本實用新型涉及一種氣體脫硫裝置,特別涉及一種海上儲油設施呼出氣體脫硫裝置。
背景技術:
硫化氫是一種易燃、劇毒的酸性氣體,其廣泛存在于油氣集輸設施中,會產生安全、腐蝕和環保等一系列問題。與陸上油田相似,海上油田也存在采出液中硫化氫的含量較高的情況,例如在高含硫油田中服務的FPSO原油儲艙中,隨著儲艙內原油的揮發,儲艙氣體中硫化氫含量會處在一個較高的位置,這對FPSO的工作人員造成安全隱患,但是國內FPSO儲艙內一般采用不可燃的煙氣作為惰氣,因此大艙呼出的氣體無法進入火炬中燃燒。
目前國內無專門的海上儲油設施脫硫裝置,海上天然氣脫硫雖然可采用超重力機代替塔器,但其脫硫方式一般為濕法脫硫化氫,流程復雜,占地面積大。海上儲油設施呼出氣壓力較低,且為間歇排氣,氣量相對較小且不穩定,濕法的適用性相對較差。針對海上儲油設施呼出氣的這種特殊工況并且考慮海上對設備緊湊性的要求,需進行專門的裝置設計。
技術實現要素:
針對上述問題,本實用新型的目的是提供一種結構緊湊、流程簡單的海上儲油設施呼出氣體脫硫裝置。
為實現上述目的,本實用新型采用以下技術方案:一種海上儲油設施呼出氣體脫硫裝置,其特征在于:它包括罐體,所述罐體的頂部和底部分別密封連接上封頭和下封頭,所述罐體內的空間由下至上分別為集液區、氣液分離區和脫硫區,在所述集液區的側壁上設置有進氣口,在所述下封頭的底部設置有排液口,在所述上封頭的頂部設置有排氣口,在所述脫硫區的下部設置有用于承托脫硫劑的填料支撐板。
在所述氣液分離區的上部內壁上間隔固定連接兩個支撐圓環,在兩個所述支撐圓環之間固定支撐有絲網捕霧器。
在所述罐體的外壁上設置有吊耳。
所述填料支撐板通過緊固連接在所述脫硫區內壁上的支撐圓環支撐在所述脫硫區中。
所述罐體由罐體上段、罐體中段和罐體下段連接而成,所述罐體上段與所述罐體中段以及所述罐體中段與所述罐體下段之間分別通過法蘭連接。
在所述脫硫區的上部設置有壓緊器。
所述脫硫劑采用無定形羥基氧化鐵。
本實用新型由于采取以上技術方案,其具有以下優點:1、本實用新型為一密閉罐體,儲油設施呼出氣從進氣口進入,經過氣液分離區中的絲網捕霧器除去水汽,脫硫區中的脫硫劑脫硫,最終氣體達到二類天然氣的指標,在FPSO上進一步利用,因此本實用新型結構緊湊,操作簡便,整個脫硫過程不需操作人員參與。2、本實用新型側壁設置有兩個用于吊裝的吊耳,因此其運輸方便。3、本實用新型在脫硫劑上設置有施加壓力的壓緊器,防止填料被氣體吹散影響脫硫效果。4、本實用新型在內壁設置支撐圓環,在支撐圓環中放置絲網捕霧器,因此易于更換絲網捕霧器。5、本實用新型在集液區與氣液分離區之間,氣液分離區與脫硫區之間,脫硫區與上封頭之間用法蘭連接,因此在出現問題時可以及時拆卸維護。
附圖說明
圖1是本實用新型的整體全剖結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。
如圖1所示,本實用新型包括罐體,罐體的頂部和底部分別密封連接上封頭6和下封頭1,罐體內的空間由下至上分別為集液區2、氣液分離區3和脫硫區5。在集液區2的側壁上設置有進氣口8,在下封頭1的底部設置有排液口7,在上封頭6的頂部設置有排氣口15。在脫硫區5的下部設置有用于承托脫硫劑13的填料支撐板12。
上述實施例中,在氣液分離區3的上部內壁上間隔固定連接兩個支撐圓環10,在兩個支撐圓環10之間固定支撐有絲網捕霧器4,從氣液分離區3通過重力分離出的氣體進入絲網捕霧器4,氣體中夾帶的小液滴在絲網捕霧器上積聚成大液滴最終沉降到集液區2中。
上述實施例中,在罐體的外壁上設置有吊耳11,其方便脫硫裝置在安裝運輸過程中的吊裝。
上述實施例中,填料支撐板12通過緊固連接在脫硫區5內壁上的支撐圓環10支撐在脫硫區5中。
上述實施例中,罐體由罐體上段、罐體中段和罐體下段連接而成,罐體上段與罐體中段以及罐體中段與罐體下段之間分別通過法蘭9連接。
上述實施例中,在脫硫區5的上部設置有壓緊器14,壓緊器14可將脫硫劑13壓緊,這樣脫硫劑13不會被氣體吹散,避免脫硫效果受到影響。
上述實施例中,脫硫劑13采用無定形羥基氧化鐵,這種脫硫劑硫容高、脫硫劑不易形成板結、壓降小、可由廠家回收處理。
本實用新型的工作原理如下:
儲油設施排出的氣體首先通過進氣口8進入集液區2,由于氣液密度差,氣液將進行重力分離,分離出的液滴在集液區2進行收集后從排液口7排出,氣體進入氣液分離區3,其中的絲網捕霧器4可以使氣體中夾帶的小液滴積聚成大液滴沉積,最終沉降到集液區2,下封頭1底部有一排液口7,當液位升高至一定高度時,集液區2內的液體通過排液口7排出。通過絲網捕霧器4的氣體將基本不含液體,避免對脫硫區5的脫硫劑13產生影響。氣液分離后的氣體進入脫硫區5,脫硫區5有脫硫劑13,通過脫硫劑13與硫化氫的化學反應脫除硫化氫,脫除硫化氫的氣體通過排氣口15排出。
脫硫裝置在海上應用時采用一用一備的形式,當一臺脫硫裝置中的脫硫劑吸硫飽和時,直接由運輸船替換一臺新脫硫裝置,舊脫硫裝置則由運輸船運至陸上進行脫硫劑的處理和更新。
下面以FPSO油艙為例對本實用新型進行舉例說明。
FPSO油艙呼出氣硫化氫含量最為3000mg/m3,呼出氣量為50Nm3/h,脫硫劑更換周期按照180天設計。
如圖1所示,本實用新型包括下封頭1、集液區2、氣液分離區3、絲網捕霧器4、脫硫區5和上封頭6。集液區2高度為1.2m,直徑為1.5m;氣液分離區3高1.5m,直徑1.5m;絲網捕霧器4的厚度為0.15m;脫硫劑13選用無定形羥基氧化鐵,填料厚度為1.4m,直徑1.5m。
FPSO油艙呼出的氣體經風機通過進氣口8進入脫硫裝置內部,氣體向上進入氣液分離區3,在氣液分離區3進行氣液分離,液體下沉進入集液區2,下封頭1底部有一排液口7,當液位升高至一定高度時,集液區2內的液體通過排液口7進入FPSO閉排罐;氣體上升,進入絲網捕霧器4,氣體中的小液滴在絲網捕霧器4上聚結成大液滴,液滴最終下降至集液區2,透過絲網捕霧器4的氣體進入脫硫區5,脫硫劑13上部設有壓緊器14對脫硫劑13進行壓緊。氣體經過脫硫處理后通過排氣口15排出,氣體中氣硫化氫的含量低于20mg/m3,達到二類氣的指標,可在FPSO上進一步利用。
脫硫區5壁外側有一對吊耳11,方便將脫硫裝置由運輸船吊到FPSO上。在FPSO上具體應用此裝置,采用一用一備的形式,當脫硫裝置中脫硫劑吸硫飽和時,運輸船將脫硫裝置運到陸地進行脫硫劑更換。
本實用新型僅以上述實施例進行說明,各部件的結構、設置位置及其連接都是可以有所變化的,在本實用新型技術方案的基礎上,凡根據本實用新型原理對個別部件進行的改進和等同變換,均不應排除在本實用新型的保護范圍之外。