[发明专利]一种前倒后置式天然气干法脱硫装置及方法

说明书

本发明公开了一种前倒后置式天然气干法脱硫装置，包括并联设置的第一脱硫装置和第二脱硫装置，所述第一脱硫装置的第一脱硫罐（R‑101）、第二脱硫罐（R‑102）的气体管路串联或者并联设置后与第一保护罐（R‑103）的气体管路串联连接，所述第二脱硫装置的第三脱硫罐（R‑106）、第四脱硫罐（R‑105）的气体管路串联或者并联设置后与第二保护罐（R‑107）的气体管路串联连接，同时也公开了对应的方法。本发明的自动化程度高，结构和工艺更简单，生产效率高，能根据不同工况作适应性调整，操作方便，安全可靠，生产成本低。

技术领域

本发明涉及一种天然气脱硫装置，尤其是一种前倒后置式天然气干法脱硫装置及方法。

背景技术

天然气属于一种清洁燃料，但开采的天然气资源，通常会含有一定的硫化物。这些硫化物主要以 H2S 的形式存在，但还有小分子硫醇、硫醚、二硫化物、羟基硫和二硫化碳等组分。硫化物的存在，在含水环境下，会腐蚀生产设备及管道，污染环境。出于安全及健康考虑，天然气中含硫标准中 H2S含量应低于 20mg/m3。目前国内外天然气的使用量逐年增加，对天然气脱硫工艺的要求也随之提高。

天然气脱硫的方法分湿法脱硫和干法脱硫两种，其中干法脱硫具有投资小、工艺简单、操作方便和脱硫精度高的优点，适用面更广。常见的干法催化氧化脱硫工艺包括：将天然气增湿补氧后通过气液分离器，再加热到脱硫所需温度，然后进入到安装有催化脱硫剂的脱硫塔中，催化脱硫后使得硫含量达到要求并输送至后续装置。这一过程为催化氧化过程，脱硫产物为单质硫以及高沸点多硫化物。应用于干法脱硫的脱硫剂主要有氧化锌、氧化铁、活性炭以及分子筛等固体脱硫剂。

现有技术中，申请号200910217725.5的发明专利公开了一种天然气干法精脱硫工艺，采用三级常温天然气干法精脱硫：第一级脱硫为粗脱硫化氢，使用常温氧化铁脱硫剂，第二级精脱硫化氢反应器，使用常温氧化锌脱硫剂，第三级精脱有机硫反应器，使用常温分子筛脱硫剂，常温氧化铁脱硫剂和常温分子筛脱硫剂能够再生重复使用，第一级反应器、第二级反应器和第三级反应器，必须是一开一备，该发明专利能延长有机硫吸附剂的再生周期，提高脱硫精度，但结构和工艺复杂，自动化程度低，对于不同工况的适用范围窄。

另外，国内现有天然气脱硫装置采用的是自上而下的天然气脱硫方式，反应器内部脱硫剂床层压力大，容易压裂催化剂，导致催化剂粉碎，不但影响到催化剂用量和产品脱硫效果，还会导致脱硫剂粉碎进入底部管道，导致管道堵塞，同时由于压力自上而下，因此容易压损支撑格栅，降低反应器安全系数。

因此，为更好地净化天然气，适应国内外天然气市场规模增长的需求，应当研发更为安全、高效、环保的环保天然气脱硫设备和工艺。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种结构简单、安全高效和适用范围广的前倒后置式天然气干法脱硫装置，并介绍了该装置的使用方法。

本发明的技术方案为：

一种前倒后置式天然气干法脱硫装置，包括并联设置的第一脱硫装置和第二脱硫装置，其特征在于：所述第一脱硫装置包括第一脱硫罐（R-101）、第二脱硫罐（R-102）和第一保护罐（R-103），所述第一脱硫罐（R-101）、第二脱硫罐（R-102）的气体管路串联或者并联设置后与第一保护罐（R-103）的气体管路串联连接，所述第一脱硫罐（R-101）、第二脱硫罐（R-102）和第一保护罐（R-103）的出液管路均连接至第一出液端；

所述第二脱硫装置包括第三脱硫罐（R-106）、第四脱硫罐（R-105）和第二保护罐（R-107），所述第三脱硫罐（R-106）、第四脱硫罐（R-105）的气体管路串联或者并联设置后与第二保护罐（R-107）的气体管路串联连接，所述第三脱硫罐（R-106）、第四脱硫罐（R-105）和第二保护罐（R-107）的出液管路均连接至第二出液端；所述第一脱硫装置和第二脱硫装置的进气管路均与总进气端连接，第一保护罐（R-103）和第二保护罐（R-107）的出气管路均与总出气端连接。