天然氣脫硫脫碳液力透平能量回收裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于化工裝置領域，具體涉及一種天然氣脫硫脫碳液力透平能量回收
目.ο
【背景技術】
[0002]隨著世界經濟迅速發展，人口急劇增加，能源消費不斷增長，溫室氣體和各種有害物質排放激增，人類的生存環境受到了極大挑戰。在這種形勢下，清潔的、熱值高的天然氣能源正日益受到重視，發展天然氣工業成為世界各國改善環境和維持經濟可持續發展的最佳選擇。天然氣是21世紀最重要的能源，它將帶給人類清潔的環境和高品質的生活。
[0003]為了使熱值提高及充分利用，同時去除燃燒時可能產生有害的物質，天然氣都需要凈化處理。天然氣脫硫脫碳富液的壓力高達到8MPa，而富液閃蒸壓力為0.SMPa。能利用的余壓可達7.2MPa。如何把這部分余壓能高效的回收利用對降低天然氣凈化的能耗具有重大意義和經濟價值。
[0004]目前國內天然氣脫硫脫碳裝置中普遍使用的方式是采用輔助驅動式布置的能量回收系統，高壓栗-電動機-超越離合器-液力透平。電動機為離心栗的第一驅動，液力透平為離心栗的第二驅動，只有在液力透平轉速高于電動機轉速時，超越離合器才耦合，與第一驅動共同帶動負載工作。其它采用方式為天然氣脫硫脫碳中高壓富液經過減壓閥或降壓孔板，直接通過減壓送往下游，余壓能并沒有利用。
[0005]存在的問題是1)減壓閥或降壓孔板造成余能的浪費；2)采用輔助驅動式布置超越離合器容易損壞，因為實際生產中富液的壓力和流量經常波動，造成透平工作時經常脫離設計流量和壓力工況，使透平轉速和輸出功率發生較大變化，超越離合器經常處于高速耦合與脫開工況；3)回收效率低，超越離合器存在能量損失；4)液力透平轉子存在堵塞不暢，液力透平無法長期高效運行，因為天然氣中含有碳粒等細小固體顆粒。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的是針對上述技術問題提供一種天然氣脫硫脫碳液力透平能量回收裝置。
[0007]本實用新型的目的可以通過以下技術方案實現:
[0008]—種天然氣脫硫脫碳液力透平能量回收裝置，該裝置包括吸收塔，所述吸收塔的輸出端通過能量回收液力透平栗與閃蒸罐相連，所述閃蒸罐的輸出端與再生塔的上部相連；所述再生塔底部的輸出端依次通過前置增壓栗和能量回收液力透平栗與吸收塔的上部相連。所述的再生塔頂部的輸出端通過再生氣冷凝器與再生氣分離罐相連；所述的再生氣分離罐的輸出端依次通過能量回收液力透平栗沖洗系統和過濾器與能量回收液力透平栗相連。
[0009]—種利用上述裝置實現天然氣脫硫脫碳液力透平能量回收方法，從吸收塔出來壓力為高壓富液，進入能量回收液力透平栗殼體內沖擊透平葉輪高速旋轉，將富液能量轉化成栗軸的旋轉機械能，同時富液變為低壓富液從能量回收液力透平栗流出，出來的低壓富液進入壓力閃蒸罐進行閃蒸，閃蒸后的低壓富液進入再生塔進行脫硫脫碳再生，再生塔塔底是低壓貧液，低壓貧液進入前置增壓栗進行第一次增壓，第一次增壓后送進能量回收液力透平栗，富液能量轉化成栗軸的旋轉機械能直接驅動水栗葉輪，水栗葉輪把低壓貧液進行再次增壓，增壓后栗入吸收塔，循環使用。再生塔塔頂的酸性氣體經再生氣冷凝器冷凝，然后再經過再生氣分離器分離，分離出來的酸性氣體送出界區外，酸性液體一部分返回再生塔，另一部分作為能量回收液力透平的沖洗液，作為清洗液的酸性水進入液力透平栗沖洗系統，再經過過濾器過濾后的潔凈酸性水進入能量回收液力透平栗，對透平栗進行的清洗。
[0010]與現有技術相比本實用新型的有益效果在于:
[0011]1)吸收塔底的高壓富液通過能量回收液力透平栗做功，將富液的壓力能轉換成透平栗的機械能，以軸功率的形式輸出對貧液做功達到能量回收，節能效果顯著。
[0012]2)采用直接驅動式布置能量回收系統，液力透平是唯一驅動設備，與離心栗是同軸直連，不需要超越離合器，減少了栗的故障率，提高了栗的回收效率。
[0013]3)采用再生塔塔頂部分酸性水作為能量回收液力透平栗密封轉子的沖洗液，保證透平栗暢通運行且避免使用其它沖洗液對物料造成污染。
[0014]4)采用直接驅動式布置能量回收液力透平栗結構簡單，易損件少，運行周期長。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的天然氣脫硫脫碳液力透平能量回收裝置。
[0016]其中，1為吸收塔，2為能量回收液力透平栗，3為閃蒸罐，4為前置增壓栗，5為再生塔，6為再生氣冷凝器，7為再生氣分離罐，8為能量回收液力透平栗沖洗系統，9為過濾器。
【具體實施方式】
[0017]下面結合實施例對本實用新型作進一步說明，但本實用新型的保護范圍不限于此:
[0018]—種天然氣脫硫脫碳液力透平能量回收裝置，該裝置包括吸收塔(1)，所述吸收塔(1)的輸出端通過第一能量回收液力透平栗(2)與閃蒸罐(3)相連，所述閃蒸罐(3)的輸出端與再生塔(5)的上部相連；所述再生塔(5)底部的輸出端依次通過前置增壓栗(4)和能量回收液力透平栗(2)和吸收塔(1)的上部相連。所述的再生塔(5)頂部的輸出端通過再生氣冷凝器(6)與再生氣分離罐(7)相連；所述的再生氣分離罐(7)的輸出端依次通過能量回收液力透平栗沖洗系統(8)和過濾器(9)與能量回收液力透平栗(2)相連。
[0019]—種利用上述裝置實現天然氣脫硫脫碳液力透平能量回收方法，具體過程如下:
[0020]從吸收塔出來壓力為8MPa的高壓富液，進入能量回收液力透平栗(1)殼體內沖擊透平葉輪高速旋轉，將富液能量轉化成栗軸的旋轉機械能，同時富液變為1.0MPa的低壓富液從能量回收液力透平栗(1)流出，出來1.0MPa的低壓富液進入壓力為0.8MPa的閃蒸罐(3)進行閃蒸，閃蒸后的低壓富液進入再生塔(5)進行脫硫脫碳再生，再生塔(5)塔底是0.09MPa的低壓貧液，低壓貧液進入前置增壓栗(4)進行第一次增壓，增壓后壓力為4.2MPa，4.2MPa的低壓貧液送進能量回收液力透平栗⑵，富液能量轉化成栗軸的旋轉機械能直接驅動水栗葉輪，水栗葉輪把低壓貧液進行再次增壓，壓力增至8MPa后栗入吸收塔
(1)，循環使用。再生塔(5)塔頂的酸性氣體經再生氣冷凝器(6)冷凝，然后再經過再生氣分離器(7)分離，分離出來的酸性氣體送出界區外，酸性液體一部分返回再生塔(5)，另一部分作為能量回收液力透平的沖洗液，作為清洗液的酸性水進入液力透平栗沖洗系統(8)，再經過過濾器(9)過濾后的潔凈酸性水進入能量回收液力透平栗(2)，對透平栗進行的清洗。
【主權項】
1.一種天然氣脫硫脫碳液力透平能量回收裝置，其特征在于:該裝置包括吸收塔(1)，所述吸收塔(1)的輸出端通過能量回收液力透平栗(2)與閃蒸罐(3)相連，所述閃蒸罐(3)的輸出端與再生塔(5)的上部相連；所述再生塔(5)底部的輸出端依次通過前置增壓栗(4)和能量回收液力透平栗(2)與吸收塔(1)的上部相連。2.根據權利要求1所述的一種天然氣脫硫脫碳液力透平能量回收裝置，其特征在于:所述的再生塔(5)頂部的輸出端通過再生氣冷凝器(6)與再生氣分離罐(7)相連；所述的再生氣分離罐(7)的輸出端依次通過能量回收液力透平栗沖洗系統(8)和過濾器(9)與能量回收液力透平栗(2)相連。
【專利摘要】本實用新型公開了一種天然氣脫硫脫碳液力透平能量回收裝置，屬于化工裝置領域。該裝置包括吸收塔，所述吸收塔的輸出端通過能量回收液力透平泵與閃蒸罐相連，所述閃蒸罐的輸出端與再生塔的上部相連；所述再生塔底部的輸出端依次通過前置增壓泵和能量回收液力透平泵與吸收塔的上部相連。所述的再生塔頂部的輸出端通過再生氣冷凝器與再生氣分離罐相連；所述的再生氣分離罐的輸出端依次通過能量回收液力透平泵沖洗系統和過濾器與能量回收液力透平泵相連。該裝置的吸收塔底的高壓富液通過能量回收液力透平泵做功，將富液的壓力能轉換成透平泵的機械能，以軸功率的形式輸出對貧液做功達到能量回收，節能效果顯著。
【IPC分類】F03B17/00, B01D53/18, B01D53/00, F03B13/00, B01D3/06, C10L3/10
【公開號】CN205001112
【申請號】CN201520718421
【發明人】陳幼軍, 吳燕平, 何惠民
【申請人】中石化南京工程有限公司, 中石化煉化工程（集團）股份有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年9月16日