本發明屬于天然氣開發，具體是一種高含硫氣田閃蒸氣增壓裝置及其控制方法。
背景技術：
1、天然氣處理廠等生產裝置在生產過程中存在尾氣排放的問題，現行常規處理方式是將尾氣通過火炬焚燒直接排放入大氣，此種處理方式雖然能除去大部分污染物，但依然會造成一定環境污染，而且存在巨大的資源浪費。需要對排放尾氣進行深度處理以滿足排放要求。在尾氣的若干成分中，含硫尾氣最受重視，天然氣處理廠需要對已建和新建的脫硫裝置含硫尾氣進行增壓回收處理，以此替代傳統的含硫尾氣通往火炬焚燒的處理方式。
2、脫硫裝置含硫尾氣的增壓難度極大，現行工藝條件下，含硫尾氣是來源于閃蒸氣，閃蒸氣中的硫化氫組分最高可達80％，而且在組分中含有水，水含量可達15％，此外還存在甲烷等多種其他介質，在此條件下工藝要求將含硫化氫閃蒸氣從10-30kpa的低壓增壓到8-11mpa的超高壓力，如何安全穩定的實現此增壓工藝要求，目前是整個行業需要解決的難題，難點主要體現在于硫化氫是一種劇毒易燃爆的氣體，要保證在硫化氫在增壓過程中完全不能泄露，否則有極大生命、安全和環保事故風險，增壓的壓力壓比高，濕硫化氫對設備材料的腐蝕性高和機械耐受能力都有極高要求，要長時間平穩對該介質增壓，從工藝流程到設備都具有很大的難度和挑戰。
3、按照目前的行業常規處理方式，一般是根據增壓的壓比要求選擇多級數的活塞式壓縮機來增壓，活塞式壓縮機由于本身結構特點限制，需要5～6級來實現此工況增壓，而且在每一級其填料處會產生泄露，有安全風險且對環境有污染，要解決填料處的泄露必須采用額外的氮氣收集系統對將泄露氣體進行回收，需增加額外的投資成本，且回收氣也需要再次進行處理，系統復雜、管理難度大且成本高昂。并且天然氣增壓時溫度不能過高，否則會對密封機構等造成影響，因此現有技術也有部分采用預降溫后再送入進行增壓的方式，但這樣操作增加了外部工作流程，增加了設備的總體占用面積。因此需要設計一種高含硫閃蒸氣增壓裝置。能解決上述的部分或全部問題。
技術實現思路
1、針對上述的部分或全部問題，本發明提供一種高含硫氣田閃蒸氣增壓裝置及其控制方法，通過設計全新的集成化系統，能更好的應對高含硫閃蒸氣的增壓需求，更精確的實現全流程的精準控制。
2、本發明的技術方案如下：
3、一種高含硫氣田閃蒸氣增壓裝置，包括有隔膜壓縮機，所述隔膜壓縮機設有一級膜頭和二級膜頭；還包括入口分離器、一級冷卻交換器、一級氣液分離器、二級冷卻交換器、二級氣液分離器，所述入口分離器分別連接到高含硫氣體入口、放空口、排污口、一級膜頭；所述一級冷卻交換器分別連接到一級膜頭、一級氣液分離器；所述一級氣液分離器分別連接到一級冷卻交換器、放空口、排污口、二級膜頭；所述二級冷卻交換器分別連接到二級膜頭、二級氣液分離器；所述二級氣液分離器分別連接到二級冷卻交換器、高含硫氣體出口、放空口、排污口；還設有控制柜。
4、進一步的，所述高含硫氣體入口連接到進氣管路，在進氣管路的側面設有壓力變送器一，在入口分離器內設有分離器凝結濾芯；進氣管路連接到分離器凝結濾芯的下方，在分離器凝結濾芯上方的側壁設有壓力變送器二，壓力變送器二和壓力變送器一聯通；在入口分離器底部側面設有入口分離器磁翻板液位計，在入口分離器底部設有入口分離器凝液排放閥，入口分離器凝液排放閥通過凝液排液匯總管連接到排污口；所述分離器凝結濾芯安裝在入口分離器位于進氣管路連接處的上側，在入口分離器位于分離器凝結濾芯的上側的側壁設置有連接管一，通過連接管一連接到一級膜頭；入口分離器的頂部設有連接到放空口的管線，在放空口前設有手動放空閥。
5、進一步的，所述一級膜頭通過連接管二連接到一級冷卻交換器，且一級冷卻交換器上設有壓力變送器三，一級冷卻交換器還通過連接管三連接到一級氣液分離器的側面。
6、進一步的，在一級氣液分離器的內部設置有分離器凝結濾芯，連接管三的位置位于分離器凝結濾芯下側，在分離器凝結濾芯下側還設有壓力變送器四；在一級氣液分離器的分離器凝結濾芯上側的側壁設有連接管四并連接到二級膜頭上，在分離器凝結濾芯上側的側壁還設有壓力變送器四；在一級氣液分離器的底部側面設有一級分離器磁翻板液位計，在一級氣液分離器的底部設有一級分離器凝液排放閥，一級分離器凝液排放閥通過凝液排液匯總管連接到排污口；一級氣液分離器的頂部設有一級分離器手動放空管路連接到放空口。
7、進一步的，在所述連接管四的末端設有兩根分叉的管線作為連接管六，兩根連接管六均連接到二級膜頭上，且在兩根連接管六的前端設有一段連接管五，連接管五的厚度大于連接管四。
8、進一步的，所述二級膜頭通過二級膜頭排氣管連接到二級冷卻交換器上，二級冷卻交換器上設有壓力變送器六；二級冷卻交換器通過連接管七連接到二級氣液分離器；在二級膜頭排氣管上還設有安全閥，安全閥連接到放空口。
9、進一步的，所述二級氣液分離器的內部設有二級分離器濾芯，二級分離器濾芯為過濾濾芯；連接管七與二級氣液分離器的連接處位于二級分離器濾芯下方，在二級氣液分離器的底部側面設有二級分離器磁翻板液位計，在二級氣液分離器的底部設有二級分離器凝液排放閥，二級分離器凝液排放閥通過凝液排液匯總管連接到排污口；在二級氣液分離器的二級分離器濾芯上方設有二級分離器放空管并連接到放空口；在二級氣液分離器的二級分離器濾芯上方的側面設有連接到高含硫氣體出口的二級分離器排氣管，且二級分離器排氣管上設有排氣單向閥和排氣管手動閥，在位于排氣單向閥之前的管線上設有一段分支管線作為回流管路，回流管路連接到進氣管路上；在回流管路上設有回流調節閥，回流調節閥上帶有儀表風口；在二級分離器排氣管上還設有另一端分支管線并連接到放空口，在該管線上設有放空閥，放空閥之前設有放空限流孔板。
10、進一步的，所述入口分離器凝液排放閥之后設有入口分離器限流孔板，所述一級分離器凝液排放閥后設有一級分離器限流孔板，所述二級分離器凝液排放閥后設有二級分離器限流孔板。
11、進一步的，在入口分離器上設有溫度變送器一，在連接管二上設有溫度變送器二，在二級膜頭排氣管上設有溫度變送器三。
12、一種高含硫氣田閃蒸氣水增壓回收的控制方法，采用如前面所述的一種高含硫氣田閃蒸氣增壓裝置，步驟如下：
13、s1、原料氣即高含硫閃蒸氣從高含硫氣體入口進入并送到入口分離器內進行凝結分離，分離出來的水通過入口分離器凝液排放閥和凝液排液匯總管排出，同時除去水后的高含硫閃蒸氣進入一級膜頭進行加壓，并送入一級冷卻交換器；
14、如果在送入一級冷卻交換器的過程中，壓力過大，則安全閥一會啟動，從而將高壓氣體從放空口排出；
15、s2、由于增壓會讓高含硫氣體的溫度升高，采用一級冷卻交換器進行冷卻，然后送入一級氣液分離器，再次除去水分，除去的水通過一級分離器凝液排放閥和凝液排液匯總管排出，同時除去水后的高含硫氣體進入二級膜頭進行加壓，并送入二級冷卻交換器；
16、其中，所述連接管六設有兩段分別進入二級膜頭，從而均勻分散氣體進入二級膜頭然后增壓，減少對管道的沖擊；
17、s3、送入二級冷卻交換器的高含硫氣體在冷卻后進入二級氣液分離器；
18、如果在送入二級冷卻交換器的過程中，壓力過大，則安全閥二會啟動，從而將高壓氣體從放空口排出；
19、s4、二級氣液分離器除了基礎的分離水外，還承擔過濾雜志的作用，從而讓氣體能從高含硫氣體出口排出，除去的水通過二級分離器凝液排放閥和凝液排液匯總管排出，與此同時，如果氣源壓力不足，低于壓力變送器一的設定值時，由于該壓力無法形成輸氣的效果，此時打開回流調節閥，讓氣體回流從而帶動更多從高含硫氣體入口送來的高含硫氣體，進入入口分離器；
20、回流調節的控制方式為pid方式，按照設定的p\i，比例開啟回流調節閥的開度；壓力回升后，回流調節閥逐步減小開度直至完全關閉。
21、本發明與現有技術相比，其有益效果是：
22、本發明采用全新的工藝設計，通過多級增壓、冷卻，全程簡單高效。在氣源壓力不足的時候能夠實現回送增壓。在管道壓力過大的時候能夠實現排放壓力等。能在實現增壓的基礎上，同時完成對天然氣的除水，有效的實現對設備壽命的維持。
23、相比于現有技術的多級增壓，本發明在增壓級數上設置相對較少，但不會降低增壓效果，從而節約了設備的數量和占用空間，更有利于成本控制及維修管理。
24、采用壓力、溫度等方式提升設備的工藝步驟處理效率，并通過各種保護措施進行緊急排壓等處理，有效的實現對設備的使用保護。