油田伴生天然气中硫化氢去除装置的制作方法

本发明涉及天然气处理，尤其涉及一种油田伴生天然气中硫化氢去除装置。

背景技术：

1、在石油开采过程中，通常有伴生的天然气和硫化氢，少量天然气因为没有足够的利用价值，直接排放容易造成危险，但保存和运输又费钱费力，因此一般通过燃烧的方法直接处理掉，由于硫化氢的存在，会生成二氧化硫等污染物质造成空气污染，因此有必要去除硫化氢后再燃烧处理。

2、目前对含硫化氢气体的天然气的处理方式有湿法脱硫和干法脱硫工艺，湿法脱硫效率高，但易造成二次污染，并且传统的喷淋吸收过程容易形成短路和死角，而淹没式鼓泡吸收则又因阻力过大而需要耗费大量的能量。公开号为cn203582823u公开了一种含硫化氢天然气的处理装置，包含反应罐体和加药器，通过喷入氢氧化钠溶液吸收硫化氢。这种通过加入氢氧化钠对硫化氢进行吸收方法虽然效果好，但需要投入大量的化学试剂及复杂的控制操作条件，否则容易使反应过程失控，造成浪费或者处理过程无效，另外还需要处理生成的硫化钠溶液，液量大，比较繁琐。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的脱硫装置采用喷淋吸收容易形成短路和死角，而淹没式鼓泡吸收则又因阻力过大而需要耗费大量的能量，且容易导致二次污染的问题，现提供一种油田伴生天然气中硫化氢去除装置。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种油田伴生天然气中硫化氢去除装置，包括筒体及位于筒体下端且与筒体连通的水箱；

3、所述水箱内部装有水且其顶部插设有空气进管，硫化氢溶解到水中形成硫离子，从空气进管通入的空气可对硫离子进行氧化形成硫单质；

4、所述筒体内部设有可纵向运动的支撑杆，所述支撑杆顶部固定有顶填料层，所述顶填料层下方悬挂有多层附属填料层，顶填料层与附属填料层可相互靠近或远离，即相邻填料层之间均通过柔性连接件进行连接，柔性连接件可为拉绳，所述支撑杆用于带动顶填料层与附属填料层升降以将其浸没至水中，使其表面附水获得均匀液膜，来溶解硫化氢形成硫离子，且所述顶填料层与附属填料层用于促使硫离子氧化形成硫单质，所述筒体顶端开设有出气口，底端开设有排污口，排污口用于换水及排出筒体内部的颗粒杂质，排污口上方设有供天然气进入的进气口；

5、操作时，首先支撑杆下降，带动顶填料层下移，附属填料层随顶填料层一起下移，各填料层逐渐靠近，直至各填料层都浸泡到水中使填料层表面附水，随后支撑杆上升将顶填料层抬升，附属填料层随顶填料层一起抬升，且在重力作用下各填料层逐渐远离，待处理的天然气从进气口连续鼓入，并从空气进管鼓入空气，两者混合形成混合气流依次穿过附属填料层和顶填料层，气流中的硫化氢和填料层表面的液体接触，溶解到液膜当中，被从气相中去除；然后顶填料层与附属填料层促进溶解在表面液层里的硫离子氧化生成单质硫，空气对溶解到水中的硫化氢形成的硫离子进行氧化，形成单质硫沉淀，最后支撑杆上下运动带动填料层中的填料颗粒发生抖动，表面的单质硫能够被抖动下来，进入水中沉淀，等积聚到一定量后，从排污口排出。

6、上述技术方案利用升降填料层获得均匀液膜，和淋洗相比没有短路也没有淋洗死角，且本装置同时具有淋洗和反应吸收作用，水吸收的硫化氢同样被氧化去除，去除效率比单纯的淋洗作用要高且无二次污染。

7、进一步的，所述顶填料层与附属填料层均包括催化剂颗粒层及铺设在其上层的亲水颗粒层，催化剂颗粒层对表面液层里的硫离子氧化生成单质硫，亲水颗粒层可增加水的附着量，延长填料层的泡水周期。

8、进一步的，所述筒体内部漂浮设置有表面附水的促挥发装置，当支撑杆带动顶填料层与附属填料层下降泡水时，将促挥发装置也压至水中浸泡，使其表面带水，当待处理天然气从进气口连续鼓入时，天然气吹在促挥发装置上，可以使其表面的液体挥发，从而提高气流湿度，降低气流对填料层表面水份的蒸发，延长填料层泡水周期。

9、进一步的，所述促挥发装置为多个空心管捆扎形成的环状结构，空心管可漂浮在水面，其直径为5-10mm，材质为塑料。

10、进一步的，所述水箱内部堆积有用于对硫离子进行氧化的催化填料，空气管鼓入的空气对溶解到水中的硫化氢形成的硫离子进行氧化时，空气管附近的催化填料可催化空气对硫离子的氧化过程，促进硫离子被氧化，提高氧化效率。

11、进一步的，所述催化剂颗粒层及催化填料均为负载有过渡金属氧化物的陶粒或活性炭颗粒。

12、进一步的，所述水箱与筒体的连接部位设有筛网，一方面使水箱与筒体连通，另一方面可用于阻挡水箱中的催化填料进入筒体。

13、进一步的，所述进气口高度与筒体中的液位高度一致，促挥发装置可漂浮在水面上，且其位置正对进气口，从进气口鼓入的天然气吹在促挥发装置上，可促使其表面的水分挥发。

14、本发明的有益效果是：

15、1、本装置无需额外的药剂，适合野外油井操作；

16、2、本装置经过填料层运动，可将其表面的硫单质抖落，使得催化剂表面不易负载结块失效；

17、3、本装置同时具有淋洗和反应吸收作用，水吸收的硫化氢同样被氧化去除，效率比单纯的淋洗作用要高且无二次污染；

18、4、本装置能耗相对较小，气流通过填料，阻力相对较小，而填料从水中浸没再抬起，获得的液膜均匀，和淋洗相比没有短路也没有淋洗死角。

技术特征：

1.一种油田伴生天然气中硫化氢去除装置，其特征在于：包括筒体(1)及位于筒体(1)下端且与筒体(1)连通的水箱(2)；

2.根据权利要求1所述的油田伴生天然气中硫化氢去除装置，其特征在于：所述顶填料层(4)与附属填料层(5)均包括催化剂颗粒层(9)及铺设在其上层的亲水颗粒层(10)。

3.根据权利要求1所述的油田伴生天然气中硫化氢去除装置，其特征在于：所述筒体(1)内部漂浮设置有表面附水的促挥发装置(6)。

4.根据权利要求3所述的油田伴生天然气中硫化氢去除装置，其特征在于：所述促挥发装置(6)为多个空心管捆扎形成的环状结构。

5.根据权利要求2所述的油田伴生天然气中硫化氢去除装置，其特征在于：所述水箱(2)内部堆积有用于对硫离子进行氧化的催化填料(7)。

6.根据权利要求5所述的油田伴生天然气中硫化氢去除装置，其特征在于：所述催化剂颗粒层(9)及催化填料(7)均为负载有过渡金属氧化物的陶粒或活性炭颗粒。

7.根据权利要求1所述的油田伴生天然气中硫化氢去除装置，其特征在于：所述水箱(2)与筒体(1)的连接部位设有筛网(8)。

8.根据权利要求1所述的油田伴生天然气中硫化氢去除装置，其特征在于：所述进气口(103)高度与筒体(1)中的液位高度一致。

技术总结本发明涉及天然气处理技术领域，尤其涉及一种油田伴生天然气中硫化氢去除装置，包括筒体及位于筒体下端且与筒体连通的水箱，水箱内部装有水且其顶部插设有空气进管，筒体内部设有可纵向运动的支撑杆，所述支撑杆顶部固定有顶填料层，顶填料层下方悬挂有多层附属填料层，所述支撑杆用于带动顶填料层与附属填料层升降以将其浸没至水中，使其表面附水获得均匀液膜，来溶解硫化氢形成硫离子，且顶填料层与附属填料层用于促使硫离子氧化形成硫单质；本发明利用升降填料层获得均匀液膜，和淋洗相比没有短路也没有淋洗死角，且本装置同时具有淋洗和反应吸收作用，水吸收的硫化氢同样被氧化去除，去除效率比单纯的淋洗作用要高且无二次污染。技术研发人员：卢维维,蔡明受保护的技术使用者：常州维清环境科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/2/29