[发明专利]一种耦合酸气提浓的天然气脱硫脱碳系统及方法

权利要求书

1.一种耦合酸气提浓的天然气脱硫脱碳系统，其特征在于：包括依次连接的天然气过滤分离系统、溶液吸收系统、闪蒸提浓系统和溶液再生系统，其中：

所述天然气过滤分离系统包括依次连接的重力分离器和过滤分离器；

所述溶液吸收系统包括依次连接的吸收塔和湿净化气水洗塔；所述湿净化气水洗塔的下部水出口和上部水入口分别连接水洗泵的进口和出口；

所述闪蒸提浓系统包括依次连接的一级闪蒸装置、贫富液换热器、富液加热器和二级闪蒸装置；所述一级闪蒸装置包括一级闪蒸罐和一级闪蒸塔，所述二级闪蒸装置包括依次连接的二级闪蒸罐、二级闪蒸气冷却器和二级闪蒸塔；

所述溶液再生系统包括再生塔、再生塔顶回流罐和再生塔重沸器，所述再生塔顶部气体出口通过再生塔顶冷凝冷却器与再生塔顶回流罐连接，再生塔顶回流罐的液体出口经再生塔回流泵与再生塔上部液体入口相连；

在所述吸收塔和再生塔之间设置有溶液稳定系统，所述溶液稳定系统包括依次连接的热贫液泵、贫液空冷器、贫液后冷器、贫液缓冲罐、贫液升压泵和贫液冷却器；所述热贫液泵与贫富液换热器连接，所述贫液冷却器的液体出口分别与一级闪蒸塔和二级闪蒸塔的上部液体入口连接。

2.根据权利要求1所述的一种耦合酸气提浓的天然气脱硫脱碳系统，其特征在于：所述溶液稳定系统中设置有溶液过滤系统，所述溶液过滤系统包括依次连接的贫液过滤泵、贫液预过滤器、活性炭过滤器和贫液后过滤器，所述贫液后过滤器的液体出口与贫液缓冲罐的上部入口相连；所述贫液缓冲罐的下部出口与贫液过滤泵的入口相连。

3.根据权利要求1所述的一种耦合酸气提浓的天然气脱硫脱碳系统，其特征在于：所述贫液升压泵通过贫液循环泵与吸收塔上部液体入口相连。

4.根据权利要求1所述的一种耦合酸气提浓的天然气脱硫脱碳系统，其特征在于：所述二级闪蒸塔底部液体出口和二级闪蒸罐底部液体出口分别经二级闪蒸塔底泵、二级闪蒸罐底泵连接至再生塔上部富液入口。

5.根据权利要求1所述的一种耦合酸气提浓的天然气脱硫脱碳系统，其特征在于：所述一级闪蒸塔采用填料塔，二级闪蒸塔采用板式塔，湿净化气水洗塔为板式塔。

6.一种耦合酸气提浓的天然气脱硫脱碳方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、含硫原料天然气首先经重力分离器和原料气过滤分离器分离除去机械杂质、游离水和污油；

步骤二、分离后的天然气在操作压力为6~10 MPa(g)的吸收塔内脱除原料气中大部分的H₂S、CO₂杂质气体，吸收塔塔顶排出的湿净化气进入湿净化气水洗塔完成水洗后进入下游装置；

步骤三、吸收塔塔底排出的60~75 ℃的富液与湿净化气水洗塔排出的液体一同进入一级闪蒸罐：闪蒸后的闪蒸气进入操作压力为0.5~0.7 MPa(g)的一级闪蒸塔与贫液逆流接触净化后至燃料气系统；闪蒸后的富液经贫富液换热器换热后温度为80~110 ℃，然后经过富液加热器换热至90~120℃后进入二级闪蒸罐：闪蒸后的闪蒸气经二级闪蒸气冷却器冷却后进入操作压力为0.3~0.5 MPa(g)的二级闪蒸塔与贫液逆流接触净化后至燃料气系统或低压放空火炬；

步骤四、二级闪蒸塔底富液和二级闪蒸罐底富液分别泵送至操作压力为0.08~0.12 MPa(g)的再生塔，富液在塔内蒸汽的汽提作用下解吸出酸气，酸气由塔顶排出经再生塔顶冷凝冷却器冷凝冷却后进入再生塔顶回流罐；分离出的液体经再生塔回流泵返回再生塔上部；分离出的酸气进入下游酸气处理装置；再生塔底部溶液经过再生塔重沸器加热实现再生。

7.根据权利要求6所述的一种耦合酸气提浓的天然气脱硫脱碳方法，其特征在于：再生塔塔底流出的120~130 ℃的贫液经贫富液换热器与一级闪蒸罐来的富液换热降温至80~90 ℃后依次经热贫液泵输送进入贫液空冷器冷却至50~60 ℃后，再经贫液后冷器冷却至40~50 ℃后进入贫液缓冲罐，贫液缓冲罐中的贫液通过贫液升压泵抽出，其中的80~90 %流量的贫液经贫液循环泵进入吸收塔上部，其余贫液经贫液冷却器冷却至30 ℃后分成两股，其中的20%进入一级闪蒸塔上部，其余进入二级闪蒸塔的上部。

8.根据权利要求7所述的一种耦合酸气提浓的天然气脱硫脱碳方法，其特征在于：贫液缓冲罐中1~10%的贫液依次经贫液过滤泵、贫液预过滤器、活性炭过滤器和贫液后过滤器完成过滤过程后返回贫液缓冲罐上部。