员：范庆虎,聂成鑫,范金龙,付小刘,张春城,景武琪,万先梁,邱林俊
受保护的技术使用者：杭州冰冷科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15