[发明专利]一种井口高压天然气脱硫装置及方法

说明书

本发明公开了一种井口高压天然气脱硫装置及方法，原料气气液分离罐通过第一管道连接高压含硫天然气，原料气气液分离罐通过第二管道与吸收罐连接相通；吸收罐通过第三管道与硫磺沉降槽连接相通，吸收罐通过第四管道与闪蒸罐连接相通，吸收罐通过第十一管道与净化气气液分离罐连接相通；闪蒸罐通过第五管道与氧化再生槽富液进口连接相通，闪蒸罐通过第十二管道与熔硫釜连接相通；氧化再生槽通过第六管道与硫磺沉降槽连接相通。富液氧化再生与硫磺沉降浓缩分开，能在不适于现场建造的沙漠、戈壁及偏远地区气井实现单井就地脱硫回收宝贵的天然气资源；采用燃气熔硫提升了熔硫效率，节省了大型公用工程，便于偏远高压高硫天然气络合铁脱硫。

技术领域

本发明属于脱除硫化氢工艺，具体涉及一种井口高压天然气脱硫装置及方法。

背景技术

我国含硫(主要为H₂S)气田的天然气产量占全国的60％以上，从含硫天然气中回收的硫磺约占我国硫磺产量的30％。目前国内含硫天然气集中处理的工艺已经非常成熟，设计处理规模通常都在100x10⁴m³/d以上，设备投资在过亿，可以采用MDEA、醇胺法、砜胺法等湿法脱硫，然后克劳斯硫磺回收；对于周边乡镇建设发达，乡镇多，人口，公路、铁路密集发达的单井，就地建站处理存在占地面积大，拆迁困难等难题，若采用脱硫厂集中净化处理方式从安全和拆迁等角度出发会存在一定的隐患和难度；对硫化物含量不是太低，但也不适用克劳斯硫磺回收的工况，无法就地对天然气进行脱硫以供其使用；另外，对于硫化物含量非常低的天然气的处理方法已经成熟，可采用固体氧化铁法，对于一部分位于偏远地区的站场及其周边，尚无法就地对天然气进行脱硫以供其使用；另外，沙漠、戈壁、海洋等无法现场建造大型设备，对于发现的天然气也无法脱硫回收利用。所以,多年以来这部分气井一直都不能投入开发，严重影响了勘探、钻井成本的回收。

为了克服上诉不足及传统天然气脱硫净化工艺自身的缺点，络合铁天然气脱硫技术，其在脱硫的同时将天然气中的硫化物直接转化为单质硫，从而简化工艺流程、方便操作、降低投资，适宜于井口天然气就地脱硫净化。络合铁脱硫技术产生的硫磺膏需要进一步硫磺精制，采用传统的蒸汽熔硫需要锅炉，在偏远地方、沙漠等地方，建设锅炉系统不现实；传统络合铁脱硫技术的氧化再生和硫磺浓度在一个氧化再生槽中进行，对于潜硫量较高的工况，氧化再生槽尺寸非常大，需要就地建造，对于偏远地方，这带来了相当的困难。天然气中含有硫醇等有机硫，在吸收下来后转化为二硫化物、砜或亚砜，再生后的废空气夹带了少量二硫化物等有机硫，臭味很大，对工作环境的影响较大。

发明内容

本发明针对传统络合铁脱硫技术产生的硫磺膏采用蒸汽熔硫需要锅炉等大型公用工程的问题，采用燃气熔硫设备，利用低压闪蒸气作为燃料进行熔硫，熔硫后的清液可作为过滤洗涤水，节省了公用工程；

本发明还针对传统络合铁脱硫技术的再生和硫磺沉降在一个容器中导致设备尺寸大，难以工程橇装化，本发明将脱硫液富液的再生功能和硫磺沉降功能分开，方便橇装化设计。

为实现上述目的，本发明所设计的井口高压天然气脱硫装置，包括吸收罐、净化气气液分离罐、原料气气液分离罐、闪蒸罐、氧化再生槽、硫磺沉降槽、硫磺浆过滤机及熔硫釜；

所述原料气气液分离罐的第一气体进口通过第一管道连接含硫天然气，原料气气液分离罐的第一气体出口通过第二管道与吸收罐连接相通；所述吸收罐的液体进口通过第三管道与硫磺沉降槽连接相通，吸收罐的第一液体出口通过第四管道与闪蒸罐连接相通，吸收罐第二气体出口通过第十一管道与净化气气液分离罐连接相通；所述闪蒸罐第二液体出口通过第五管道与氧化再生槽富液进口连接相通，闪蒸罐第三气体出口通过第十二管道与熔硫釜连接相通；所述氧化再生槽溢流液体出口通过第六管道与硫磺沉降槽连接相通，所述硫磺沉降槽浆液出口通过第七管道与硫磺浆过滤机连接相通；所述硫磺浆过滤机硫膏出口通过第八管道与熔硫釜连接相通。