[发明专利]一种地热水中可燃气体及硫化氢的去除工艺

权利要求书

1.一种地热水中可燃气体及硫化氢的去除工艺,其特征在于：所述的工艺步骤为:

(1)含气地热流体（4）通过管道进入气水分离器（3）；

(2)进入气水分离器（3）的流体，经气水分流器入口时，气水流向和流速突然改变，使气水得以初步分离，液体在重力作用下进入分离器的集液区，液体流出分离器前在集液区内停留，液体携带的气泡上升至液面并进入气相，液体在缓冲区停留；集液区液体经由液面控制器（5）控制的出液阀流出气水分离器（3）；

(3)气水分离器（3）的气体通过液面上方的重力沉降区，被气流携带的液滴在该区内靠重力沉降至集液区，未沉降至液面的、粒径更小的水滴随气体流经捕雾器，在捕雾器内聚结、合并成大液滴，在重力作用下流入集液区，脱除液滴的气体经压力控制阀（2）流入集气管线,从而实现气水分离；

(4)流入集气管线的气体通过脱硫撬块进行脱硫处理，脱硫撬块的天然气排空口（7）管线设置自力式调压阀，将脱硫撬块的操作压力保持在较来气压力高0.07～0.1MPa，H₂S含量≤20mg/m³，脱硫后的天然气通过排空口（7）安全放空；

(5)经气水分离器（3）后的地热水进入脱硫过滤器（6），通过氧化锌脱硫法将地热水中H₂S含量处理至≤0.5mg/L；

(6)经脱硫过滤器（6）脱硫处理后的地热水进入地热供热系统。

2.根据权利要求1所述的一种地热水中可燃气体及硫化氢的去除工艺,其特征在于：所述的设备包括气水分离器（3）、脱硫橇块（1）及脱硫过滤器（6）；气水分离器（3）采用重力分离沉降原理，气水分离器（3）底部为集液区及缓冲区，通过液面控制器（5）控制的出液阀与脱硫过滤器（6）连接，气液界面控制在0.5容器直径处，气水分离器（3）上部设有捕雾器，气体出口设在气水分离器（3）顶端，经压力控制阀（2）流入集气管线，与脱硫橇块（1）连接；脱硫过滤器（6）中装填充脱硫剂，脱硫剂以ZnO为主要组分，添加CuO、MnO、A1₂0₃促进剂；脱硫橇块（1）中脱硫剂为无定形羟基氧化铁。

3.根据权利要求1所述的一种地热水中可燃气体及硫化氢的去除工艺,其特征在于：所述的步骤(2)中液体在集液区内停留时间，处理起泡原油时宜为5min～20min,处理稠油宜为5min～10min，处理其他原油时宜为1min～3min。

4.根据权利要求1所述的一种地热水中可燃气体及硫化氢的去除工艺,其特征在于：所述的脱硫橇块（1）中脱硫剂以“无定形羟基氧化铁”为主要成分，其脱硫反应机理为：

FeOOH+2H₂S→FeSSH+2H₂O。

5.根据权利要求1所述的一种地热水中可燃气体及硫化氢的去除工艺，其特征在于：所述的脱硫橇块（1）中脱硫剂装填量依据天然气流量、H₂S含量，脱硫剂的工作硫容、堆密度、年工作时间，脱硫剂每年更换次数确定，脱硫剂装填量按照下列公式确定：

G=

式中：G——脱硫剂装填量，kg；

t——脱硫剂使用时间，d；

s——脱硫剂饱和硫容，％；

C——天然气中H₂S含量，g/m³；

V——日处理天然气量，m³/d。

6.根据权利要求1所述的一种地热水中可燃气体及硫化氢的去除工艺，其特征在于：所述的气水分离后的地热水进入脱硫过滤器（6），通过氧化锌脱硫法将地热水中H₂S含量处理至≤0.5mg/L。

7.根据权利要求1所述的一种地热水中可燃气体及硫化氢的去除工艺，其特征在于：所述的脱硫过滤器（6）中装填脱硫剂，脱硫剂以ZnO为主要组分，添加CuO、MnO、A1₂0₃等促进剂；ZnO与H₂S反应生成ZnS，ZnO与H₂S的反应式为：ZnO＋H₂S＝ZnS＋H₂O。