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一种液化天然气加工装置

  • 国知局
  • 2024-07-29 10:19:21

本发明涉及气体净化,具体涉及一种液化天然气加工装置。

背景技术:

1、天然气开采出来后,需要进行一系列的加工,才能获得成品,其中包括一道脱硫工序,可以采用吸收塔进行湿式脱硫作业,其主要工作原理是通过再塔内搭设多层的填料,并从上往下通过喷淋管喷洒液体溶剂(醇胺类溶剂),使得填料的空隙内填满溶剂;同时,从吸收塔的下方输入天然气,使得天然气向上流动,进入填料内,天然气内的硫化氢等酸性气体会与溶剂发生化学反应,生成相应的硫醇胺盐类化合物,这些化合物在溶剂中溶解度较高,因此能够有效地从天然气中去除硫化氢,而吸收了化合物的溶剂会落入吸收塔底部,通过排液管排出,进行二次回收利用,穿过填料的天然气将完成脱硫,从吸收塔的排气管排向下一道工序。

2、在这一过程中,当液体溶剂沿填料层向下流动时,有逐渐向塔壁集中的趋势,使得塔壁附近的液流量逐渐增大,这种现象称为壁流,壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均,从而使传质效率下降,为此,需要对填料进行分段,形成多层的填料层,并在相邻填料层之间设置液体再分布装置,液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分,上层填料流下的液体经液体收集器收集后,送到液体再分布器,经重新分布后喷淋到下层填料上,这种方式无疑会提高吸收塔的整体高度,导致天然气流动的行程延长,降压更大,且在液体不断下降的过程中,越靠近吸收塔底部的溶剂吸收的化合物越大,也就是说,此时的溶剂杂质浓度增大,而填料缝隙由于上方填料挤压的问题而越来越小,很容易出现杂质凝固在填料颗粒上或者填料颗粒缝隙之间的问题,导致填料缝隙量变小,填料留存溶剂的能力减弱,天然气流动受阻,出现吸收硫化物效率降低的问题,同时越靠近吸收塔底部的天然气含硫量越大,这将导致吸收塔底部的溶剂对天然气的去硫能力也将大幅度减弱。

3、综上所述,现有液化天然气加工装置的整体高度较高,填料出现分层现象,天然气压降大,填料层内杂质沉淀,从而导致缝隙堵塞,填料内溶剂流动缓慢导致杂质含量高影响吸收杂质的问题。

技术实现思路

1、本发明为解决现有液化天然气加工装置的整体高度较高,填料出现分层现象,天然气压降大,填料层内杂质沉淀,从而导致缝隙堵塞,填料内溶剂流动缓慢导致杂质含量高影响吸收杂质的问题,而提出一种液化天然气加工装置。

2、本发明的一种液化天然气加工装置,其组成包括回收座1、电机2、进气管3、排液管4、加工筒5、放置槽ⅰ6、汇聚箱7、喷淋管8、除沫器9、排气管10、泄压管11、放置槽ⅱ12、固定座13、支撑架14、隔离筒15、撑块17、金属纱网18、中心辊19和拨动板20;

3、回收座1的内部底面中央处设有电机2,回收座1的内壁上部设有进气管3,回收座1的内壁下部设有排液管4,回收座1的顶端通过多个螺栓螺母组件与加工筒5的底端固定连接,加工筒5的内部顶端沿圆周方向加工有放置槽ⅱ12,加工筒5的内部底端沿圆周方向加工有放置槽ⅰ6,该放置槽ⅰ6内部嵌设有固定座13,固定座13的内腔壁上固定套接有支撑架14,固定座13的上表面设有隔离筒15,且隔离筒15的底端与固定座13的上表面固定连接,隔离筒15的外表面顶端沿圆周方向均匀的设有多个撑块17,且每个撑块17的外端部插入到加工筒5内部顶端的放置槽ⅱ12的内部,隔离筒15的内部底端设有金属纱网18,隔离筒15的内部设有中心辊19,且中心辊19与隔离筒15同轴设置,中心辊19的底端依次穿过金属纱网18和支撑架14之后,与电机2的输出端连接,中心辊19圆周外表面上均匀的设有多个拨动板20,且多个拨动板20成螺旋上升状设置在中心辊19的外表面上,加工筒5的顶端通过多个螺栓螺母组件与汇聚箱7的底端固定连接,汇聚箱7的内部由上到下依次设有除沫器9和喷淋管8,且喷淋管8的输入端穿过汇聚箱7外壁,汇聚箱7的顶端设有排气管10,汇聚箱7的上表面一端设有泄压管11,且泄压管11的内部与汇聚箱7的内部连通设置;

4、进一步的,所述的隔离筒15的外表面上均匀的加工有多个贯穿孔16,每个贯穿孔16内部设有一层纱网;

5、进一步的,所述的加工筒5的圆周内壁与隔离筒15的圆周外表面之间设有空隙,该空隙为储液腔21;

6、进一步的,所述的中心辊19由下到上拨动板20的厚度逐渐增大;

7、进一步的,所述的一种液化天然气加工装置还包括气囊环和搅动板24;隔离筒15的外表面底部套设有气囊环,气囊环的底部沿圆周方向均匀的设有多个搅动板24;

8、进一步的,所述的搅动板24的端面上均匀的加工有多个通孔;

9、进一步的,所述的气囊环由气囊ⅰ22和气囊ⅱ23组成;

10、进一步的,所述的气囊ⅰ22的环形弧长与气囊ⅱ23的环形弧长相同;

11、进一步的,所述的气囊ⅱ23的截面直径小于气囊ⅰ22的截面直径;

12、进一步的,所述的气囊ⅱ23的体积小于气囊ⅰ22的体积;

13、进一步的,在使用时,使需要处理的天然气能通过进气管3的输入至回收座1的内腔中,回收座1的底部设有排液管4,使得上方落下的吸收了杂质的溶剂能收集在回收座1的内腔底部,并通过排液管4排出,回收座1的顶端螺栓固定有加工筒5,加工筒5的顶端螺栓固定有汇聚箱7,汇聚箱7的内腔底部固定连接有喷淋管8,通过喷淋管8向加工筒5内的填料喷洒吸收用的溶剂液体,汇聚箱7的内腔中部固定套接有除沫器9,对穿过填料层完成脱硫的天然气进行二次处理,将天然气内携带的液滴去除,汇聚箱7的顶端中心固定连接有排气管10,将吸收塔内加工完成的天然气排向下一道工序,汇聚箱7的顶部焊接有泄压管11,当吸收塔内压力过高时,能通过泄压管11进行降压排放;

14、该装置中隔离筒15的内部填充有填料颗粒,支撑架14的顶端放置有金属纱网18,使得填料颗粒能堆积在隔离筒15内,通过支撑架14对填料颗粒进行支撑,避免填料颗粒落入回收座1,隔离筒15的外表面顶端沿圆周方向均匀的焊接有多个撑块17,且每个撑块17的外端部插入到加工筒5内部顶端的放置槽ⅱ12的内部,使撑块17获得放置槽ⅱ12的内壁支撑,并保持隔离筒15的位置不变,从而使隔离筒15位于加工筒5的内腔中央处,使得填料层能位于加工筒5的范围内,促使上方落下的溶剂和下方上升的天然气都必须经过填料层进行接触;

15、再利用隔离筒15的内部设有中心辊19,且中心辊19与隔离筒15同轴设置,中心辊19的底端依次穿过金属纱网18和支撑架14之后,与电机2的输出端连接,中心辊19圆周外表面上均匀的设有多个拨动板20,且多个拨动板20成螺旋上升状设置在中心辊19的外表面上;使得均布的拨动板20能对隔离筒15内不同高度处的填料进行搅动;同时,处于下方的拨动板20在顶动填料时,由于处于上方的拨动板20并不与下方的拨动板20处于同一直线上,使得向上顶动的填料不会受到处于上方拨动板20的挤压,不会出现填料无法向上耸动的情况,拨动板20远离中心辊19的一端贴合在隔离筒15的内侧壁上,通过电机2带动中心辊19转动,使得中心辊19带动螺旋分布的拨动板20在填料层内缓慢转动,使得拨动板20拨动转动方向上的填料,促使区域内的填料出现间歇式的耸动,使得拨动板20经过的填料之间的空隙出现短暂的增大,从而破坏粘结填料颗粒之间的杂质沉淀,避免杂质堵塞填料之间的缝隙,并加快溶剂在填料层内的流动速度,使得填料内的液体溶剂更新速度加快,提高了单位时间内接触天然气的溶剂量,降低了单位液体溶剂内的杂质含量,进一步的提高去硫的效率;并且由于多个拨动板20成螺旋上升状设置在中心辊19的外表面上,当拨动板20在转动时,将引导液体溶剂向中心辊19的方向流动,从而避免了壁流现象的产生,不需要再对填料进行分层处理,降低了吸收塔的整体高度,缩短了天然气的行程,减小了天然气在经过吸收塔时的压降,拨动板20的顶端周向方向的截面呈弧形,弧形转动前进方向的一侧处于低位,另一侧处于高位,使得拨动板20在转动时,处于低位的一侧能插入填料层内,将填料顺着顶端的弧形向上顶动,并使得处于拨动板20顶端的填料能顺着弧形处于高位的一端回落,从而形成高度差,完成填料的翻动和填料颗粒之间的缝隙改变;

16、本装置还采用加工筒5的圆周内壁与隔离筒15的圆周外表面之间设有空隙,该空隙为储液腔21,再结合隔离筒15的外表面上均匀的加工有多个贯穿孔16,每个贯穿孔16内部设有一层纱网,通过纱网避免填料颗粒进入储液腔21内,使得喷淋管8喷出的溶剂液体,一部分能通过撑块17之间的空隙落入储液腔21内,使得储液腔21内填满溶剂,储液腔21内溶剂能通过贯穿孔16不断的浸入填料层内,当拨动板20对周向方向上填料缝隙的间歇式改变,使得靠近贯穿孔16的填料层缝隙大小也处于间歇式改变的状态,当此处的缝隙变大时,储液腔21内的溶剂经过此处贯穿孔16的流量将增大,对缝隙内的杂质和天然气进行液体冲刷,当此处缝隙变小时,流量将减小,使得轴向方向上,不管是处于上方还是处于下方的填料层内始终能获得新的溶剂液体补充,进一步的提高填料内溶剂的含量和流动速度,减小填料内溶剂杂质的浓度,大大的提高去硫的效率;

17、其次,该装置中隔离筒15的外表面底部套设有气囊环,气囊环的底部沿圆周方向均匀的设有多个搅动板24,搅动板24的端面上均匀的加工有多个通孔,气囊环由气囊ⅰ22和气囊ⅱ23组成;气囊ⅰ22的环形弧长与气囊ⅱ23的环形弧长相同;气囊ⅱ23的截面直径小于气囊ⅰ22的截面直径;气囊ⅱ23的体积小于气囊ⅰ22的体积;气囊ⅰ22的浮力更大,使得气囊环呈倾斜状,此时气囊ⅰ22处于高位,气囊ⅱ23处于低位,当不同位置的贯穿孔16处的溶剂液体流动速度出现变化时,储液腔21内整体溶剂液体的流向将发生改变,从而使得溶剂液体带动气囊环晃动,使得搅动板24对周围的溶剂液体进行搅动,避免天然气经过贯穿孔16与储液腔21内的溶剂液体发生反应,导致储液腔21内的溶剂液体吸收杂质形成沉淀,堆积在储液腔21底部的问题,通过搅动板24的不断搅动,将阻碍杂质进行沉淀,使得含有杂质的溶剂能通过贯穿孔16回流至填料层内。

18、本发明与现有技术相比具有以下有益效果:

19、1、本发明克服了现有技术的缺点,通过电机带动中心辊转动,使得中心辊带动螺旋分布的拨动板在填料层内缓慢转动,使得拨动板拨动转动方向上的填料,促使区域内的填料出现间歇式的耸动,使得拨动板经过的填料之间的空隙出现短暂的增大,从而破坏粘结填料颗粒之间的杂质沉淀,避免杂质堵塞填料之间的缝隙,并加快溶剂在填料层内的流动速度,使得填料内的液体溶剂更新速度加快,提高了单位时间内接触天然气的溶剂量,避免填料分层的现象发生,降低了单位液体溶剂内的杂质含量;

20、同时,由于拨动板靠近隔离筒内侧壁的一端处于高位,拨动板靠近中心辊的一端处于低位,使得拨动板呈倾斜状,当拨动板在转动时,将引导液体溶剂向中心辊的方向流动,从而避免了壁流现象的产生,不需要再对填料进行分层处理,降低了吸收塔的整体高度,缩短了天然气的行程,减小了天然气在经过吸收塔时的压降。

21、2、本发明克服了现有技术的缺点,储液腔内的溶剂可以通过贯穿孔进入填料层内,由于拨动板对周向方向上填料缝隙的间歇式改变,使得靠近贯穿孔的填料层缝隙大小也处于间歇式改变的状态,当此处的缝隙变大时,储液腔内的溶剂经过此处贯穿孔的流量将增大,对缝隙内的杂质和天然气进行液体冲刷,当此处缝隙变小时,流量将减小,使得轴向方向上,不管是处于上方还是处于下方的填料层内始终能获得新的溶剂液体补充,进一步的提高填料内溶剂的含量和流动速度,减小填料内溶剂杂质的浓度,进一步的提高去硫的效率,进而解决了填料内溶剂流动缓慢导致杂质含量高影响吸收杂质的问题。

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