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(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司)摘要:當(dāng)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(duì)整體天然氣廠設(shè)計(jì)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(yīng)用到整體天然氣廠的設(shè)計(jì)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(shè)備投資巨大,應(yīng)對(duì)處理工藝的選擇濕式溶劑吸收工藝脫除酸氣是最經(jīng)濟(jì)的方法,進(jìn)行研究,找出最經(jīng)濟(jì)適用的處理工藝。在目前有三種類型的溶劑吸收工藝:①物理吸收工藝,工藝選擇上投資研究的最好回報(bào)是設(shè)計(jì)出性憑借溶劑對(duì)酸氣組分的選擇性溶解;②化學(xué)吸收工能可靠、滿足要求和投資經(jīng)濟(jì)的處理系統(tǒng)。藝,基于溶劑與酸氣組分的化學(xué)反應(yīng),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,上述兩種類型的混合,結(jié)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足以下三種應(yīng)用的要應(yīng)用最廣泛的混合溶劑工藝。求:即到LNG(液化天然氣)廠進(jìn)行原料氣處理、2.3硫回收NGL(天然氣凝析液)廠的液相處理和使天然氣根據(jù)進(jìn)料氣中的含硫量選擇H2S和有機(jī)硫轉(zhuǎn)達(dá)到銷售管輸標(biāo)準(zhǔn)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及含量影響著三種不同應(yīng)用的處理成本。的規(guī)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(biāo)見表1。取代常規(guī)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(biāo)裝置上的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)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(yàn)為負(fù)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(duì)處理的需要找出最佳硫純度99.9%w99.9%w的、經(jīng)濟(jì)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(duì)氣體處理裝置排出的酸氣專門進(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(fèi)用。H2S/CO2比率愈低,滿足克勞斯進(jìn)處理量。若采用無水溶劑,脫水的費(fèi)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(jié)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(yīng)用溶劑處含硫量可忽略不計(jì),不同CO2含量時(shí)其各處理裝置理技術(shù)的范圍比較廣。隨著含硫量的增加,選擇經(jīng)相對(duì)成本的比較。處理方案基于一套 Sulfinol-D脫濟(jì)有效的處理系統(tǒng)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(xiàng)成本環(huán)保對(duì)廢棄物的限制。對(duì)于每個(gè)氣體開發(fā)新項(xiàng)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(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)適用的處理表2相對(duì)于各處理裝置總成本的預(yù)處理段基建投資系統(tǒng)。項(xiàng)目進(jìn)料氣含進(jìn)料氣含進(jìn)料氣含參考文獻(xiàn)2%CO 11%cO 14%CO脫汞/%[1]王開岳,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(jié)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(jì);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有明顯差異。油學(xué)院機(jī)械專業(yè),現(xiàn)任公司副總經(jīng)理,從事國(guó)內(nèi)外5.2選擇性脫硫?qū)嵗蜌獾孛婀こ探ㄔO(shè)項(xiàng)目的經(jīng)營(yíng)管理工作。(0546)如果進(jìn)料氣含H2S和有機(jī)硫化合物,則氣體處理成本會(huì)明顯增加。對(duì)于所含的有機(jī)硫成分, Sulfinol經(jīng)常是首選工藝,因?yàn)樗梢砸徊矫摮鼿2S、CO2THe中國(guó)煤化工CNMHGCOs和硫醇。若進(jìn)料氣的H2S和CO含量很高,脫