【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本技術涉及天然氣脫硫裝置，具體涉及一種具備自動補水結(jié)構的脫硫裝置。
技術介紹
1、原料天然氣經(jīng)脫硫、脫水后成為產(chǎn)品天然氣外輸。脫硫裝置的作用是脫除原料氣天然氣中的硫化氫、有機硫和部分二氧化碳，是實現(xiàn)產(chǎn)品天然氣合格外輸?shù)年P鍵裝置。在脫硫裝置中，脫硫溶液為胺液水溶液，吸收原料氣天然氣中的硫化氫、有機硫和部分二氧化碳后通過閃蒸、過濾、再生等工藝循環(huán)利用。由于再生工況為低壓高溫，在溶液再生過程中會導致溶液中水分大量流失，雖然可通過后續(xù)對再生氣的冷卻回收部分水量，但回收量不足以保持溶液溶度不變，需要在生產(chǎn)過程中持續(xù)進行補充水的操作。
2、目前補充水的方式通常為人工手動操作補水，操作調(diào)整依據(jù)為對溶液水含量定期人工分析數(shù)據(jù)。
3、由于分工分析的頻次有限、分析數(shù)據(jù)滯后，需要操作人員根據(jù)經(jīng)驗進行補水操作。同時，需要對溶液溶度進行嚴格控制，溶度過高或過低都會影響溶液吸收天然氣中的硫化氫、有機硫和部分二氧化碳的效果，影響產(chǎn)品天然氣中硫化氫、二氧化碳、總硫的含量，嚴重時會導致天然氣中硫化氫、二氧化碳、總硫的含量超標，從而導致產(chǎn)品天然氣不合格，停止外輸和進行放空燃燒，造成資源浪費。
技術實現(xiàn)思路
1、本技術所要解決的技術問題是現(xiàn)有天然氣脫硫裝置無法實現(xiàn)自動補水，導致溶液濃度無法嚴格控制，進而影響產(chǎn)品天然氣的質(zhì)量的問題，基于此，提出了一種具備自動補水結(jié)構的脫硫裝置，該脫硫裝置實現(xiàn)了溶液補水的自動操作，替代人工補水操作，降低了操作人員的勞動強度，提高了工作效率。
2、本技術通
3、本申請?zhí)峁┮环N具備自動補水結(jié)構的脫硫裝置，包括通過管線相互連通的脫硫吸收塔和脫硫再生塔，所述脫硫再生塔底部連接有補水管道，所述補水管道上連接有調(diào)節(jié)閥；
4、所述脫硫再生塔與所述脫硫吸收塔之間連接有貧液管道和富液管道；所述脫硫再生塔與所述脫硫閃蒸罐之間連接有貧液管道；
5、所述富液輸出管道用于將所述脫硫吸收塔中的液體輸送至所述脫硫再生塔中，按照液體流向，所述富液輸出管道上依次連通脫硫閃蒸罐、系統(tǒng)設備；
6、所述貧液管道用于將所述脫硫再生塔底部排出的液體輸送至所述脫硫吸收塔和所述脫硫閃蒸罐的填料柱內(nèi)，按照液體流向，所述貧液管道上依次連通系統(tǒng)設備、溶液泵；所述貧液管道上安裝有第一流量計、水含量在線分析儀、第三流量計，所述第一流量計、第三流量計以數(shù)值量信號連接有加法器；所述水含量在線分析儀以數(shù)值量信號連接有減法器，所述加法器和所述減法器均以數(shù)值量信號連接乘法器一、乘法器二；所述補水管道上安裝有第二流量計，所述第二流量計以數(shù)值量信號連接pid調(diào)節(jié)器。
7、工作原理：通過水含量在線分析儀測量值與溶液濃度設定值在減法器內(nèi)相減(通過溶液濃度設定值折算出溶液中水含量設定值，并將其作為被減數(shù)、測量值為減數(shù))，得出溶液濃度的差值δc。進脫硫吸收塔的貧液與進閃蒸塔的貧液流量在加法器中相加，得到脫硫裝置總的貧液循環(huán)量，貧液在乘法器一內(nèi)與修正系數(shù)k(考慮脫硫吸收塔、再生塔、閃蒸罐等設備中的溶液量)相乘，輸出值為脫硫系統(tǒng)理論溶液量，輸出值再在乘法器內(nèi)與溶液濃度差值δc相乘，得到理論補水量，理論補水量作為pid調(diào)節(jié)器的設定值，pid調(diào)節(jié)器根據(jù)設定值和補水流量的差值進行pid運算后控制調(diào)節(jié)閥的動作，從而實現(xiàn)自動補水的控制。
8、進一步的，脫硫裝置還包括加法器、乘法器一、乘法器二、pid調(diào)節(jié)器、減法器。
9、進一步的，所述第一流量計、水含量在線分析儀、第二流量計、第三流量計、調(diào)節(jié)閥均與控制器通過信號線連接。
10、進一步的，所述加法器、乘法器一、乘法器二、pid調(diào)節(jié)器、減法器均為控制器內(nèi)部的功能塊，通過在控制器內(nèi)進行程序組態(tài)實現(xiàn)其功能塊間的數(shù)值量信號連接。
11、進一步的，所述控制器包括plc、rtu、dsc、sis中的任意一種。
12、進一步的，所述溶液泵采用冗余配置或者多臺配置的安裝方式。
13、進一步的，所述補水管道上安裝有調(diào)節(jié)閥，所述調(diào)節(jié)閥設置有旁路管線，所述旁路管線上也設置有手動閥；所述調(diào)節(jié)閥前后均設置有手動閥；所述旁路管線的兩端均與所述補水管道連通，且所述調(diào)節(jié)閥位于所述旁路管線與所述補水管道連接點之間。
14、進一步的，所述系統(tǒng)設備包括相互連通的過濾器、換熱器和冷卻器。
15、進一步的，所述補水管道上連接有止回閥。通過在補水管道上連接止回閥，可以防止脫硫再生塔內(nèi)的有毒介質(zhì)進入到補水管線中。
16、進一步的，所述水含量在線分析儀安裝在系統(tǒng)設備與回流泵之間的貧液管道上。
17、該管段上的貧液介質(zhì)為整個貧液管段中壓力最低、溫度最低，可以大幅減少水含量在線分析儀對樣品預處理系統(tǒng)中降溫、降壓的要求及設備設施，從而可以簡化樣品預處理系統(tǒng)和降低在線分析儀的采購和運行成本。
18、進一步的，所述補水管道接入所述脫硫再生塔底部位置，所述脫硫再生塔底部位置為所述脫硫再生塔底部的儲液段。該接入位置避開了脫硫再生塔中上部的再生區(qū)，因此避免了補入水因再生蒸發(fā)損失和對溶液再生質(zhì)量的影響。
19、本技術與現(xiàn)有技術相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：
20、(1)本申請中的脫硫裝置實現(xiàn)了溶液補水的自動操作，替代了人工補水操作，降低了操作人員的勞動強度，提高了工作效率；
21、(2)本申請中的脫硫裝置解決了補水操作存在滯后、不及時以及操作不當?shù)膯栴}，實現(xiàn)了精準補水，使溶液濃度的調(diào)整及時、準確，提高了脫硫裝置運行的平穩(wěn)性，減少和避免了因溶液溶度造成產(chǎn)品天然氣不合格、放空燃燒、浪費資源的情況發(fā)生，保證脫硫裝置安全平穩(wěn)運行，提高工作效率，減少人工勞動強度，降低安全風險；
22、(3)本申請中的脫硫裝置可適用于現(xiàn)有的天然氣脫硫、工業(yè)尾氣脫硫、尾氣處理等，可廣泛應用于石油、化工、火力發(fā)電等行業(yè)，具有適用范圍廣泛、應用前景好的優(yōu)點。
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1.一種具備自動補水結(jié)構的脫硫裝置，包括通過管線相互連通的脫硫吸收塔(01)、脫硫再生塔(08)和脫硫閃蒸罐(18)，其特征在于，所述脫硫再生塔(08)底部連接有補水管道(11)，所述補水管道(11)上連接有調(diào)節(jié)閥(13)；
2.根據(jù)權利要求1所述的一種具備自動補水結(jié)構的脫硫裝置，其特征在于，所述第一流量計(03)、水含量在線分析儀(07)、第二流量計(10)、第三流量計(16)、調(diào)節(jié)閥均與控制器通過信號線連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種具備自動補水結(jié)構的脫硫裝置，其特征在于，所述加法器(19)、乘法器一(04)、乘法器二(05)、PID調(diào)節(jié)器(09)、減法器(06)均為控制器內(nèi)部的功能塊，通過在控制器內(nèi)進行程序組態(tài)實現(xiàn)，其功能塊間通過數(shù)值量信號連接。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的一種具備自動補水結(jié)構的脫硫裝置，其特征在于，所述控制器包括PLC、RTU、DCS、BPCS、SIS中的任意一種。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種具備自動補水結(jié)構的脫硫裝置，其特征在于，所述溶液泵(17)采用冗余配置或者多臺配置的安裝方式。
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7.根據(jù)權利要求1所述的一種具備自動補水結(jié)構的脫硫裝置，其特征在于，所述系統(tǒng)設備(15)包括相互連通的過濾器、換熱器和冷卻器。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種具備自動補水結(jié)構的脫硫裝置，其特征在于，所述補水管道(11)上連接有止回閥(20)。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種具備自動補水結(jié)構的脫硫裝置，其特征在于，所述水含量在線分析儀(07)安裝在系統(tǒng)設備(15)與溶液泵(17)之間的貧液管道上。
10.根據(jù)權利要求1所述的一種具備自動補水結(jié)構的脫硫裝置，其特征在于，所述補水管道(11)接入所述脫硫再生塔(08)底部位置，所述脫硫再生塔(08)底部位置為所述脫硫再生塔(08)底部的儲液段。
...【技術特征摘要】
1.一種具備自動補水結(jié)構的脫硫裝置，包括通過管線相互連通的脫硫吸收塔(01)、脫硫再生塔(08)和脫硫閃蒸罐(18)，其特征在于，所述脫硫再生塔(08)底部連接有補水管道(11)，所述補水管道(11)上連接有調(diào)節(jié)閥(13)；
2.根據(jù)權利要求1所述的一種具備自動補水結(jié)構的脫硫裝置，其特征在于，所述第一流量計(03)、水含量在線分析儀(07)、第二流量計(10)、第三流量計(16)、調(diào)節(jié)閥均與控制器通過信號線連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種具備自動補水結(jié)構的脫硫裝置，其特征在于，所述加法器(19)、乘法器一(04)、乘法器二(05)、pid調(diào)節(jié)器(09)、減法器(06)均為控制器內(nèi)部的功能塊，通過在控制器內(nèi)進行程序組態(tài)實現(xiàn)，其功能塊間通過數(shù)值量信號連接。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的一種具備自動補水結(jié)構的脫硫裝置，其特征在于，所述控制器包括plc、rtu、dcs、bpcs、sis中的任意一種。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種具備自動補水結(jié)構的脫硫裝置，...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：高進，王軍，伍強，楊正剛，江山，唐忠渝，常睿杰，
申請(專利權)人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：新型
國別省市：
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