[发明专利]小型天然气脱硫装置及其脱硫方法

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种小型天然气脱硫装置及其脱硫方法，属于天然气净化设备领域。能够用于天然气在化工行业中的生产站场就地脱硫或沼气脱硫。

背景技术

天然气生产、输送站场及其周边区域需要使用净化天然气作为生产及生活用气，一般采用从脱硫厂脱硫净化后再铺设管道送出或者采用专门的脱硫塔就地脱硫后再使用。但是对于偏远地区或小型的天然气生产站场，由于自身需要的天然气量较小，这两种方式不但费用昂贵，而且造成了资源浪费，因此，需要一种小型或微型天然气脱硫装置，能够灵活、方便、低成本地满足这部分天然气生产单位对本身生产的天然气就地脱硫后直接使用的要求。

发明内容

本发明专利的目的是针对现有技术的不足而提供一种小型天然气脱硫装置及其脱硫方法，其特点是为偏远地区或小型的天然气生产站场而设计的脱硫装置，能够灵活、方便、低成本地满足这部分天然气生产单位对本身生产的天然气就地脱硫后直接使用的要求。

本发明专利的目的由以下技术措施实现

小型天然气脱硫装置，含有管道、仪表和脱硫罐，其特征在于：多个脱硫罐的下端分别通过进气支管与进气主管连接；多个脱硫罐上端分别通过出气支管与出气主管连接；进气主管的中间通过管道和阀与出气主管的中间连接，将多个脱硫罐分为串、并联两种运行方式；进气支管与出气支管均为相互独立结构，能够在整套装置不停机的情况下，单独更换已失效的脱硫剂；脱硫装置中安装有2支压力表，压力表分别与进气和出气主管联通，通过观察两表的压差，可判断脱硫装置是否运行正常。

脱硫罐采用无缝钢管焊接带颈法兰的结构；脱硫罐内下层装设10～20mm焦炭粒，焦炭粒上装设900～1000mm三氧化二铁脱硫剂；脱硫罐上部设有带颈视镜。

小型天然气脱硫装置的脱硫方法包括以下步骤：

1)打开脱硫罐上法兰，装入焦炭粒和三氧化二铁脱硫剂，并检查脱硫装置的气密性；

2)根据当地实际用气量，安装相应的脱硫罐数量，并关闭剩余的进气支管上的阀和出气支管上的阀；

3)根据当地脱硫需求，决定脱硫罐分组为串联或并联模式：

a.当进气主管阀、出气主管阀打开，进、出管中间阀闭合时，多个脱硫罐为并联运行；

b.当进气主管阀、出气主管阀闭合，进、出管中间阀打开时，前部脱硫罐并联为一组，后部脱硫罐并联为一组，两组组成为串联运行；

4)通过带颈视镜观察脱硫剂颜色由红色变为黑色时更换三氧化二铁脱硫剂。

性能测试：

1)本发明试运行中，H2S的脱除效果良好，出口H2S含量为0.5～7mg/m3，满足设计要求；多个脱硫罐满负荷运行，一次性使用周期超过300天。

2)通过带颈视镜观察到脱硫剂的颜色由红变黑为失效；经3次还原后的氧化铁重复使用，对天然气的脱硫效果仍能满足工业要求。

3)运行平稳，无明显振动；每3个月检查一次，无泄漏。

本发明具有以下优点：

1)小型天然气脱硫装置的管道系统能够实现串、并联快速转换，以满足脱硫净化能力调节或不同流量下的用气需求；通过改变管道系统中的进气分管和出气分管个数，调节相应投入运行的脱硫罐数量，使整套脱硫装置在不停机的情况下，单独对已失效的脱硫罐进行更换脱硫剂或使脱硫剂再生，以保证脱硫装置长时间连续运行；

2)根据用户要求对脱硫罐总数进行调节，增加脱硫罐，改造加工也较容易，适用范围广。

3)脱硫罐统一的结构、尺寸和标准接头，以便快速安装和拆卸；

4)采用无缝钢管焊接带颈法兰，易于填装、清理和置换脱硫剂；

5)安装有带颈视镜，可以直接观察脱硫剂的工作状态，以便及时更换或再生失效脱硫剂。

附图说明

图1为小型天然气脱硫装置结构示意图

1、进气主管，2、脱硫罐，3出气主管，4、进气支管，5、出气支管，6、支架。

图2为小型天然气脱硫装置脱硫罐结构及局部刨面示意图

7、带颈法兰，8、焦炭粒，9、三氧化二铁脱硫剂，10、带颈视镜。

图3为小型天然气脱硫装置管道部分结构示意图

11、进气支管阀，12、出气支管阀，13进气主管阀，14、进、出管中间阀，15、出气主管阀，16、压力表。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是本实施例只能用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术娴熟人员可以根据上述本发明的内容作出一些非本质的改进和调整。