[發明專利]一種油氣田天然氣脫硫方法

有效

• 申請號: 201010155186.X
• 申請日: 2010-04-18
• 公開（公告）號: CN101831333A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 李清方;張建;張新軍;張寧寧;朱紅彬;陸詩建;孫志英;劉海麗;董金婷;王利君;傅莉;趙媛媛
• 申請（專利權）人: 勝利油田勝利勘察設計研究院有限公司;山東賽瑞石油科技發展有限公司
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本發明涉及油氣田開發中對高含H2S天然氣及油井伴生氣的脫硫設備，具體的說是一種油氣田天然氣脫硫方法。

二、背景技術

目前油氣田在開發中遇到許多天然氣含H₂S很高的區塊。特別是油田高含H₂S的油井伴生氣。H₂S的存在給安全生產和設備防護都造成很大的危害，是必須嚴格控制的環境污染源之一，因此對高含H₂S的天然氣必須經進行處理。目前，干法脫硫工藝對于高含硫天然氣成本太高，常規濕法脫硫工藝用于吸收和解析的設備主要采用的是板式塔和填料塔，這些設備尺寸龐大、造價高、傳質效率較低、易塔堵、操作彈性小，投資高。而開發一種天然氣脫硫新方法，使其設備結構體積小、投資少、脫硫效率高、不易塔堵、適合天然氣脫硫處理的脫硫設備，有利于解決高含H₂S天然氣的處理問題。

三、發明內容

本發明的目的是提供一種油氣田天然氣脫硫方法，解決上述已有技術存在的脫硫裝備老化、龐大、投資成本高，脫硫效率低的問題。

本發明的技術方案是通過以下方式實現的：

一種油氣田天然氣脫硫方法，其特征是將濕法脫硫塔設為多個脫硫塔串聯方式連接一體，每個脫硫塔采用天然氣低進高出方式，脫硫劑采用高進低出的方式，天然氣與脫硫劑經氣液傳質和氣汽傳質區的強化脫硫，提高對天然氣的脫硫效率，再經最后一個脫硫塔旋流器脫硫和脫脫硫液，提高天然氣干度外輸，具體方法為：

脫硫劑經泵提升后由脫硫塔上部進液口進入脫硫塔內，經霧化器霧化后向下噴灑，在脫硫塔底部聚結形成一定液位，并通過浮子液位調節器來控制。含硫天然氣從脫硫塔底部進入脫硫塔內，經氣體分布器分散到氣液傳質區，分散的高含硫化氫的天然氣微氣泡與從氣汽傳質區聚結而來的低濃度液相脫硫劑接觸，經過水洗和氣液傳質后，初步脫硫的低含硫化氫天然氣向上進入氣汽傳質區，與自上而下霧化的高濃度脫硫劑逆流接觸后，到達氣出口并進入下一級脫硫塔。在末級脫硫塔內設置氣液旋流分離器，氣液旋流分離器由多組小氣液旋流分離器并聯組成，上級脫硫塔出來的脫掉硫化氫的天然氣經拉法爾噴管進入氣液旋流分離器，氣液旋流分離器下部氣相空間通過回流管與拉法爾噴管連通，形成負壓，保證旋流管內液滴順利的沉降。分離出的液滴匯到下部液相空間，由排液口排出，液位由浮子液面調節器控制；分離出的凈化天然氣從上部氣出口排出，進入天然氣輸氣管線；經脫硫后的富含H₂S的溶液經富液出口排出后用泵打入再生塔進行再生。脫硫塔串聯級數根據天然氣性質和脫硫指標需要確定。

一種油氣田天然氣脫硫裝置，主要由多個脫硫塔組成。其特征在于，多個脫硫塔殼體設為立式圓筒型，之間串聯連接，前幾個脫硫塔具體結構相同，分別由設在殼體頂部出氣口，設在上部周側的進液口，設在上內部且與進液口相連的霧化器，設在殼體下部周側的進氣口，設在殼體下內中部的且與進氣口相連的氣體分布器和垂直設在殼體下部的且與底部出口相連的富液出口浮子液位調節器組成；殼體中部設為氣汽傳質區，下部設為氣液傳質區。最后的天然氣脫硫塔由設在殼體上頂部的凈化氣出口，設在頂內部的捕霧器，垂直設在殼體中部的多旋流管組合式旋流器，設在殼體上部外周且與殼體內部旋流器進口相連的拉法爾噴管機構和垂直設在下部的且與底部富液出口相連的富液出口浮子液位調節器組成。第一個天然氣脫硫塔的進氣口與含硫化氫天然氣管線相連，多個脫硫塔的出氣口與多個脫硫塔進氣口逐序串接，最后一個天然氣脫硫塔的出氣口與天然氣外輸管線相連。前幾個脫硫塔的進液口并聯于脫硫液來液管線上，多個天然氣脫硫塔的富液出口并聯于富液再生塔的進口。

浮子液位調節器采用浮子和連桿垂直帶動閥芯開關的浮子液位調節器。

霧化器設為沐浴噴頭式的霧化器，噴眼為毛細孔，噴口向下。

氣體分布器噴管設為多環型或多根并排型，在噴管的上表面設有若干個直徑小于1毫米的細孔。

拉法爾噴管機構由拉法爾噴管和回流管組成，回流管與拉法爾噴管喉腔和拉法爾噴管下部的脫硫塔殼體連接。

經國內外檢索，尚未發現與本發明相同的天然氣脫硫工藝，本發明提高了井口或邊遠地區含硫化氫天然氣脫硫效率，降低了工程造價，方便了生產管理。

本發明與已有技術相比具有以下優點：

1、該脫硫工藝結構簡單、設計合理，不使用填料，避免了塔堵問題，自動化程度高，通過液位調節可有效的控制脫硫效果，操作維護方便。