本发明涉及一种小型天然气去硫装置及其应用方法，属天然气净化设备技术领域。
背景技术：
天然气是一次能源中最为清洁、高效、方便的能源，不仅在工业，城市民用燃气中广泛应用，而且在发电业中也越来越重要，近20年来在我国呈现出快速发展的态势。从西气东输和川气东送为标志的天然气管道工程建设到2009年11月份气荒，都促进了天然气市场的发展。合理利用天然气，充分净化天然气，可以优化能源消费结构，改善大气环境，提高人民生活质量，对实现节能减排目标、建设环境友好型社会具有重要意义。
天然气从地层流到井场然后经管线输往用户，必须经过经水套炉加热后节流，再进行分离、计量。在进行节流后其气流温度将大幅度下降，以至于影响计量与输送因此在节流过程中，井场普遍采用了水套炉加热提温降压再进入集输系统。加热炉加热所用燃料气均为含硫气，同时井站生活用气也采用这些原料气。现场上腐蚀的种类很多，而最普遍的则是硫化氢腐蚀。硫化氢不仅对水套炉等重要生产设备造成严重腐蚀，而且也严重危害了职工的身体健康。每年用于维修、更换加热炉的费用开支也很高，因维修、更换水套炉停产而影响生产的损失就更大。多年来，水套炉的腐蚀严重困扰着气田的正常生产，所以必须解决这个问题。
从天然气中脱除硫化物等酸性组分的工艺过程称为脱硫。目前，在天然气脱硫工艺中主要采用湿法集中脱硫，以传统的胺法－克劳斯硫磺回收及尾气处理工艺为主，具有较好的经济性。但传统胺法在处理高碳硫比、低潜硫以及边远分散含硫气井时，因其硫含量低和所处地理位置的特殊性，以及管线集输的成本问题，使得传统胺法集中脱硫处理工艺难以开展应用，严重影响了天然气开发过程中的成本。为了弥补传统天然气脱硫净化工艺的不足，各种干法、湿法天然气单井脱硫净化工艺应运而生，基本工艺原理均是在脱硫的同时，将天然气中的硫化氢等直接转化为单质硫或硫化物，省去后续硫磺回收及尾气处理工艺，从而简化工艺流程、方便操作、降低环境二次污染。在这些方法中，尤以液相直接氧化法中的络合铁法受到普遍关注和重视。
随着对环境质量的要求越来越严格，对硫化氢脱除方法要求越来越高，种类繁多的含硫天然气处理技术被开发出来。就目前的干法和湿法两大脱硫工艺而言，干法脱硫是用固体吸收剂来脱除硫化物，脱硫效率较高，但设备投资较大，需间歇再生或更换，其硫容量相对较低，脱硫剂大多不能再生，需要处理，主要适于气体精细脱硫；湿法以液体吸收剂来脱除硫化物，设备处理量大，投资及运行费用小，可连续操作，但效率低，难以达到高的要求，湿法能够适应较高负荷的脱硫要求，应用面较宽，其中尤以液相氧化法的优点较为突出。湿法脱硫中，胺法处理酸性气流以脱除其中的硫化氢，继而再用改良克劳斯法回收硫，是石油和天然气工业传统的脱硫工艺。这种方法虽应用比较广泛，但技术上仍有一定的缺陷。
湿法脱硫技术在大型脱硫厂广泛使用，单井上则没有使用。目前，国内也逐渐将湿法脱硫技术也用于了单井脱硫。
部分单井含硫量高，采用湿气输送工艺模式，在有水存在的条件下，为含有硫化氢的天然气形成酸创造了条件，会造成管道、阀门、分离器等设备管线的腐蚀，以致泄漏、中毒等安全隐患，并污染环境。因此，开展小型脱硫装置在含硫气井上的应用研究，研制小型橇装式天然气脱硫处理装置，对有效地解决含硫天然气的处理问题，减缓集输系统管道和设备的腐蚀，提高管线输送效率，保证天然气集输过程中的安全性，达到节约成本、节能降耗，都具有重要的现实意义。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题：针对脱硫效率低，脱硫工艺造成管道、阀门、分离器等设备管线的腐蚀和脱硫剂不能再生的问题，本发明提供了一种小型天然气去硫装置及其应用方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：
一种小型天然气去硫装置，包括反应塔和反应罐，所述的反应塔上方设置有天然气排放管道，反应塔内部设置有丝网除沫装置，丝网除沫装置下方为喷雾装置，反应塔底部为密封型，设置有一个气体管道，反应塔底部通过贫胺液管道与再生装置相连接，再生装置上方为废气出口，下方设置有富胺液管道与反应罐底部的反应液存储罐相连接，反应塔与反应罐相连接，反应塔与反应罐之间设置有天然气存储箱，天然气存储箱下方为反应液存储罐，通过天然气管道相连接，天然气存储箱左侧通过管道与原料分离装置相连接，其内部设置有除沫装置，左侧为天然气入口管道，反应液存储罐左侧通过管道与喷雾装置相连接，管道中设置有高压泵和雾化装置。
一种小型天然气去硫装置的应用方法是：天然气通过天然气入口管道进入原料分离装置经原料分离装置分离净化后进入天然气存储箱经天然气管道进入反应液存储罐，在反应液存储罐中与反应液进行反应去除天然气中的一部分硫化物，再通过气体管道进入反应塔，反应液存储罐中的反应液经高压泵进入雾化装置经雾化后由喷雾装置喷射在反应塔内与天然气进行二次反应去硫，反应后的天然气经丝网除沫装置除沫后由天然气排放管道排放，反应后的反应液落入反应塔底部经贫胺液管道进入再生装置，再生后的反应液经富胺液管道进入反应液存储罐，再生装置中产生的硫化物经废气出口收集。
所述的反应液存储罐中的反应液为甲基二乙醇胺溶液。
所述的再生装置包括闪蒸罐、过滤器、贫富溶液换热器、解吸塔。
所述的反应塔与反应罐相连接且连接处密封。
本发明的有益效果是：
（1）本发明根据单井天然气净化需求设置了多级脱硫装置，将天然气先经管道排放到反应溶液内部与反应溶液进行初步的反应净化天然气中的含硫物，然后天然气进入反应塔通过高压泵、雾化装置以及喷雾装置将反应液雾化在反应塔内与天然气进行二次反应对天然气再次脱硫，通过多级脱硫能有效净化天然气中的含硫物，同时本装置在天然气入口处设置了原料分离装置，通过原料分离装置去除天然气中的一些杂质及水分，确保不会在有水的情况下形成酸腐蚀管道。
（2）本发明采用甲基二乙醇胺作为反应溶液，甲基二乙醇胺可在中、高压下选择性脱除H2S以符合净化气的质量指标，选择性脱除H2S的优点是：由于脱除的酸气量减少而使溶液循环量降低，再生系统的热负荷低，酸气中的H2S/CO2摩尔比可高达含硫原料气的10-15倍，由于天然气中H2S浓度较高，有利于硫磺的回收。
（3）本发明在装置中设置了反应液的再生装置，通过反应液的再生装置，提取出反应液中的硫化物，提取出的硫化物可以收集并制作成酸等物质，将硫化物提取出后反应液继续回到装置中循环利用，大大提高了装置的经济性。
附图说明
图1为本发明小型天然气去硫装置的构造示意图。
其中，1、天然气入口管道；2、除沫装置；3、原料分离装置；4、雾化装置；5、反应塔；6、喷雾装置；7、丝网除沫装置；8、高压泵；9、天然气管道；10、天然气排放管道；11、反应罐；12、气体管道；13、天然气存储箱；14、反应液存储罐；15、废气出口；16、贫胺液管道；17、再生装置；18、富胺液管道。
具体实施方式
一种小型天然气去硫装置，包括反应塔5和反应罐11，所述的反应塔5上方设置有天然气排放管道10，反应塔5内部设置有丝网除沫装置7，丝网除沫装置7下方为喷雾装置6，反应塔5底部为密封型，设置有一个气体管道12，反应塔5底部通过贫胺液管道16与再生装置17相连接，再生装置17上方为废气出口15，下方设置有富胺液管道18与反应罐11底部的反应液存储罐14相连接，反应塔5与反应罐11相连接，反应塔5与反应罐11之间设置有天然气存储箱13，天然气存储箱13下方为反应液存储罐14，通过天然气管道9相连接，天然气存储箱13左侧通过管道与原料分离装置3相连接，其内部设置有除沫装置2，左侧为天然气入口管道1，反应液存储罐14左侧通过管道与喷雾装置6相连接，管道中设置有高压泵8和雾化装置4。一种小型天然气去硫装置的应用方法是：天然气通过天然气入口管道1进入原料分离装置3经原料分离装置3分离净化后进入天然气存储箱13经天然气管道9进入反应液存储罐14，在反应液存储罐14中与反应液进行反应去除天然气中的一部分硫化物，再通过气体管道12进入反应塔5，反应液存储罐14中的反应液经高压泵8进入雾化装置4经雾化后由喷雾装置6喷射在反应塔内与天然气进行二次反应去硫，反应后的天然气经丝网除沫装置7除沫后由天然气排放管道10排放，反应后的反应液落入反应塔5底部经贫胺液管道16进入再生装置17，再生后的反应液经富胺液管道18进入反应液存储罐14，再生装置中产生的硫化物经废气出口15收集。所述的反应液存储罐14中的反应液为甲基二乙醇胺溶液。所述的再生装置17包括闪蒸罐、过滤器、贫富溶液换热器、解吸塔。所述的反应塔5与反应罐11相连接且连接处密封。