[發明專利]一種高效天然氣脫氯裝置及工藝

有效

• 申請號: 202010141197.6
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN113337322B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 李浩;朱學軍;李健;張曉華;彭亞鋒;邱云霞
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化工程建設有限公司
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 北京思創大成知識產權代理有限公司 11614
• 代理人: 高爽

本發明涉及天然氣凈化技術領域，公開了一種高效天然氣脫氯裝置及工藝，該裝置包括沖洗水緩沖注入設施、天然氣脫氯塔、沖洗水循環泵和酸性水閃蒸罐；沖洗水緩沖注入設施的沖洗水緩沖罐通過沖洗水泵與天然氣脫氯塔的沖洗水入口相連；天然氣脫氯塔設有水洗一段和水洗二段，水洗一段和水洗二段分別設有沖洗水循環泵，沖洗水入口設于水洗一段上方，水洗二段下方設有天然氣入口，天然氣脫氯塔的脫氯天然氣出口與凈化裝置相連、含氯酸性水出口與酸性水閃蒸罐相連；酸性水閃蒸罐的閃蒸氣出口與硫磺回收裝置相連、含氯廢水出口與廢水處理裝置相連。本發明可高效去除天然氣中的氯離子，脫氯后天然氣中氯離子濃度＜50mg/L，保證下游凈化裝置的安全。

技術領域

本發明涉及天然氣凈化技術領域，具體地，涉及一種高效天然氣脫氯裝置及工藝。

背景技術

天然氣凈化是天然氣生產過程中的一個中間環節，該環節的目的是將從氣田開采出的含硫天然氣中H₂S及H₂O幾乎全部脫除，并部分脫除CO₂，使凈化后的天然氣氣質滿足國家標準《天然氣》產品氣的要求。

目前國內天然氣凈化廠設備及管線選材均不考慮原料天然氣中攜帶氯離子，天然氣進料過濾器、天然氣脫硫塔、貧富胺液換熱器及溶劑再生塔等關鍵設備均選用不銹鋼材質，酸性天然氣管線及儀表也都大量選用不銹鋼材質。

天然氣凈化廠實際運行過程中，原料天然氣中往往攜帶大量含氯液滴，根據國內某天然氣凈化廠的測量：2010～2015五年運行期間，天然氣裝置排液中氯離子濃度平均為11000mg/L。

根據NACE標準，316L奧氏體不銹鋼材料對氯離子濃度要求如下：溫度＜60℃、H₂S分壓＜350kPa時，氯離子濃度不得超過50mg/L，凈化廠原料氣攜帶氯離子濃度已遠超出設計和標準要求，存在氯離子誘導的硫化氫應力腐蝕開裂的風險。原料氣管線輸送介質壓力高，通常含有硫化氫、有機硫等有毒組分，一旦發生氯離子誘導的硫化氫應力腐蝕開裂，原料氣泄漏量大、速度快，波及范圍廣，存在人員中毒、火災爆炸、環境污染等風險。若整體提高材質，凈化廠投資會大幅增加。

發明內容

針對現有技術存在的上述技術問題，本發明的目的是一種高效天然氣脫氯裝置及工藝，將該裝置增設在凈化裝置上游，能夠脫除天然氣中攜帶的氯離子，脫氯后天然氣夾帶液滴中氯離子濃度＜50mg/L，滿足下游設備及管道材料要求，避免其對下游管線及設備的影響，保證凈化裝置的安全穩定運行，烴損失小，產生的閃蒸氣可送至硫磺回收裝置回收，通過沖洗水循環工藝，最大程度降低新鮮水的耗量，減少對環境的影響。該裝置及工藝用于大型天然氣凈化廠(天然氣處理量高達3600萬方/天)，可實現高效脫除氯離子，同時降低能耗、減少對環境的影響。

本發明的第一方面提供了一種高效天然氣脫氯裝置，該高效天然氣脫氯裝置包括沖洗水緩沖注入設施、天然氣脫氯塔、沖洗水循環泵和酸性水閃蒸罐；

所述沖洗水緩沖注入設施包括沖洗水緩沖罐和沖洗水泵，所述沖洗水緩沖罐的進水口與界區沖洗水管線相連，所述沖洗水緩沖罐的出水口通過沖洗水泵與天然氣脫氯塔的沖洗水入口相連；

所述天然氣脫氯塔內由上至下設有水洗一段和水洗二段，所述沖洗水入口位于水洗一段上方的天然氣脫氯塔側壁上，所述水洗二段下方的天然氣脫氯塔側壁上設有天然氣入口，所述天然氣入口與界區天然氣管線連通，所述天然氣脫氯塔頂部設有脫氯天然氣出口、底部設有含氯酸性水出口，所述脫氯天然氣出口與凈化裝置相連，所述含氯酸性水出口與酸性水閃蒸罐的進料口相連；所述沖洗水循環泵包括一段沖洗水循環泵和二段沖洗水循環泵，所述一段沖洗水循環泵連接于水洗一段的底部與頂部之間，所述二段沖洗水循環泵連接于水洗二段的底部與頂部之間；

所述酸性水閃蒸罐的頂部設有閃蒸氣出口、底部設有含氯廢水出口，所述閃蒸氣出口與硫磺回收裝置相連，所述含氯廢水出口與廢水處理裝置相連。