申请日2018.05.10
公开(公告)日2018.09.04
IPC分类号B01D53/78; B01D53/52; B01D53/96
摘要
本发明属于脱硫装置及工艺技术领域，具体涉及一种油气田污水池含硫闪蒸气处理装置及工艺。一种油气田污水池含硫闪蒸气处理装置，包括凝液分离器、脱硫再生塔和脱硫液存储罐，凝液分离器的底部排污口与污水池连接，脱硫再生塔包括上部脱硫塔和下部氧化再生塔，凝液分离器的排气口通过管线与脱硫再生塔的上部脱硫塔进气口连接;脱硫再生塔的下部氧化再生塔的底部出口通过循环管线分别与上部脱硫塔的进液口和下部氧化再生塔的上部进液口连接;脱硫再生塔的下部氧化再生塔部分设置空气进口，空气进口通过管线引入空气。本发明解决了现有硫化氢废气处理工艺药剂成本高、能耗大、产生二次污染和存在一定安全风险的问题。
翻译权利要求书
1.一种油气田污水池含硫闪蒸气处理装置，包括凝液分离器(1)、脱硫再生塔(2)和脱硫液存储罐(4)，凝液分离器(1)的底部排污口与污水池(5)连接，其特征在于，
所述的脱硫再生塔(2)包括上部脱硫塔和下部氧化再生塔，所述的凝液分离器(1)的排气口通过管线与脱硫再生塔(2)的上部脱硫塔进气口连接，该管线上设置阀门;所述的脱硫再生塔(2)的下部氧化再生塔的底部出口通过循环管线分别与上部脱硫塔的进液口和下部氧化再生塔的上部进液口连接，该循环管线上设置阀门;所述的脱硫再生塔(2)的下部氧化再生塔部分设置空气进口，空气进口通过管线引入空气，该管线上设置阀门;
所述的脱硫再生塔(2)的中下部设置有脱硫液补充口，脱硫液补充口通过补充管线与脱硫液储存罐(4)连接，该管线上设置阀门;
所述的脱硫再生塔(2)的上部设置净化气放空口，净化气放空口连接净化气放空管线(14)，所述的脱硫再生塔(2)的中部设置空气放空口，空气放空口连接空气放空管线(15)。
2.根据权利要求1所述油气田污水池含硫闪蒸气处理装置，其特征在于，还包括有叠式过滤器(3)，所述的叠式过滤器(3)的进液口与所述的脱硫再生塔(2)的下部氧化再生塔的底部出口管线连通，所述的叠式过滤器(3)的出液口通过管线连接脱硫再生塔(2)下部氧化再生塔的上部进液口。
3.根据权利要求1所述油气田污水池含硫闪蒸气处理装置，其特征在于，所述的脱硫再生塔(2)的上部脱硫塔的进气口处设置上气体分布器(11);连接所述的脱硫再生塔(2)的下部氧化再生塔部分的空气进口处设置下气体分布器(13)。
4.根据权利要求1所述油气田污水池含硫闪蒸气处理装置，其特征在于，所述的脱硫再生塔(2)上部脱硫塔的进液口处设置脱硫液喷淋头(10)，所述的脱硫再生塔(2)下部氧化再生塔的上部进液口处设置液体分布器(12)。
5.根据权利要求1所述油气田污水池含硫闪蒸气处理装置，其特征在于，所述的凝液分离器(1)的排气口与脱硫再生塔(2)的上部脱硫塔进气口连接的管线上设置有引风机(6);所述的脱硫再生塔(2)的下部氧化再生塔部分的空气进口处引进空气的管线上设置鼓风机(7);所述的脱硫再生塔(2)的下部氧化再生塔的底部出口的循环管线上设置循环泵(8);所述的脱硫再生塔(2)的中下部的脱硫液补充口处的补充管线设置计量泵(9)。
6.根据权利要求1所述油气田污水池含硫闪蒸气处理装置，其特征在于，所述的净化气放空管线(14)上设置有硫化氢监测仪。
7.根据权利要求1所述油气田污水池含硫闪蒸气处理装置，其特征在于，所述的脱硫再生塔(2)中下部的脱硫液补充口设置在液体分布器(12)的上方。
8.使用如上任意权利要求所述的油气田污水池含硫闪蒸气处理装置脱硫的工艺，其特征在于，包括如下步骤：
A：氧化脱硫过程，含硫气体在引风机(6)的抽吸作用下进入凝液分离器(1)分离废气中携带的雾滴及杂质后进入脱硫再生塔(2)，凝液分离器(1)分离出的液相集中收集后安全转输到污水池(5)，分离出的不含水的气体上气体分布器(10)进入脱硫再生塔(2)的上部脱硫塔内;分离出的不含水的气体与脱硫再生塔(2)的上部脱硫塔喷淋的脱硫贫液接触、反应，硫化氢被氧化成硫单质，净化气从高处放空口经净化气放空管线(14)安全放空;
B：脱硫液再生过程，来自鼓风机(7)的空气从脱硫再生塔(2)下气体分布器(13)进入，空气与脱硫富液以鼓泡的形式发生反应，实现脱硫剂再生;完全再生的脱硫贫液利用循环泵(8)分别进入脱硫再生塔(2)顶部的脱硫液喷淋头(10)和中部的液体分布器(12)，实现脱硫剂的循环利用;空气从脱硫再生塔(2)中部的空气出口经空气放空管线(15)排出。
说明书
一种油气田污水池含硫闪蒸气处理装置及脱硫工艺
技术领域
本发明属于脱硫装置及工艺技术领域，具体涉及一种油气田污水池含硫闪蒸气处理装置及工艺。
背景技术
硫化氢是一种具有可燃性、毒性、恶臭和腐蚀性的无色有害气体，不仅可对钢材等造成严重腐蚀，致使设备损坏而产生事故，而且还危害人的健康和安全。硫化氢是影响天然气质量和安全生产的重要因素之一，在进行天然气开采时，必须对天然气中的硫化氢组分含量进行严格控制。
目前常用的硫化氢气体方法有吸收法、吸附法和氧化法，但大多存在处理药剂费用高，处理能耗大，处理后产生大量污水等二次污染等问题。
比如使用碱液吸收除硫法：硫化氢与氢氧化钠等碱作用,生成可溶性硫化钠。当硫化氢过量时,则生产硫氢化钠,硫氢化钠再加碱调整,又转变成硫化钠:H2S+2NaOH→Na2S+2H2O;H2S+NaOH→NaHS+H2O;NaHS+NaOH→Na2S+H2O，其工艺流程如下：将一定浓度的氢氧化钠溶液打入吸收塔循环罐中,打开循环泵使塔中喷头均匀喷成雾状,开风机将含硫废气引入吸收系统进行吸收,再近沸腾状态下吸收二十四小时左右取样分样,当吸收液中氢氧化钠过剩量在1%以上时,则为吸收终点,更换吸收液,回收的硫化钠应用于其他工业使用。该方法存在的缺点有：1、反应消耗大量的碱液，药剂成本较高;2、反应时间长，且需要加热至近沸腾状态，因此能源消耗大;3、脱硫反应产生的废碱液属于危险废物，其处理难度大、成本高。
再比如干法脱硫---海绵铁法：海绵铁由Fe2O3的水化物浸渍木屑或木刨花制成，具有较大的硫容，木屑和木刨花能够提高Fe2O3的水化物与含硫气体的接触面积并能够控制气体分布和气体压降。其反应方程式如下：
Fe2O3+3H2S→Fe2S3+3H2O
Fe3O4+4H2S→3FeS+4H2O+S
FeS+S→FeS2，
其脱硫过程如下：含硫气体自上而下的通过装有固体氧化铁填料的吸收塔，含硫气体与海绵铁发生反应生成FeS，从而去除硫化氢使气体得到净化。再生过程中，不断向再生塔中鼓入空气,使FeS与氧气反应从而转化为Fe2O3得到再生，同时释放出S单质。该方法存在的缺点有：1、脱硫剂装卸麻烦、费时、费力;2、废弃海绵铁具有可燃性，更换脱硫剂时存在一定安全风险;3、废气海绵铁中含有大量木屑，环境可接收性差，处置难度大;4、反应过程产生大量污水。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种油气田污水池含硫闪蒸气处理装置及脱硫工艺，解决了现有硫化氢废气处理工艺药剂成本高、能耗大、产生二次污染和存在一定安全风险的问题，基于湿式氧化脱硫工艺做出的工艺创新。
本发明的技术方案是：
一种油气田污水池含硫闪蒸气处理装置，包括凝液分离器、脱硫再生塔和脱硫液存储罐，凝液分离器的底部排污口与污水池连接，所述的脱硫再生塔包括上部脱硫塔和下部氧化再生塔，所述的凝液分离器的排气口通过管线与脱硫再生塔的上部脱硫塔进气口连接，该管线上设置阀门;所述的脱硫再生塔的下部氧化再生塔的底部出口通过循环管线分别与上部脱硫塔的进液口和下部氧化再生塔的上部进液口连接，该循环管线上设置阀门;所述的脱硫再生塔的下部氧化再生塔部分设置空气进口，空气进口通过管线引入空气，该管线上设置阀门。
所述的脱硫再生塔的中下部设置有脱硫液补充口，脱硫液补充口通过补充管线与脱硫液储存罐连接，该管线上设置阀门。
所述的脱硫再生塔的上部设置净化气放空口，净化气放空口连接净化气放空管线，所述的脱硫再生塔的中部设置空气放空口，空气放空口连接空气放空管线。
具体的，还包括有叠式过滤器，所述的叠式过滤器的进液口与所述的脱硫再生塔的下部氧化再生塔的底部出口管线连通，所述的叠式过滤器的出液口通过管线连接脱硫再生塔下部氧化再生塔的上部进液口。
具体的，所述的脱硫再生塔的上部脱硫塔的进气口处设置上气体分布器;连接所述的脱硫再生塔的下部氧化再生塔部分的空气进口处设置下气体分布器。
具体的，所述的脱硫再生塔上部脱硫塔的进液口处设置脱硫液喷淋头，所述的脱硫再生塔下部氧化再生塔的上部进液口处设置液体分布器。
具体的，所述的凝液分离器的排气口与脱硫再生塔的上部脱硫塔进气口连接的管线上设置有引风机;所述的脱硫再生塔的下部氧化再生塔部分的空气进口处引进空气的管线上设置鼓风机;所述的脱硫再生塔的下部氧化再生塔的底部出口的循环管线上设置循环泵;所述的脱硫再生塔的中下部的脱硫液补充口处的补充管线设置计量泵。
具体的，所述的净化气放空管线上设置有硫化氢监测仪。
具体的，所述的脱硫再生塔中下部的脱硫液补充口设置在液体分布器的上方。
使用如上所述的油气田污水池含硫闪蒸气处理装置脱硫的工艺，包括如下步骤：
A：氧化脱硫过程，含硫气体在引风机的抽吸作用下进入凝液分离器分离废气中携带的雾滴及杂质后进入脱硫再生塔，凝液分离器分离出的液相集中收集后安全转输到污水池，分离出的不含水的气体上气体分布器进入脱硫再生塔的上部脱硫塔内;分离出的不含水的气体与脱硫再生塔的上部脱硫塔喷淋的脱硫贫液接触、反应，硫化氢被氧化成硫单质，净化气从高处放空口经净化气放空管线安全放空;
B：脱硫液再生过程，来自鼓风机的空气从脱硫再生塔下气体分布器进入，空气与脱硫富液以鼓泡的形式发生反应，实现脱硫剂再生;完全再生的脱硫贫液利用循环泵分别进入脱硫再生塔顶部的脱硫液喷淋头和中部的液体分布器，实现脱硫剂的循环利用;空气从脱硫再生塔中部的空气出口经空气放空管线排出。
本发明的有益效果是：1.使用一个脱硫再生塔实现硫化氢吸收和脱硫剂再生，建设成本低;2.脱硫剂可循环利用、补充量小，运行期间药剂成本低;3.该含硫废气处理工艺工艺流程简单、精练，因此工艺装置的自动化程度和撬装化程度都很高;4.做到了含硫废气与空气的分离处理，避免硫化氢与大量空气接触使硫化氢含硫始终保持在爆炸极限范围之外，具有极高的安全性;5.工艺装置运行所需的机泵设备少，因此使用该工艺进行含硫废气处理时能耗相对更低。