[发明专利]一种高效天然气脱氯装置及工艺

说明书

本发明涉及天然气净化技术领域，公开了一种高效天然气脱氯装置及工艺，该装置包括冲洗水缓冲注入设施、天然气脱氯塔、冲洗水循环泵和酸性水闪蒸罐；冲洗水缓冲注入设施的冲洗水缓冲罐通过冲洗水泵与天然气脱氯塔的冲洗水入口相连；天然气脱氯塔设有水洗一段和水洗二段，水洗一段和水洗二段分别设有冲洗水循环泵，冲洗水入口设于水洗一段上方，水洗二段下方设有天然气入口，天然气脱氯塔的脱氯天然气出口与净化装置相连、含氯酸性水出口与酸性水闪蒸罐相连；酸性水闪蒸罐的闪蒸气出口与硫磺回收装置相连、含氯废水出口与废水处理装置相连。本发明可高效去除天然气中的氯离子，脱氯后天然气中氯离子浓度＜50mg/L，保证下游净化装置的安全。

技术领域

本发明涉及天然气净化技术领域，具体地，涉及一种高效天然气脱氯装置及工艺。

背景技术

天然气净化是天然气生产过程中的一个中间环节，该环节的目的是将从气田开采出的含硫天然气中H₂S及H₂O几乎全部脱除，并部分脱除CO₂，使净化后的天然气气质满足国家标准《天然气》产品气的要求。

目前国内天然气净化厂设备及管线选材均不考虑原料天然气中携带氯离子，天然气进料过滤器、天然气脱硫塔、贫富胺液换热器及溶剂再生塔等关键设备均选用不锈钢材质，酸性天然气管线及仪表也都大量选用不锈钢材质。

天然气净化厂实际运行过程中，原料天然气中往往携带大量含氯液滴，根据国内某天然气净化厂的测量：2010～2015五年运行期间，天然气装置排液中氯离子浓度平均为11000mg/L。

根据NACE标准，316L奥氏体不锈钢材料对氯离子浓度要求如下：温度＜60℃、H₂S分压＜350kPa时，氯离子浓度不得超过50mg/L，净化厂原料气携带氯离子浓度已远超出设计和标准要求，存在氯离子诱导的硫化氢应力腐蚀开裂的风险。原料气管线输送介质压力高，通常含有硫化氢、有机硫等有毒组分，一旦发生氯离子诱导的硫化氢应力腐蚀开裂，原料气泄漏量大、速度快，波及范围广，存在人员中毒、火灾爆炸、环境污染等风险。若整体提高材质，净化厂投资会大幅增加。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的是一种高效天然气脱氯装置及工艺，将该装置增设在净化装置上游，能够脱除天然气中携带的氯离子，脱氯后天然气夹带液滴中氯离子浓度＜50mg/L，满足下游设备及管道材料要求，避免其对下游管线及设备的影响，保证净化装置的安全稳定运行，烃损失小，产生的闪蒸气可送至硫磺回收装置回收，通过冲洗水循环工艺，最大程度降低新鲜水的耗量，减少对环境的影响。该装置及工艺用于大型天然气净化厂(天然气处理量高达3600万方/天)，可实现高效脱除氯离子，同时降低能耗、减少对环境的影响。

本发明的第一方面提供了一种高效天然气脱氯装置，该高效天然气脱氯装置包括冲洗水缓冲注入设施、天然气脱氯塔、冲洗水循环泵和酸性水闪蒸罐；

所述冲洗水缓冲注入设施包括冲洗水缓冲罐和冲洗水泵，所述冲洗水缓冲罐的进水口与界区冲洗水管线相连，所述冲洗水缓冲罐的出水口通过冲洗水泵与天然气脱氯塔的冲洗水入口相连；

所述天然气脱氯塔内由上至下设有水洗一段和水洗二段，所述冲洗水入口位于水洗一段上方的天然气脱氯塔侧壁上，所述水洗二段下方的天然气脱氯塔侧壁上设有天然气入口，所述天然气入口与界区天然气管线连通，所述天然气脱氯塔顶部设有脱氯天然气出口、底部设有含氯酸性水出口，所述脱氯天然气出口与净化装置相连，所述含氯酸性水出口与酸性水闪蒸罐的进料口相连；所述冲洗水循环泵包括一段冲洗水循环泵和二段冲洗水循环泵，所述一段冲洗水循环泵连接于水洗一段的底部与顶部之间，所述二段冲洗水循环泵连接于水洗二段的底部与顶部之间；

所述酸性水闪蒸罐的顶部设有闪蒸气出口、底部设有含氯废水出口，所述闪蒸气出口与硫磺回收装置相连，所述含氯废水出口与废水处理装置相连。