[发明专利]一种用于处理天然气凝液的分子筛吸附装置及工艺

说明书

本发明公开了一种用于处理天然气凝液的分子筛吸附装置及工艺，吸附装置包括至少一组吸附塔、缓冲罐、换热器、加热炉和空冷器，其中：每组吸附塔包括至少两个塔，并列设置在天然气凝液进口管线和处理后的天然气凝液出口管线之间，在每个塔的塔底和塔顶均分别设置四个切断阀V1至V4、以及V5至V8。与现有技术相比，本发明的积极效果是：针对天然气凝液产品硫等杂质要求苛刻的工况，本发明提出了一种常温下用于脱除天然气凝液中含硫化物、CH₃OH等杂质的分子筛吸附工艺，该工艺包含吸附、排空、吹扫、再生、冷吹、充液过程，可将天然气凝液中含有的含硫化物、硫醇等杂质有效脱除，同时实现分子筛在线再生及再生工艺的连续运行。

技术领域

本发明涉及一种用于脱除天然气凝液中含硫化物(典型的H₂S、RSH、RSR、COS、CS₂等)、CH₃OH等杂质的分子筛吸附装置及工艺。

背景技术

目前天然气凝液中含硫化物(典型的H₂S、RSH、RSR、COS、CS₂等)、CH₃OH等杂质的脱除方法主要包含湿法和干法两种。湿法主要采用物理化学溶剂如各类胺、配方溶剂、碱(NaOH)等一次或多次脱除各种含硫杂质的方法。

对于硫含量高、处理量大的天然气凝液的处理包括两部分：第一步利用醇胺溶液脱除LPG中的硫化氢，或将COS水解后一并脱除，常用的醇胺有MEA，DI-PA，MDEA，DEA及相应的复配溶液，该工艺已非常成熟；第二步则是用碱洗或精脱硫的分子筛或脱硫剂将天然气凝液中的硫醇等有机硫杂质脱除掉。对于脱硫剂，主要分为两种，一种为不可再生的脱硫剂，这类脱硫剂与含硫杂质之间为化学吸附，脱硫剂不可再生，需要定期(6个月左右)更换，固体废弃物需要处理。另外一种为可再生脱硫剂，这种脱硫剂为分子筛，国外公司有采用分子筛法同时脱除凝液中的H₂S，COS，RSH、甲醇等，这种工艺适用于总硫含量较少，对产品硫含量要求较苛刻的工况，其优点在于分子筛可在线再生，分子筛寿命一般在3-5年。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明提供了一种用于处理天然气凝液的分子筛吸附装置及工艺，通过吸附、排空、吹扫、再生、冷吹、充液过程，可将轻烃中含有的含硫化物、硫醇等杂质有效脱除，同时实现分子筛的再生。本发明适用于对轻烃产品硫含量等杂质要求苛刻的情况。此外，不同于传统的碱洗法，本发明对环境友好，无废水产生。

本发明所采用的技术方案是：一种用于处理天然气凝液的分子筛吸附装置，包括至少一组吸附塔、缓冲罐、换热器、加热炉和空冷器，其中：每组吸附塔包括至少两个塔，并列设置在天然气凝液进口管线和处理后的天然气凝液出口管线之间，在每个塔的塔底和塔顶均分别设置四个切断阀V1至V4、以及V5至V8；在所述处理后的天然气凝液出口管线末端与切断阀V7之间设置粉尘颗粒过滤器；切断阀V4与缓冲罐连接；切断阀V2依次与冷却气过滤器、空冷器连接；在再生气进口管线上依次设置换热器、加热炉，所述加热炉与切断阀V6连接，切断阀V1、再生气过滤器、换热器、空冷器依次连接。

本发明还提供了一种用于处理天然气凝液的分子筛吸附工艺，采用至少两塔流程，采用两塔时，一塔用于吸附、一塔再生、冷却；采用三塔时，一塔吸附、一塔再生、一塔冷却，其中：

一、吸附阶段：

打开切断阀V3和V7，其它切断阀都处于关闭状态，天然气凝液经进口切断阀V3自下而上进入吸附塔，塔内的分子筛物理吸附天然气凝液中的含硫化物及其他杂质，吸附时间为12h，经处理后的天然气凝液从塔顶经切断阀V7流出，经粉尘颗粒过滤器过滤后去下游装置；

二、排空阶段：

吸附阶段完成后，分子筛再生之前，打开切断阀V5和V4，其它切断阀都处于关闭状态，利用塔顶冷却气将吸附塔的凝液排至缓冲罐，在排液操作时，打开NGL装卸罐支线切断阀V26，缓冲罐产生的气体通过压力调节阀调压后输至再生气主管；