[实用新型]天然气脱硫脱碳处理溶液再生系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及天然气脱硫脱碳处理技术领域，尤其是天然气脱硫脱碳处理溶液再生系统。

背景技术

天然气主要成分为甲烷，其次为乙烷、丙烷、丁烷等，此外还有CO₂、H₂S等组分；CO₂、H₂S等组分的存在不仅在开采、处理和储运过程中会造成设备的腐蚀，而且用作燃料时会降低热值，同时燃烧后对环境有一定的影响，因此在天然气处理过程当中必须把CO₂、H₂S等组分的含量降低到一定的范围内，即需要对天然气进行脱硫脱碳处理。目前，存在多种天然气脱硫脱碳工艺方法，按照工艺过程本质可将其分为化学反应类、物理分离类、化学物理类及生化类等。其中化学反应法主要包括醇胺法、热钾碱法；物理溶剂法主要包括多缩乙二醇法和砜胺法等；化学-物理溶剂法是醇胺、物理溶剂和水的混合物，兼有化学溶剂法和物理溶剂法的特点，故又称混合溶液法或联合吸收法。除上述方法外，目前还可采用氧化还原法、分子筛法、膜分离法、低温分离法及生物化学法等脱除H₂S和有机硫。

目前市场上应用最为广泛的天然气脱硫脱碳处理工艺主要是化学反应法或者化学-物理溶剂法，这二种处理工艺都需要采用脱硫脱碳处理溶液，同时这些溶液都可以经过再生处理后循环利用。为了降低系统的运行成本，设计了脱硫脱碳处理溶液再生系统。

现有的脱硫脱碳处理溶液再生系统中，经过再生处理的贫液流出再生塔后，再依次经过换热器冷却、循环泵增压后，进入吸收塔，从吸收塔上部进入吸收塔，自上而下通过吸收塔与自下而上进入的天然气在吸收塔内接触，从而实现系统循环，实现天然气脱硫脱碳处理的目的。

在贫液循环系统中，由于再生塔为开式结构，所以出口压力仅仅为液位高度，再加上换热器、阀门和管道的阻力降，导致进入循环泵的贫液的压力较低，这样就对循环泵的必需汽蚀余量提出了很高的要求。此外贫液中不可避免还会含有一定的二氧化碳气体，更加速了泵的汽蚀。为了解决泵汽蚀的问题，一般都会选用必需汽蚀余量较小的泵，目前主要采用的是BB3结构的轴向剖分式多级离心泵，而这种结构的泵的泵体结构复杂、价格高、故障率高、维修困难、维修成本大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供天然气脱硫脱碳处理溶液再生系统，解决现有再生系统中循环泵入口压力过低导致循环泵汽蚀，进而影响整个脱硫脱碳系统的运行的技术问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

天然气脱硫脱碳处理溶液再生系统，包括循环泵单元，所述循环泵单元包括串联的循环泵Ⅰ和循环泵Ⅱ；其中，循环泵Ⅰ完成增压功能，循环泵Ⅱ完成循环功能。

进一步地，所述循环泵Ⅰ的入口接入再生处理后的贫液，出口与所述循环泵Ⅱ的入口连接；所述循环泵Ⅱ的出口与吸收塔的脱硫脱碳处理溶液入口连接。

进一步地，所述循环泵Ⅰ选用悬臂式离心泵。

进一步地，所述循环泵Ⅱ选用径向剖分式多级离心泵。

进一步地，所述再生系统还包括闪蒸罐、过滤器、换热器、再生塔和重沸器；所述闪蒸罐的顶部入口与所述吸收塔的底部富液出口连接，底部出口与过滤器入口连接；所述换热器的低温入口与所述过滤器的出口连接，高温出口与所述再生塔的顶部入口连接；所述重沸器的入口与所述再生塔的底部出口连接，出口与所述换热器的高温入口连接；所述循环泵单元的入口与所述换热器的低温出口连接，出口与所述吸收塔的顶部处理溶液入口连接。

具体地，所述循环泵单元的入口为循环泵Ⅰ的入口，所述循环泵单元的入口为循环泵Ⅱ的出口。

进一步地，所述重沸器开设回流出口，所述再生塔开设回流入口，所述重沸器的回流出口与所述再生塔的回流入口连接。在进入重沸器的溶液没有达到再生标准的情况下，实现溶液由重沸器回流至再生塔，进行再次再生处理。

本实用新型采用两台循环泵串联的工作方式，经过再生处理后的贫液进入循环泵单元时，贫液先经循环泵Ⅰ进行增压，再进入循环泵Ⅱ实现循环。循环泵Ⅰ的入口压力为装置压力，循环泵Ⅱ的入口压力为经循环泵Ⅰ增压后的出口压力。根据这种结构特点和工作方式，仅仅只需要循环泵Ⅰ的必需汽蚀余量满足系统要求即可，由于循环泵Ⅰ的工作压力低，选用普通的悬臂式离心泵即可满足参数要求。而悬臂式离心泵的必需汽蚀余量很低，容易满足装置要求，从而也就解决了系统的整体运行要求。