天然气低温分离工艺中汞的分布模拟

掌握汞及其化合物在天然气处理过程中的分布规律对含汞气田的合理开发具有重要的指导作用。为此,利用稳态流程模拟VMGSim软件模拟了某含汞气田天然气的低温分离处理工艺流程,研究了汞在天然气脱水脱烃工艺流程中的分布规律。结论指出：含汞天然气经过低温分离后,汞可能进入乙二醇富液、外输干气、凝析油和三相分离器闪蒸气等物流中,各物流中汞浓度随原料气汞浓度增加而增加的趋势依次减弱,乙二醇富液中汞含量增加趋势最显著,闪蒸气中汞含量增加趋势最弱;天然气低温分离工艺能有效降低外输干气的汞浓度,可使外输干气中的汞含量达标,从而提高外输干气在输送和利用过程中的安全性;在含汞天然气低温分离过程中,三相分离器闪蒸气、凝析油、乙二醇富液再生塔塔顶未凝气及污水中的汞含量偏高,需要加强防护和净化处理。     

天然气处理装置中汞分布规律研究

针对含汞气田天然气处理装置汞的分布规律进行研究,通过采用VGSIM工艺软件对天然气处理装置的关键物流进行模拟分析,并与现场实际位置取样分析结果进行对比分析,说明软件模拟汞的分布规律与实际取样的趋势是一致的,分析了误差产生的主要原因是汞的聚集.通过模拟天然气处理装置三个单元汞的分布规律及占比分析,对于实验数据与模拟误差较...     

天然气J-T阀节流制冷工艺脱汞因素探讨

为了合理开发含汞气田,优化天然气净化工艺设计,有必要弄清楚汞及其化合物在天然气处理过程中的分布规律及影响因素。利用稳态流程模拟VMGSim软件对含汞气田的J-T阀节流制冷工艺流程进行模拟,研究了原料气汞含量、天然气处理量、乙二醇注入量、原料气组成及J-T阀制冷温度对天然气中汞的脱除率的影响。结果发现:原料气重烃组分越多,J-T阀制冷温度越低,天然气中的汞越易脱除;在J-T阀节流制冷工艺中,乙二醇溶液对天然气中的汞具有较强的富集作用,能有效降低干天然气中汞含量;当原料气中的汞含量小于一定值时可以不设置天然气脱汞装置。研究结果对我国脱汞装置的优化设计具有一定的实用性。     

天然气中的汞

本文介绍了汞的测定法,天然气中汞的分布及天然气含汞的意义,为深入研究天然气中的汞提供了线索,重点论述四川天然气中汞的分布,指出含汞量是识别煤成气,煤系气,煤田瓦斯及油型气的指标。     

可再生天然气脱汞装置设计及运行

为了推动天然气脱汞技术发展,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。在可再生载银分子筛研发基础上,通过可再生天然气脱汞装置设计、建设及运行,实现了可再生脱汞工艺在国内天然气净化处理行业的工业应用。通过对原料气再生和产品气再生两种再生工艺中原料气、产品气、再生气汞浓度的检测和分析,说明可再生脱汞工艺稳定可靠,载银分子筛可将原料气中的汞脱除至0.05μg/m~3以下,完全满足商品天然气汞浓度小于28μg/m~3的指标要求;通过脱水分子筛和载银分子筛进行复配使用,能同时实现脱水脱汞功能;采用原料气作再生气时,应充分考虑再生气中高浓度的汞对载银分子筛装填量的影响;常温下钢材对汞具有一定的吸附作用,应避免常温下含汞再生气进入脱汞塔底部,造成脱汞塔切换运行后产品气汞浓度超标。相关工程经验及关键参数的获取,可为今后设计和运行可再生天然气脱汞装置提供一定的借鉴。     

天然气低温分离工艺中汞的分布特征及控制措施

为探究天然气低温分离工艺中汞的分布规律,以某高含汞气田为例,采用ASPEN PLUS软件对该气田低温分离流程进行模拟,同时研究了原料气汞浓度、乙二醇循环量及浓度、低温分离温度等运行参数对流程中主要物流点处汞含量的影响。研究表明,天然气中单质汞有64.61%转移至外输干气中,27.33%转移至再生塔塔顶气相中,6.11%转移至废液中,其余少量单质汞转移至凝析油及醇烃液分离器气相中;而天然气中有机汞有46.73%转移至外输干气中,15.96%转移至再生塔塔顶气相中,34.84%转移至凝析油中,其余少部分有机汞转移至废液及醇烃液分离器气相中,与单质汞分布规律有明显不同。针对汞污染现状,提出天然气湿气脱汞及凝析油气提处理工艺,从源头上控制工艺流程汞污染。     

某天然气处理厂处理装置汞污染控制研究

天然气在处理厂处理过程中,汞会进入各工艺物流单元,汞不仅会挥发到环境中危害工作人员健康,还会对生产设备造成汞腐蚀及贵金属中毒等。通过VMGSim模拟软件对整个天然气处理厂加工处理工艺单元进行模拟分析,发现天然气中汞主要进入乙二醇富液、再生塔塔顶污水及稳定凝析油中,这对后续处理厂进行汞污染控制具有指导性意义。通过对原料气组成、低温分离器进料温度及乙二醇含量进行特性分析,发现原料气中轻烃组分的增加有利于乙二醇对汞的吸收,降低乙二醇质量分数可以促进乙二醇富液对汞的解吸。从环保、安全的角度出发,提出了整套天然气处理装置中主要物流单元汞污染防控措施。      

含汞气田低压闪蒸气脱汞试验北大核心CSCD

目的筛选出适用于含汞天然气处理站低压闪蒸气的脱汞吸附剂。方法通过VMGSim软件模拟汞在天然气处理站中的分布,选取西部某含汞气田天然气处理站作为试验场地,设计建设了1套低压闪蒸气脱汞试验装置,并通过现场试验的方法测试了4种常用高压脱汞吸附剂在低压闪蒸系统中的脱汞效果。结果①采用VMGSim模拟软件模拟汞在天然气处理工艺中的分布结果与实测结果接近,对含汞天然气的设计及生产管理具有一定的指导作用;②用于高压天然气脱汞的吸附剂能满足低压闪蒸气脱汞达标排放的要求;③金属硫化物吸附剂脱汞效果明显优于活性炭吸附剂。结论筛选出了适用于低压闪蒸气脱汞的国产吸附剂,形成了低压闪蒸气脱汞工艺技术,可为低压闪蒸气脱汞工艺提供指导和借鉴。     

铝合金换热器汞腐蚀与防护

汞对铝合金有较强的腐蚀作用,即使其含量很低也可能造成铝合金的严重腐蚀。天然气处理装置深冷单元主换热器通常采用铝合金材质,若天然气中含汞将造成主换热器的腐蚀而影响正常生产。雅克拉-大涝坝气田天然气含汞是国内为数不多的典型情况之一,并且汞组分的存在导致了气处理装置主换热器腐蚀失效。文章通过对汞导致5083材质铝合金换热器腐蚀失效的实例分析,为铝合金汞腐蚀研究提供了借鉴与参考。     

天然气中汞对处理系统中铝材的腐蚀研究

国内对天然气中汞的研究主要集中在通过汞的浓度判定产气地层的地质成因及特点,而忽略了汞对地面集输工艺的影响,特别是汞对天然气处理系统中大量使用的铝质材料的腐蚀破坏作用。为此,通过研究得出了汞对天然气处理系统中铝材的腐蚀机理:在铝材的内表面,汞与铝发生电化学腐蚀,使铝材锈蚀;在铝材的内部或外层,发生汞齐脆化腐蚀,使铝材变脆、易破裂。结合生产实际进行了模拟实验,发现汞对铝的腐蚀程度随着温度的升高而加剧;液态汞对铝的腐蚀作用远远大于汞蒸气。通过对某气田天然气处理系统中汞分布的模拟,总结出了汞在天然气处理系统中的聚集规律:大部分的汞都进入了脱水脱烃工艺流程的液相组分中,由于汞的比重较大,易富集在一起形成大量液态汞。并提出了相应的改进措施:①在设计含汞天然气的处理流程时,应考虑汞对生产装置的影响,尽量避免使用铝质材料;②由于汞对铝的腐蚀过程是由表及里,可以考虑研制具有抗腐蚀表面膜的铝材;③对于含汞浓度较高的天然气,可以在预处理阶段加入脱汞单元。     

天然气中的汞腐蚀

介绍了含汞天然气的分布情况及天然气中汞的主要危害,研究了汞对铝及其它金属的腐蚀机理,重点阐述了汞对铝的齐化腐蚀和液态金属脆化（LME）机理。汞对不同金属的腐蚀程度有很大差异,对铝质设备造成严重腐蚀,对以碳钢、合金钢、不锈钢为材质的管道和设备的腐蚀性较弱。提出了脱除天然气中的汞,降低天然气中汞含量是防护汞腐蚀最有效的措施,同时认为使用防汞腐蚀涂层材料、即时清除管道和设备中聚积的汞和定期检测汞腐蚀情况等工艺措施也可降低汞腐蚀风险,预防汞腐蚀事故的发生。     

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。     

天然气中汞的腐蚀机理及防护措施

天然气中汞的危害主要体现在高毒性、腐蚀性及引起天然气化工用催化剂中毒,直接影响到含汞天然气开发和利用的安全性。分析了汞对多种金属的腐蚀机理。汞对不同金属的腐蚀程度有很大差异,汞对铝制设备的腐蚀性较强,对以碳钢、合金钢、不锈钢为材质的管道和设备的腐蚀性较弱。提出了脱除天然气中的汞,降低天然气中汞含量是防护汞腐蚀最有效的措施,同时认为使用防汞腐蚀涂层材料、即时清除管道和设备中聚积的汞和定期检测汞腐蚀情况等工艺措施也可降低汞腐蚀风险,预防汞腐蚀事故的发生。     

三甘醇脱水装置尾气达标排放措施研究

原料天然气中硫化氢含量的增加,会导致甘醇富液和再生尾气中酸性成分增加．脱水装置尾气中污染物排放量增大。本文通过对具体脱水站的物料衡算和工艺分析,提出相应的尾气达标排放措施。分析研究表明：天然气中硫化氢含量超过1％（φ）．处理量高于80×10 4m3／d时,三甘醇脱水装置宜改用气提工艺流程。     

三甘醇脱水的计算机模拟分析

为了提高三甘醇脱水效果,有必要考察各种因素对脱水效果的影响。采用HYSYS软件对处理量为15×104m3/d的三甘醇处理装置进行定量分析。通过计算可知,一定范围内,降低湿天然气和贫甘醇进塔温度,提高贫甘醇浓度、TEG循环量、操作压力或者增加塔板数,脱水效果加强。在本装置中,湿天然气和贫TEG溶液的最佳进塔温度分别为30℃和36℃。理论塔板数为2,操作压力为6.4MPa,贫TEG溶液浓度为98.8%,循环量为0.3 m3/h时,天然气水露点从32℃降至-8.647℃。同时,引入少量汽提气可以大幅度降低脱水后干气的水含量,增强脱水效果。     

CO_2的三甘醇脱水分析

天然气经过脱碳处理后剩余的CO2或电厂回收的CO2中还含有饱和水,为了阻止水合物的形成,防止两相流的出现和CO2溶于水后对管道、设备的腐蚀,在管输之前需要对主体为CO2的混合气体进行脱水处理。运用Aspen HYSYS模拟TEG脱除CO2中水分的过程。在一定气体流量下,通过改变吸收塔工作压力、温度、塔板数、再生塔的重沸器温度和TEG循环量,对影响CO2脱水的因素进行了研究。结果表明,在处理酸性湿气气体流量为46.64×104 m3/d(20℃,101.325kPa)的条件下,采用吸收塔工作压力为2 000kPa,工作温度为常温,吸收塔塔板数为8~10块,再生塔重沸器温度为200℃,TEG循环流率为1.1kg/kg(脱除水量)的工艺优化参数,可使处理后的混合气体含水量满足管输要求。     

三甘醇脱水装置的HAZOP分析

危险与可操作性分析(Hazard and Operability Analysis,HAZOP)经过40余年的发展,作为防止重大事故发生的一种安全评价方法 ,在世界范围内已得到十分广泛的应用。脱水工艺作为天然气净化过程中不可或缺的一个环节,其设备可靠性以及工艺流程安全性得到了越来越多人的关注。为此,利用HAZOP方法,系统分析了三甘醇脱水装置的安全现状和潜在风险。介绍了HAZOP分析方法的理论概念和应用现状,并以某天然气净化厂600×10~4 m~3/d三甘醇脱水装置为例,阐述了HAZOP分析的工作过程和应用方法。结合设计标准和具体设备,系统识别了三甘醇脱水装置的工艺危险与可操作性问题,利用风险矩阵评估了不同失效模式下的风险等级,并提出了相应的改进意见。最后,得出了三甘醇脱水装置不同节点的失效特点和风险评价结论,并总结了HAZOP分析在实际应用中需要注意的问题,该项研究成果为可今后三甘醇脱水装置乃至其他石油化工装置进行HAZOP分析提供参考。     

三甘醇脱水装置运行常见问题分析及处理对策

在脱水装置的实际操作运行中发现,过高的地层水矿化度及化排剂使用不当常常导致装置出现运行故障甚至停车,影响生产的正常运行。主要论述了三甘醇脱水装置在运行过程中出现故障的表现形式及常见问题,深入分析了出现问题的原因并提出相应的处理对策及预防措施,对三甘醇脱水装置的稳定生产运行具有良好的借鉴意义。