具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。

本发明的喷淋除硫装置的实施例中，喷淋除硫装置连接在输送天然气的管路上，用来去除天然气中的硫化氢气体。如图1所示，包括一个壳体51，壳体51的一端为与进气管道通过法兰固定连接的进气口511，一端为与排气管道连通的出气口512，另外一端为与储存除硫剂的储存容器连通的药剂入口。

本实施例中，壳体51的进气口511与采气树上引出的采气管路相连，此时进气管道为采气管路，出气口512与通往天然气站的管路相连，排气管道为壳体51与天然气站相连的管路。由气井内开采出的带有硫化氢气体的天然气由进气口511进入壳体51内，再由出气口512排出进入天然气站内。进气口511与出气口512之间具有夹角，能够改变气流的方向，同时使气流在经过夹角后处于紊流的状态，便于与除硫剂进行混合。本实施例中的进气口511的轴线与出气口512的轴线形成的夹角为直角。在其他实施例中夹角也可以是其他角度。

喷淋除硫装置还包括一端通过法兰螺栓安装在壳体51的药剂入口处的进药接头52，进药接头52的另一端与储存容器连通，进药接头52上沿药剂流入的方向上依次设置有止回阀521和截止阀522。进药接头52上还设置有缓冲腔523，除硫剂进入缓冲腔523中进行缓冲，避免因压力波动引起的进入壳体51内的除硫剂的流量发生变化，使除硫剂均匀的进入壳体51内。

进药接头52与壳体51连接的一端的端面上还通过螺栓固定有喷淋单元53，喷淋单元53具有与缓冲腔523连通的进药通道，喷淋单元53还具有两个与进药通道连通的喷嘴，两个喷嘴中其中一个为正对进气口511、朝向气体流入方向喷射的进气喷嘴531，另外一个为朝向出气口512的、沿气体流出的方向喷射的出气喷嘴532。本实施例中的进气喷嘴531和出气喷嘴532个各设置一个，在其他实施例中，进气喷嘴可以是两个以上的其他数量，出气喷嘴也可以是两个以上的其他数量。

本发明的喷淋除硫装置中，壳体51设置在井口，与采气树的采气管路相连通，在采气的同时能够去除天然气中掺杂的硫化氢气体。在其他实施例中喷淋除硫装置也可以直接与采气树上的采气阀门相连。

由于壳体52内的空间较小，将喷淋单元53安装在进药接头52上，当进药接头52与壳体51固定时，喷淋单元52的两个喷嘴刚好处于壳体52内，便于喷淋单元53的安装，此时整个喷淋单元52都处于壳体内，整个喷淋除硫装置的体积也比较小。在其他实施例中，也可以不设置进药接头，在喷淋单元上设置法兰面，喷淋单元通过螺栓固定在药剂入口处，这时可以在喷淋单元上设置突出壳体的连接管与储存药剂的储存容器连通；或者在药剂入口处设置内螺纹，在喷淋单元的主体上设置外螺纹，通过螺纹配合的方式将喷淋单元直接装配在药剂入口处。

壳体51处于出气口512与出气喷嘴532之间部分具有供气体流通的混合通道，设置混合通道能够使硫化氢气体与除硫剂充分的反应，将混合通道设置在壳体内部，避免硫化氢气体在排气管道中反应对排气管道造成腐蚀。在其他实施例中也可以将混合通道设置在与出气口连通的排气管道上，这样能够缩小喷淋除硫装置的尺寸，提高整个装置的紧凑性。

混合通道内还设置有螺旋叶片513，设置螺旋叶片513能够使硫化氢气体与除硫剂进行更具均匀的混合，提高硫化氢气体的去除效果。在其他实施例中也可以在混合通道内设置交错布置的挡片，以起到增强气流扰动的效果。

喷淋单元53是通过螺栓可拆连接在进药接头52上的，由于进药接头52与壳体51也是通过螺栓相连，当喷淋单元53的喷头堵塞或者损坏时，能够将喷淋单元53取下进行清洗或更换，降低了维护成本。在其他实施例中喷淋单元也可以直接与进药接头通过螺纹进行连接；或者将喷淋单元和进药接头设置为一体，这样能够简化整个喷淋除硫装置的结构。

本实施例中的进药接头53上设置有缓冲腔523，除硫剂在进入缓冲腔523后能够进行缓冲，使喷头喷出的除硫剂更为均匀，提高除硫效果。在其他实施例中，也可以不在进药接头上设置缓冲腔，这时可以在储存药剂的储存容器中上设置稳压罐，或者在输送药剂的管路上连接稳压泵，实现喷嘴的稳定喷淋。

进气喷嘴531和出气喷嘴532在依靠外部的管路中的压力使除硫剂均匀的分散与并与硫化氢气体接触，经过进气喷嘴531的初次除硫和出气喷嘴532的二次除硫，能够大幅降低天然气中的硫化氢气体含量，达到天然气的使用标准，可以直接输送到天然气站中进行储存。

本发明的喷淋除硫装置在使用时，先将壳体51安装在对应的管路上，然后将喷淋单元53固定在进药接头52上，使缓冲腔523与喷淋单元53的进药通道连通，将喷淋单元53插入壳体51的药剂入口中，使用螺栓将进药接头52的一端固定在壳体51上，将进药接头52的另一端与输送除硫剂的管路相连，完成整个喷淋除硫装置的组装。

在输送除硫剂的管路的压力下，除硫剂进入缓冲腔523中缓冲，然后沿喷嘴喷出，当气体流入壳体51内部时，朝向气体流入方向的进气喷嘴531能够向气体喷淋除硫剂，对气体进行初次除硫，当气体由出气口排出时，出气喷嘴532能够向气体中再次喷淋除硫剂，对气体进行二次除硫，进一步的降低气体中的含硫量，壳体设置在井口，与井口的采气树或者与采气树引出的采气管路相连，在采集气体的同时就能够对气体进行除硫，不需要关井向井内注入脱硫剂，提高了采集效率。

相比除硫剂雾化的形式，喷淋能够增大进入壳体内部的除硫剂流量，同时天然气在流动的过程中能够将除硫剂裹挟至混合通道中，天然气在流过夹角后处于紊流状态，能够与除硫剂在混合通道中进行充分的混合和反应，在提高除硫剂流量的同时保证了除硫剂能够充分反应，解决了现有技术中因雾化的除硫剂流量小不足以完全去除硫化氢气体造成的天然气中的硫化氢气体超标的问题。

本发明的井口除硫系统的实施例，如图2所示，井口除硫系统包括储存容器、喷淋除硫装置5、输送泵3、信号采集单元以及控制单元。

其中喷淋除硫装置与上述喷淋除硫装置的实施例中的喷淋除硫装置结构相同，在此不再展开说明。

储存容器为储液罐2，其内部具有容纳除硫剂的空间，储液罐2的顶部设置有补充除硫剂的加药口22以及保持罐体内外压力平衡的放空阀23，放空阀23，储液罐2的底部连接有排污管道，排污管道上设置有排污球阀24，当储液罐2内的杂物。储液罐2的外部还设置有液位计21，用于检测除硫剂的液位。在其他实施例中储存容器也可以是箱体。

本实施例中的所用除硫药剂为三嗪类除硫剂+甲醇+泡排剂+水的复配溶液，其中三嗪类除硫剂浓度为10-40%，甲醇浓度为10-20%，泡排剂浓度为0.3-0.5%，其余为水，能够有效的去除硫化氢气体。

储液罐2与输送泵3通过管路相连，输送泵3为柱塞泵，储液罐2与输送泵3之间的管路上设置有调节阀31，具体的调节阀31为球阀，输送泵2的出口处设置有过滤器4，过滤器的过滤精度为100-300，能够有效的过滤掉除硫剂内的杂质，防止杂质堵塞喷淋除硫装置5内的喷嘴，经过过滤后的除硫剂进入喷淋除硫装置5对天然气进行除硫。

喷淋除硫装置5的进气口511与采气树6上的出气口通过管路相连，接收由气井内开采出的天然气，经过喷淋除硫装置5除硫后的天然气达到进站标准，直接储存在于气体排气口512相连的天然气站7中。

本实施例中的井口除硫系统还包括信号采集单元，信号采集单元采集储液罐2内的液位信号以及经过壳体的天然气中的硫化氢的含量，并将采集到的信号传输至控制单元中，控制单元包括继电器13，通过控制单元中的继电器13控制加药口22处的控制阀，实现储液罐2的自动加药，根据采集到的天然气中硫化氢气体的含量控制调节阀31的开度，从而控制进入壳体51内的除硫剂的流量，针对气井中硫化氢含量的波动实现合理加药，达到精确除硫的效果，防止除硫剂的浪费，整个过程能够实现自动化，降低了人力成本。

本实施例中采用风光互补供电单元1对整个系统提供电能，风光互补供电单元1包括风机11和太阳能板12，能够在不同的环境下为整个井口除硫系统进行供电，使用于一些比较分散或井口处无配套设置的气井。

本实施例中的井口除硫系统还包括还包括紧急切断保护单元，当井口除硫系统中的柱塞泵停止工作或储液罐无药剂时能够及时切断电路，保证系统的安全运行。

为了方便井口除硫系统的安装和移动，将井口除硫系统的各部分均固定在一个撬装板上，方便固定安装在井口，也便于对整个井口除硫系统进行移动，对不同的气井进行除硫。

本井口除硫系统在使用时，将整个系统以撬装的形式固定在气井的井口，将采气树6中采集到的天然气通入壳体51中，启动柱塞泵将储液罐中的除硫剂泵送至喷淋除硫装置5中，并在缓冲腔523内缓冲，同时柱塞泵还形成一定的喷射压力，供除硫剂沿喷头喷出，通过进气喷嘴531的喷淋能够将天然气进行初次除硫，将天然气中的硫化氢含量降低到50-100ppm之间；当天然气流出时，出气喷嘴532对经过初次除硫后的天然气进行二次除硫，在螺旋叶片513的作用下，天然气与除硫剂进行充分混合，使天然气中的硫化氢含量降低到13ppm以下，达到进站标准，除硫后的天然气在天然气站7中进行气液分离，将硫化氢气体与除硫剂反应得到的副产物清除，净化后的天然气则在进站后经脱水脱烃直接外输。

整个过程中还能够实现储液罐2的自动加药、根据天然气中的硫化氢含量自动调整喷淋流量的大小以及保护单元，自动化程度高，在采气的同时就能够实现除硫，不需要关井、压井、向井内注入除硫剂，提高了采气效率，降低了人力成本，提高了气井的经济效益。

天然气在流过夹角后处于紊流状态，能够与除硫剂在混合通道中进行充分的混合和反应，在提高除硫剂流量的同时保证了除硫剂能够充分反应，在气体流量大或者气体中的硫化氢气体含量高时仍然能够高效的去除硫化氢，在喷淋除硫装置中能够直接将气体中的硫化氢含量降低到设定范围内，不需要重新除硫，降低了除硫成本。