天然气脱汞工艺技术

世界大多数天然气气田都含有单质汞和汞的化合物,天然气中的汞含量一般在1ug／m2～200ug／m3。在天然气液化、凝液回收等低温系统中．汞不仅会腐蚀铝制的板翅式换热器,还将导致天然气化工中的贵金属催化剂中毒。目前．天然气脱汞主要采用化学吸附工艺．该工艺在天然气脱汞装置中得到了广泛应用。其脱汞深度可达0．01ug／m2。本文分析了化学吸附工艺的脱汞原理、脱汞剂特性和应用以及影响脱汞效率的因素。通过对载硫/银活性炭、载银分子筛和专用脱汞剂等主要脱汞剂的特性进行分析与对比．提出了主要脱汞剂的适用条件。对于不同用途和不同处理工艺的天然气,其汞含量的限值要求也是不同的。从环保、安全等因素考虑．推荐商品管输天然气中汞含量小于28ug/m2．要求天然气液化及天然气凝液回收等装置中原料气的汞含量小于0．01ug/m2。     

天然气中汞的来源及富集条件

在国内外气田大量汞检测数据的基础上,结合煤系演化过程中汞含量的变化规律,对天然气中汞的来源和富集条件进行了探讨,认为高含汞气田的形成需要 2 个条件,一是有效的岩浆活动,二是一定的保存温度。因此,我国高含汞气田最有可能出现的地区为东部拉张断陷盆地和西部前陆盆地的深部地层。     

天然气脱汞新技术

天然气处理厂、液化天然气设施和注氮装置的介质中通常都含有不同程度的汞,会严重损坏工艺设备,甚至危及操作人员的健康和安全、污染环境。为了尽可能减少汞对设备的腐蚀,有必要更多地认识和了解其腐蚀机理。脱除介质中的汞,是减少腐蚀、降低操作风险的有效途径。采用已开发的可再生分子筛、不可再生的固定床吸附剂等脱汞技术,可有效脱除天然气中的汞。这种技术还可大大降低操作成本,延长设备的使用寿命,确保气体处理设施中的低温设备免受汞的腐蚀,减少汞对周围环境的污染。     

含碳含汞天然气的脱汞设计优化

随着近年来天然气处理厂中因汞所导致的事故的频发,汞的危害受到日益关注。在天然气处理厂中,汞的存在会对铝制板翅式换热器产生严重腐蚀,因此,必须进行脱汞处理。介绍了常规脱汞方法,结合汞在天然气处理厂中的分布图,对目前国内运行中的含汞天然气处理厂脱汞流程的利弊进行了详细的分析。考虑到中国海洋石油近年开发的南海某气田天然气含碳、含汞,同时,考虑回收脱碳系统的二氧化碳废气,针对这一特殊性,对含碳、含汞天然气的脱汞设计进行了优化。为使汞对生产设备、产品质量及环境的影响降至最低,建议尽可能在源头脱汞。     

天然气湿气脱汞吸附剂参数评价

汞是一种有毒的重金属,部分气田开采的天然气中均含有一定量的汞,天然气中的汞易因温度和压力发生变化,而在低温分离器、液烃三相分离器、乙二醇再生塔等设备和管道中富集,对设备、人身安全及环境造成危害.湿气脱汞能有效避免汞在整个工艺系统内的污染.化学吸附脱汞工艺在国内外天然气脱汞装置中已得到广泛应用,但对吸附剂的性能要求相对较...     

天然气失效脱汞剂中热释汞形态分析及应用

目的明确载金属硫化物天然气失效脱汞剂中汞的形态和热释汞特征。方法开展汞化合物参考物质、单质汞和失效脱汞剂在空气气氛下的程序升温热释汞实验研究。结果不同汞化合物的热释峰可以分开,黑色硫化汞、红色硫化汞、氧化汞和硫酸汞热释汞峰值温度分别在290℃、390℃、505℃和620℃左右,单质汞热释汞峰值与热释温度呈指数关系。失效脱汞剂中汞的形态为黑色的硫化汞,单质汞、红色硫化汞、氧化汞和硫酸汞未见显示。失效脱汞剂热释汞起始温度约为160℃,黑色硫化汞和失效脱汞剂热释汞结束温度均为600℃。结论失效脱汞剂在常温下卸载和运输过程中不会发生分解,但要避免接触高温热源。辰砂汞矿冶炼温度一般在700~850℃之间,辰砂汞矿冶炼温度同样适用于失效脱汞剂除汞。     

天然气脱汞工艺方案探讨

为降低天然气加工、储存、运输中安全风险,提高天然气产品质量,处理厂有必要对天然气进行脱汞处理。本文分析了汞在处理厂中汞分布,探讨了湿气脱汞和干气脱汞两种方案的脱汞剂选择、技术难点、工艺特点和适用条件,对气体处理厂天然气脱汞工艺方案设计有一定的借鉴作用。其中,湿气脱汞方案从根本上解决了汞污染问题,适用于高含汞天然气;而干气脱汞方案二次污染严重,适用于低含汞天然气。     

雅克拉集气处理站天然气脱汞工艺研究

雅克拉集气处理站于2005年11月投产,自投产以来运行稳定。但2008年8月主冷箱脱水原料气出口封头焊缝出现刺漏,经化验为天然气中含有微量汞所致。文章结合已建流程的特点,介绍了该处理站的天然气脱汞工艺：在天然气脱水装置后增加了脱汞塔,吸附剂采用载硫活性炭,并设置过滤器去除可能产生的活性炭粉尘。文章还较详细地说明了脱汞塔的设计要求和结构形式。     

含汞天然气脱汞工艺方案研讨

天然气中的汞在处理过程中不仅会在管线、设备中大量富集,而且容易造成设备腐蚀,并伴随着气体进入各类工艺物流中,给操作人员、设备和环境带来危害。通过分析常用的低温分离和化学吸附脱汞方法的技术特点,综合对比各种脱汞方法的优缺点和适应性,从完全脱汞角度出发提出从源头脱汞的工艺方案-湿气脱汞,并提出对该工艺的技术要求和脱汞剂的选用说明。湿气脱汞可以有效降低天然气中的汞含量,减少二次污染和对设备的危害。     

天然气可再生脱汞用载银分子筛评价及应用

为了推动天然气脱汞技术的发展,降低脱汞成本,掌握可再生天然气脱汞工艺技术,有必要开展可再生天然气脱汞工艺的研究和应用.在脱汞剂可再生载银分子筛研发的基础上,通过开展脱汞剂再生温度、再生重复性、原料气中汞质量浓度及含液条件的适应性、动态汞吸附能力等性能的实验室及现场装置应用评价,获取了载银分子筛的相关性能参数.载银分子筛...     

四川盆地天然气汞含量分布特征及成因分析

四川盆地结构复杂、沉积厚度大,自下而上发育多套含气层系,既有煤型气又有油型气,不同储层中天然气的组成及成熟度均存在较大差异.天然气中汞的形成与天然气的形成过程密切相关.为研究四川盆地天然气汞含量分布特征,对该盆地不同地区近120口气井开展了天然气汞含量检测,并对部分气井的天然气组成以及烷烃碳同位素进行了测定.总体上,四...     

含汞天然气的汞污染控制技术

汞腐蚀严重地威胁着天然气处理设备,在全世界范围内,持续而难以控制的汞泄漏造成了巨大的经济损失和严重的环境危害。随着我国天然气工业质量、健康、安全与环保(QHSE)体系的不断完善,天然气中有害元素汞必然会得到越来越多的关注。研究了天然气中汞的毒性及腐蚀性,天然气脱汞的原理及方法,重点分析了含汞天然气处理中汞污染控制对策及措施,对含汞气田的安全、合理开发具有重要意义,对防治天然气汞污染具有指导作用。     

辽河坳陷天然气中汞的成因及地球化学意义

汞是天然气中常见的非烃气态组分,含量变化范围很大。前人研究认为,天然气中的汞含量主要受气源岩母质类型影响,煤型气汞含量相对较高,油型气汞含量相对较低,因而将其作为判识天然气类型的一种地球化学指标。但在辽河坳陷,东部凹陷部分地区和西部凹陷油型气的汞含量(14.4～1930μg/m3)明显高于东部凹陷煤型气的汞含量(25.2～52.5μg/m3),同时其天然气比我国产自稳定克拉通盆地的天然气要异常富集汞。对此进行的研究表明:天然气(尤其是油型气)中汞含量明显受盆地构造背景和深部地质过程的影响,与源岩母质类型没有明显相关性;天然气中汞含量与稀有气体3He/4He比值具有明显的正相关关系,表明天然气中一部分汞可能是来自地球深部的挥发分或与深部地质过程有关。图2表1参6(王孝陵摘)     

超高压含硫气井井筒内天然气水合物解堵技术

为了安全、高效、经济地解除超高压气井井筒中的天然气水合物（以下简称水合物）堵塞，利用自主研发的固体自生热解堵剂在井筒内发生化学反应所释放出的热量来溶解水合物并防止其再次生成，通过调节解堵剂加量，来实现生热时间和生热量可调，进而将形成的化学自生热解堵技术在四川盆地超高压含硫气井的解堵作业中进行了应用。研究结果表明：①采用自主研发的固体化学自生热解堵剂，通过调整加量，可以实现生热峰值温度（34.2～88.5 ℃）、生热时间（24.2～884.0 min）可调，并且反应产物中包含有水合物抑制剂，能够抑制水合物再次生成；②随着解堵剂浓度增大，热传递速率加快，使解堵剂周围水合物的分解速率增加；③随着井筒内径增大，解堵时间延长，并且从64 mm增至76 mm对应的解堵时间增长率小于从76 mm增至102 mm对应的解堵时间增长率；④热量扩散模拟计算结果与现场实际用量的吻合率超过85%，证明所建立的化学自生热解堵剂热量扩散模型可靠，可以用于现场解堵剂加量的计算；⑤使用抗硫耐压140 MPa的固体药剂投加装置投加固体自生热解堵剂，在四川盆地超高压含硫气井已应用3井次，成功解除了水合物堵塞，使气井顺利恢复生产。结论认为，所形成的解堵技术针对超高压含硫气井井筒中形成的水合物堵塞的解除效果好、现场操作安全简单、费用低，具有较好的应用前景。     

烟气脱汞催化剂研究进展

烟气汞污染已引起了严重的环境问题。评述了用于催化氧化脱除烟气中的元素汞的催化剂的研究进展,并对该领域的研究方向进行了展望。     

天然气脱汞吸附剂的制备及其性能评价

研究以Al_2O_3颗粒为载体,分别用Cu(NO_3)_2、Na_2S的水溶液和单质S的CS_2溶液浸渍,在载体上负载了CuS和单质S,制备了Al_2O_3-CuS-S天然气脱汞吸附剂。利用扫描电镜能谱分析(SEM-EDS)和X射线衍射检测(XRD)对活性物负载情况进行了表征。Cu~(2+)浸渍液质量分数为18%,S~(2-)浸渍液质量分数为8.1%,S浸渍液质量分数为6%,脱汞剂活性物质负载量最佳;其中CuS质量分数为11.98%,总S质量分数为8.85%。实验测量了脱汞吸附剂的汞容量,考察了进气口汞含量和停留时间对脱汞效果的影响。结果表明:当进气口汞质量浓度为300μg/m~3,停留时间为2.0 s时,出口汞质量浓度降低到10.35μg/m~3,脱汞率为96.55%,达到工业天然气脱汞要求,可用于工业化生产。     

川东石炭系低压气井解堵工艺研究与应用

川东石炭系气井生产时间长,部分气井出现不同程度的井筒堵塞影响产能,常年反复酸化导致气井井周形成大的近井酸蚀通道,酸液未发挥作用就已漏失,酸化效果差且稳产周期短。鉴于目前川东石炭系气井解堵难的问题,通过井筒堵塞物分析明确了堵塞物主要由铁的氧化物、碳酸盐、BaSO₄和SiO₂等无机物和月桂醇聚醚类有机物组成,推荐的解堵工作液体系(15%(w)HCl+1%(w)缓蚀剂+2%(w)铁稳剂+3%(w)表面活性剂)在地层温度下对垢物的溶蚀率最高达77.6%。对不同堵点位置的堵塞提出了针对性的解堵工艺,油管堵塞推荐连续油管或油管注酸解堵,套管堵塞推荐真空回位抽砂工艺,地层堵塞推荐泡沫酸酸化解堵。采用研究的解堵液体系和工艺开展现场试验6口井,解堵有效率100%,为本区和同类型低压气井解堵提供了有效的技术手段。      

醇胺法脱除天然气酸性气体的节能工艺技术

用醇胺法脱除天然气中的酸性气体工艺以其较低的能耗广泛应用于天然气的净化处理中.文中阐述了醇胺法的吸收剂选取方法、工艺流程及设备的技术改进措施,节能效果显著.     

世界主要国家天然气政策比较及其启示

对世界上6个天然气生产或消费国的天然气政策进行了分析比较。认为其政策共同点在于:重视通过政府政策对天然气市场进行引导;强调市场自由化对天然气供应安全的重要性;鼓励私人资本参与天然气市场基础设施建设;通过外交等手段实现进出口目标。这对我国加快天然气市场的发展具有重要的借鉴意义:即我国天然气发展一方面应立足国内资源,拓展融资渠道,加强勘探开发和基础设施建设,完善相关政策,加强政策引导与政府协调监管;另一方面应积极实施“走出去”战略,慎重稳妥地进口国外天然气和吸收利用国外天然气新技术,加快天然气科技发展。