本實用新型專利技術公開了一種超重力藥劑循環(huán)吸收硫化氫的反應裝置，包括超重力旋轉反應器，二個藥劑罐通過管道與二個藥劑循環(huán)泵連接，二個藥劑循環(huán)泵通過管道與超重力旋轉反應器的中上部連接，超重力旋轉反應器的底部通過管道分別與二個藥劑罐的頂部連接，超重力旋轉反應器通過管道與旋風分離器連接，旋風分離器頂部連接凈化氣管道；旋風分離器的底部通過管道分別與二個藥劑罐的頂部連接；本實用新型專利技術的裝置，脫硫劑循環(huán)使用，既保證了脫硫劑充分同氣相中硫化氫接觸反應，又節(jié)省了脫硫劑，降低了脫硫成本。對于海洋采油平臺，本裝置可實現(xiàn)撬裝化，占地空間小，可就地實現(xiàn)伴生氣(或天然氣)脫硫操作，降低硫化氫對輸氣海管腐蝕，有利于保護整條輸氣海管。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本技術涉及一種超重力藥劑循環(huán)吸收硫化氫的反應裝置。
技術介紹
硫化氫(化學式H2S)是一種無色、有毒、密度大于空氣、有臭雞蛋氣味、可燃的酸性氣體。其毒性較一氧化碳大5～6倍，是大氣污染物之一，吸入較高濃度(一般l000mg/m3以上)時，中毒者會快速死亡。H2S溶于水形成弱酸，對金屬腐蝕形成氫脆破壞，會造成井下管柱的突然斷落，地面管匯和儀表的爆破，井口裝置的破壞等，嚴重時甚至引發(fā)井噴失控或著火事故。隨著石油和天然氣工業(yè)的發(fā)展及油氣輸送、加工、利用以及探井和生產井工作量加大，潛藏的硫化氫極大地增加了油氣生產的生態(tài)危險。目前針對原料氣(天然氣、原油伴生氣或水煤氣)中不同潛硫量有不同的處理技術，通常原料氣中硫化氫含量較高時(大于20t/d),主要采用克勞斯脫硫工藝；原料氣中潛硫量在200kg-20t/d時，一般采取磺化鈦氰鈷脫硫工藝或絡合鐵再生工藝；原料氣中潛硫量低于200kg/d時，主要采用在線藥劑噴射加藥法。早期國外油氣田用氫氧化鈉或堿性蘇打加入到鉆井液中吸收硫化氫，但是當處理量過大時，會對鉆井液性質有負面影響，尤其是對低硫的鉆井液。20世紀中后期，科研工作者通過大量的室內實驗和現(xiàn)場測試，研制和專利技術了多種硫化氫化學清除劑，如甲基乙醇胺(MDEA)等。甲基乙醇胺法使用硫化氫清除劑進行天然氣的脫硫時，利用噴射設備在線往伴生氣(或天然氣)輸送管線中加注，由于無法保證硫化氫清除劑同氣相中硫化氫充分接觸，同時，為了保證脫硫效果，硫化氫清除劑的加量必須大大過量，這樣造成藥劑的大量浪費，致使脫硫成本較高。超重力反應技術是新一代的化工分離技術，它用旋轉的環(huán)狀多孔填料床(旋轉填料床)代替垂直靜止的塔器，使氣－液在旋轉填料層中充分接觸，在液相的高度分散、表面急速更新和相界面得到強烈的擾動的情況下進行傳質、傳熱，使過程得到強化。和塔式設備相比，體積傳質系數(shù)高一到三個數(shù)量級，設備的體積和重量僅是塔式設備的百分之幾。目前尚未有關于具備兩套加藥設備循環(huán)吸附脫硫裝置的報道。
技術實現(xiàn)思路
本技術的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種超重力藥劑循環(huán)吸收硫化氫的反應裝置。本技術的技術方案概述如下：一種超重力藥劑循環(huán)吸收硫化氫的反應裝置，包括超重力旋轉反應器1，在超重力旋轉反應器1的內部設置有旋轉填料反應床2，超重力旋轉反應器1的中下部通過管道與天然氣氣源連接；第一藥劑罐3和第二藥劑罐6的底部通過管道與第一藥劑循環(huán)泵4和第二藥劑循環(huán)泵7連接，第一藥劑循環(huán)泵4和第二藥劑循環(huán)泵7通過管道與超重力旋轉反應器1的中上部連接，超重力旋轉反應器1的底部通過管道分別與第一藥劑罐3和第二藥劑罐6的頂部連接，超重力旋轉反應器1的頂部通過管道與旋風分離器5的中部連接，旋風分離器5的頂部連接的管道為凈化氣管道；旋風分離器5的底部通過管道分別與第一藥劑罐3和第二藥劑罐6的頂部連接；第一藥劑罐3和第二藥劑罐6的底部通過管道與廢液罐區(qū)連接。本技術的優(yōu)點：本技術的裝置中，采用超重力旋轉反應器作為氣液反應設備，增加脫硫劑與硫化氫的反應效率，未反應完全的脫硫劑通過管線進入藥劑罐中，隨后在藥劑循環(huán)泵的作用下再次進入旋轉填料反應床中與硫化氫反應，保證了脫硫劑的充分反應。脫硫劑循環(huán)使用，既保證了脫硫劑充分同氣相中的硫化氫接觸反應，又節(jié)省了脫硫劑，降低了油氣田氣相脫硫成本。兩個藥劑罐的設置以及配有兩套藥劑循環(huán)泵及管道的設計，在其中一個藥劑罐內藥劑失效需要更換的時候，通過閥門切換到使用另一罐藥劑，保證了裝置的連續(xù)運行。同時兩套藥劑循環(huán)泵互為備用，其中一套藥劑循環(huán)泵在故障時，切換使用另一臺藥劑循環(huán)泵，該裝置依然可以正常運行。對于海洋采油平臺，本技術裝置可實現(xiàn)撬裝化，占地空間小，可就地實現(xiàn)伴生氣(或天然氣)脫硫操作，降低硫化氫對輸氣海管的腐蝕，有利于保護整條輸氣海管。附圖說明圖1為本技術一種超重力藥劑循環(huán)吸收硫化氫的反應裝置結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖對本技術作進一步的說明。一種超重力藥劑循環(huán)吸收硫化氫的反應裝置，見圖1，包括超重力旋轉反應器1，在超重力旋轉反應器1的內部設置有旋轉填料反應床2，超重力旋轉反應器1的中下部通過管道與天然氣氣源連接；第一藥劑罐3和第二藥劑罐6的底部通過管道與第一藥劑循環(huán)泵4和第二藥劑循環(huán)泵7連接，第一藥劑循環(huán)泵4和第二藥劑循環(huán)泵7通過管道與超重力旋轉反應器1的中上部連接，超重力旋轉反應器1的底部通過管道分別與第一藥劑罐3和第二藥劑罐6的頂部連接，超重力旋轉反應器1的頂部通過管道與旋風分離器5的中部連接，旋風分離器5的頂部連接的管道為凈化氣管道；旋風分離器5的底部通過管道分別與第一藥劑罐3和第二藥劑罐6的頂部連接；第一藥劑罐3和第二藥劑罐6的底部通過管道與廢液罐區(qū)連接。各個管線還可以設置有閥門。該裝置運行時，啟動超重力旋轉反應器，旋轉填料反應床高速旋轉(約350轉/分鐘)，第一藥劑罐3或第二藥劑罐6內的脫硫劑經第一藥劑循環(huán)泵4或第二藥劑循環(huán)泵7泵入超重力旋轉反應器1內，液體脫硫劑在旋轉填料反應床的高速旋轉下均勻分散，從生產線來的含硫化氫氣體的天然氣進入旋轉填料反應床，與填料錯流接觸，硫化氫轉移到液相與脫硫劑反應轉化為多硫化物；脫除硫化氫的氣體通過超重力旋轉反應器內置的除沫器，通過管道進入旋風分離器5去除氣體中攜帶的藥劑，隨后凈化氣進入輸氣管線；脫硫劑回流進入第一藥劑罐3或第二藥劑罐6中循環(huán)使用；旋風分離器分離出的液體也隨之進入第一藥劑罐3或第二藥劑罐6中。兩個藥劑罐的設置，當其中一罐中的脫硫劑pH小于8時(可設置pH計進行監(jiān)測)，藥劑失去脫硫效果，這時通過閥門切換使用另一藥劑罐中的脫硫劑，隨之失效藥劑作為廢液排出，更換失效藥劑，以保證裝置連續(xù)運行。兩個藥劑循環(huán)泵互為備用，當其中一個藥劑循環(huán)泵故障時，可以切換使用另一臺藥劑循環(huán)泵，進一步保證了設備的連續(xù)運行。實施例1采用RC110w脫硫劑(脫硫劑，來自加拿大的RCSInc，為醇胺-甲醛反應物)采用圖1的本技術的裝置對硫化氫含量3000ppm的原油伴生氣脫硫處理，氣量為5000Nm3/d，壓力0.6Mpa，溫度44℃，將RC110w加水稀釋成質量百分比濃度為50％wt使用，氣液比100:1(v/v)，超重力機轉子外徑600mm，內徑200mm，轉子高度100mm，超重力機轉速800rpm，采用碘量法檢測凈化伴生氣的硫化氫含量，結果為2ppm。實施例2采用SULFURTRAP脫硫劑(脫硫劑，來自加美國的ChemicalProductsIndustries,Inc.，為醇胺-醛反應物)采用圖1的本技術的裝置對硫化氫含量200ppm的原油伴生氣脫硫處理，氣量為16000Nm3/d，壓力0.7Mpa，溫度46℃，將SULFURTRAP加水稀釋成質量百分比濃度為50％wt使用，氣液比50:1(v/v)，超重力機轉子外徑800mm，內徑220mm，轉子高度100mm，超重力機轉速800rpm，采用碘量法檢測凈化伴生氣的硫化氫含量，結果為1ppm。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種超重力藥劑循環(huán)吸收硫化氫的反應裝置，包括超重力旋轉反應器(1)，在超重力旋轉反應器(1)的內部設置有旋轉填料反應床(2)，其特征是超重力旋轉反應器(1)的中下部通過管道與天然氣氣源連接；第一藥劑罐(3)和第二藥劑罐(6)的底部通過管道與第一藥劑循環(huán)泵(4)和第二藥劑循環(huán)泵(7)連接，第一藥劑循環(huán)泵(4)和第二藥劑循環(huán)泵(7)通過管道與超重力旋轉反應器(1)的中上部連接，超重力旋轉反應器(1)的底部通過管道分別與第一藥劑罐(3)和第二藥劑罐(6)的頂部連接，超重力旋轉反應器(1)的頂部通過管道與旋風分離器(5)的中部連接，旋風分離器(5)的頂部連接的管道為凈化氣管道；旋風分離器(5)的底部通過管道分別與第一藥劑罐(3)和第二藥劑罐(6)的頂部連接；第一藥劑罐(3)和第二藥劑罐(6)的底部通過管道與廢液罐區(qū)連接。
【技術特征摘要】
1.一種超重力藥劑循環(huán)吸收硫化氫的反應裝置，包括超重力旋轉反應器(1)，在超重力旋轉反應器(1)的內部設置有旋轉填料反應床(2)，其特征是超重力旋轉反應器(1)的中下部通過管道與天然氣氣源連接；第一藥劑罐(3)和第二藥劑罐(6)的底部通過管道與第一藥劑循環(huán)泵(4)和第二藥劑循環(huán)泵(7)連接，第一藥劑循環(huán)泵(4)和第二藥劑循環(huán)泵(7)通過管道與超重力旋轉反應器(...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉杰，金磊，付裕，高凌霄，劉亮，閆化云，莊傳晶，
申請(專利權)人：中海油天津管道工程技術有限公司，
類型：新型
國別省市：天津;12
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