天然氣處理工藝的優(yōu)化

2油氣田地面工程第27卷第2期(2008.2)天然氣處理工藝的優(yōu)化王育明(勝利油田勝利工程設計咨詢(xún)有限責任公司)摘要:當今天然氣處理所面臨的主要任進(jìn)行研究,研究這些技術(shù)對整體天然氣廠(chǎng)設計的影務(wù)是脫酸氣、脫硫、脫CO2、脫水、脫汞等響,以及如何將其應用到整體天然氣廠(chǎng)的設計中。以及相關(guān)的處理工藝的選擇和優(yōu)化。鑒于氣2.2酸氣脫除體處理設備投資巨大,應對處理工藝的選擇濕式溶劑吸收工藝脫除酸氣是最經(jīng)濟的方法,進(jìn)行研究,找出最經(jīng)濟適用的處理工藝。在目前有三種類(lèi)型的溶劑吸收工藝:①物理吸收工藝,工藝選擇上投資研究的最好回報是設計出性憑借溶劑對酸氣組分的選擇性溶解;②化學(xué)吸收工能可靠、滿(mǎn)足要求和投資經(jīng)濟的處理系統。藝,基于溶劑與酸氣組分的化學(xué)反應,包括一般性水關(guān)鍵詞:天然氣處理;脫除工藝;優(yōu)化溶劑胺和配方水溶劑胺;③混合溶劑,上述兩種類(lèi)型的混合,結合了各自的優(yōu)點(diǎn)。殼牌 Sulfinol法就是天然氣處理通常是為了滿(mǎn)足以下三種應用的要應用最廣泛的混合溶劑工藝。求:即到LNG(液化天然氣)廠(chǎng)進(jìn)行原料氣處理、2.3硫回收NGL(天然氣凝析液)廠(chǎng)的液相處理和使天然氣根據進(jìn)料氣中的含硫量選擇H2S和有機硫轉達到銷(xiāo)售管輸標準的處理。天然氣中所含雜質(zhì)的種換成元素硫的工藝。為了大幅度地減小克勞斯裝置類(lèi)及含量影響著(zhù)三種不同應用的處理成本。的規模并提高其效率,可先脫CO2以提高進(jìn)料氣中1天然氣中的雜質(zhì)H2S的含量。如果酸氣中的H2S含量很低,也可考慮采用其它工藝,如可以采用 Selector直接氧化法按照用途不同,典型天然氣氣質(zhì)指標見(jiàn)表1。取代常規克勞斯工藝,只是這種工藝在天然氣處理表1典型天然氣氣質(zhì)指標裝置上的運行經(jīng)驗還較少。如果總硫量較少(<5H2S胺法處理)LNG迅S/甲片試AMB藝,如 SulFerox工藝或新的Sh. eques生物法處<3.5mg/m3<3.5mg20t/d),可采用某種氧化還原類(lèi)工藝代替克芳斯工H2S堿法處理)<50mg/m優(yōu)化…’<5~20mkg理工藝。這兩種工藝均不受進(jìn)料氣最低H2S含量總硫20mg/m3<20mg/m3檢硫試驗為負的限制燃料氣中總硫<300mg/m32<300mg/m3<300mg/m3焚燒爐出口SO2釋放量<250mg/m3<250mg/m3如上所述,重要的是針對處理的需要找出最佳硫純度99.9%w99.9%w的、經(jīng)濟的工藝方案組合。如果要求硫磺總回收率硫回收率95~9.9%95~99.9%高于99.8%,通常采用SCOT(殼牌克勞斯廢氣處干燥器出口含水<0.5mg/m32<0.5mg/m3<0.5mg/m3LNG中汞含量20%V),則需對氣體處理裝置排出的酸氣專(zhuān)門(mén)進(jìn)行濃縮,以便提供合格的工藝方案的投資取決于進(jìn)料氣中雜質(zhì)的類(lèi)型、克勞斯進(jìn)料氣。處理成本需額外增加10%~90%含量及環(huán)保要求。脫水和脫汞段的成本主要取決于的投資費用。H2S/CO2比率愈低,滿(mǎn)足克勞斯進(jìn)處理量。若采用無(wú)水溶劑,脫水的費用則非常低廉。料氣要求的成本就愈高。脫汞床的大小主要由接觸時(shí)間和處理量所決定。5.1深度脫CO2實(shí)例6結論表2為一套典型的LNG裝置(300×10t/a),迄今為止,在天然氣處理工藝中,應用溶劑處含硫量可忽略不計,不同CO2含量時(shí)其各處理裝置理技術(shù)的范圍比較廣。隨著(zhù)含硫量的增加,選擇經(jīng)相對成本的比較。處理方案基于一套 Sulfinol-D脫濟有效的處理系統的范圍明顯變窄。此外必須考慮CO2裝置、分子篩脫水和活性碳床脫汞。各項成本環(huán)保對廢棄物的限制。對于每個(gè)氣體開(kāi)發(fā)新項目關(guān)用聯(lián)合處理裝置成本的百分率表示。鍵是進(jìn)行工藝選擇研究,以設計出經(jīng)濟適用的處理表2相對于各處理裝置總成本的預處理段基建投資系統。項目進(jìn)料氣含進(jìn)料氣含進(jìn)料氣含參考文獻2%CO 11%cO 14%CO脫汞/%[1]王開(kāi)岳,天然氣凈化工藝[M],北京:石油工業(yè)出版社,2005脫水/%[2] Tyalor N A,et al. Gas-desulfurisation plant handles wide range脫CO2裝置/%13.0of sour gas compositions[J]. oil Gas Journal, 1991(8)157.研究得出的結論為:若CO2含量小于15%%mol,且處理量大時(shí), Surfing工藝較各種純[3] Welker DR R Retrofitting natural gas purification plants[J].Hydrocarbon Engineering, 1998(4):25-31物理工藝更為經(jīng)濟;各種水溶劑工藝和混合溶劑工[作者簡(jiǎn)介]王育明:碩士,1986年畢業(yè)于華東石藝的基建投資沒(méi)有明顯差異。油學(xué)院機械專(zhuān)業(yè),現任公司副總經(jīng)理,從事國內外5.2選擇性脫硫實(shí)例油氣地面工程建設項目的經(jīng)營(yíng)管理工作。(0546)如果進(jìn)料氣含H2S和有機硫化合物,則氣體處理成本會(huì )明顯增加。對于所含的有機硫成分, Sulfinol經(jīng)常是首選工藝,因為它可以一步脫除H2S、CO2THe中國煤化工CNMHGCOs和硫醇。若進(jìn)料氣的H2S和CO含量很高,脫