天然气MDEA法脱硫工艺溶液发泡问题分析

天然气脱硫工艺中MDEA法脱硫已成为天然气脱硫的主要方法,该工艺溶液发泡问题日益受到重视。文中对溶液发泡的危害和原因进行了分析,并结合普光天然气净化厂溶液发泡情况,阐述了避免和减轻发泡的措施。     

甲基二乙醇胺法脱硫与砜胺法脱硫在生产装置上的对比

甲基二乙醇胺(MDEA)法是为适应低含硫、高碳硫比气体脱硫而采用的选择性脱硫新方法,已分别在四川、山东等地用于工业性生产.川东天然气净化总厂垫江分厂于1987年改造为MDEA法脱硫,到大修前运行了八个月(中间曾小修一次).现与1986年同期生产情况下的砜胺法作一对比.     

关于MDEA在天然气净化过程中变质特点的探讨

MDEA广泛用于气体净化工艺,MDEA溶液变质会影响净化装置的性能、经济指标,导致装置出现故障,因此十分有必要研究MDEA溶液变质特点,为胺液质量管理提供必要的依据。本文根据对11套天然气MDEA脱硫装置连续监测与研究的结果,总结和讨论了MDEA在天然气净化过程中的变质特点,为进一步研究净化厂MDEA溶液变质抑制、复活技术提供了重要的技术依据。     

醇胺法脱硫脱碳技术研究进展

天然气脱硫脱碳技术在天然气净化工艺中占有举足轻重的地位。常用的脱硫脱碳方法主要包含物理溶剂法、化学溶剂法、化学物理溶剂法、膜分离法等。其中胺法脱硫尤其是基于醇胺的化学溶剂法及物理化学溶剂法是目前天然气处理、深度预处理中广泛使用的方法。论述了基于醇胺溶液的化学法及化学物理溶剂法在脱硫脱碳领域的发展状况,重点介绍了复合醇胺法中基于醇胺尤其是MDEA的配方溶液的大致组成、使用范围及优缺点。基于醇胺尤其是MDEA的配方溶液可针对不同的工况并与适当的工艺流程相匹配,最大限度地提高硫脱除率,不但用于脱除原料天然气中的含硫组分,而且广泛应用于硫黄回收单元之前的酸气提浓及后续的尾气处理。因此,基于醇胺尤其是MDEA的配方溶剂技术仍然是目前脱硫脱碳方法的主导技术。     

MDEA/DEA脱硫脱碳混合溶液在长庆气区的应用

随着长庆气区靖边等气田的不断开发,其天然气气质发生了较大变化,其中H2S含量上升到1 000 mg/m3,CO2体积分数上升到4.5%～6.0%,原天然气净化工艺采用的单一MDEA溶液已不能满足天然气脱硫脱碳需要。为此,开展了不同体积比MDEA/DEA混合醇胺溶液脱硫脱碳试验。试验结果显示：在相同的试验条件下,溶液中总胺为40%（质量分数）,DEA与MDEA体积比为1∶6配比制成的混合溶液其H2S和CO2负荷最高,溶液的脱硫脱碳性能最好。继而在4套生产装置进行了推广应用。结论表明：应用MDEA/DEA混合溶液对低含硫、高含碳的天然气进行净化处理,溶液酸气负荷较高,脱硫、脱碳性能较好,腐蚀性小,天然气净化装置运行平稳,节能效果好,经济适用。     

废MDEA溶液回收技术研究

由于天然气净化处理过程的复杂性,经过长时间的运行,受原料气、MDEA溶液所夹带杂质及净化装置运行过程本身所产生腐蚀、降解产物的影响,常会导致MDEA溶液的污染,影响天然气的脱硫、脱碳效果,甚至使天然气的净化指标不能完全达标。随着气田生产能力的增加,每年因污染严重被废弃的MDEA也在逐年增多,不但增加了天然气净化的生产成本,而且污染环境。因此,根据度MDEA溶液的特性,提出了废MDEA溶液回收的技术思路和试验的可行性方案,通过室内试验发现,采用减压蒸馏对废MDEA溶液回收的方法是可行的,进一步开展了废MDEA溶液工业回收技术研究。研究表明,系统压力在-0．08MPa, 蒸馏温度为150℃,采用减压蒸馏可以有效回收度MDEA溶液。     

高含硫天然气脱硫用MDEA溶液中盐杂质的鉴定

天然气净化厂MDEA脱硫溶液发泡现象频繁发生,严重影响装置平稳运行。盐杂质是引起MDEA溶液发泡的主要原因,有必要对盐杂质进行全分析。本文建立了一种MDEA脱硫溶液中盐类杂质的分析方法,溶液中的阴离子和非金属阳离子分别采用不同色谱条件的离子色谱仪进行测定,金属阳离子则通过采用N2O-C2H2火焰吸收的原子吸收分光光度计进行分析。脱硫溶液中盐杂质的全面分析,可为准确分析MDEA脱硫溶液发泡影响因素以及采取控制措施提供理论依据。     

天然气净化工艺设计要点

目前,高含硫的天然气处理难度较大,因此天然气净化成为一个重要的课题。通过描述某页岩气田的净化工艺流程,绘制流程图,对整个净化过程进行详细介绍和分析。某页岩气田利用重力沉降、过滤分离的方法,除去天然气中的游离水和机械杂质,然后采用化学吸收法—MDEA脱硫工艺,将原料气中硫化氢和总硫分别处理到20mg/m~3和200mg/m~3。脱硫后天然气为湿净化天然气,采用三甘醇作脱水剂,脱除湿净化天然气中的饱和水。脱硫工艺产生的酸气,进入硫磺回收及尾气处理工艺。硫磺回收采用SuperClaus99工艺(分流法),总硫回收率为99%,尾气燃烧处理。     

页岩气脱硫理论与案例分析

随着含硫页岩气田的开发,含有酸性组分的页岩气在储运过程中对集输管线与设备造成严重腐蚀,为了减轻腐蚀危害与环境污染,有必要对页岩气进行脱硫工艺处理。常用的脱硫方法主要包括干法脱硫、湿法脱硫和膜分离法等三大类。其中醇胺法脱硫尤其是基于醇胺的甲基二乙醇胺(MDEA)配方溶液是目前天然气净化厂中广泛使用的方法。吸收塔是脱硫的主要单元,在整个脱硫工艺流程中占据重要地位。通过案例分析,优选出了MDEA法脱硫,并进行了脱硫吸收塔装置的工艺设计与计算,塔板数为14块,塔径为2.4 m。含硫页岩气处理量比较大、温度和压力较高时,应首先考虑MDEA法脱硫。     

塔二联轻烃站脱硫系统参数调整分析

针对塔二联轻烃站脱硫装置天然气中H2S含量变化较大,脱硫不达标的实际情况,对脱硫装置的运行参数进行敏感性分析。分析结果表明,吸收塔操作压力、操作温度及MDEA循环量对净化气中H2S含量影响不大,而再生塔操作参数对脱硫效果的影响非常显著。因此,只对MDEA再生塔操作参数进行调整。结果表明,在塔二联天然气中H2S质量分数增加58%的条件下,对MDEA再生塔操作压力和温度进行微调,可有效降低净化气中H2S含量并使其达标。     

某高含二氧化碳天然气脱碳溶剂试验研究

结合目前天然气勘探发展现状,简述天然气脱硫脱碳工艺的发展历程,特别提出活化甲基二乙醇胺(MDEA)法在脱硫脱碳工艺中使用的广泛性,并通过活化MDEA溶剂与普通MDEA溶剂进行中试对比试验研究,认为筛选的活化MDEA溶液在各种条件下对CO2的吸收性能高于MDEA水溶液。所得结果可为高含CO2天然气脱碳工艺设计提供参考。     

废MDEA溶液回收技术研究

由于天然气净化处理过程的复杂性。经过长时间的运行，受原料气、MDEA溶液所夹带杂质及净化装置运行过程本身所产生腐蚀、降解产物的影响．常会导致MDEA溶液的污染。影响天然气的脱硫、脱碳效果，甚至使天然气的净化指标不能完全迭标。随着气田生产能力的增加，每年因污染严重被废弃的MDEA也在避年增多．不但增加了天然气净化的生产成本，而且污染环境。因此，根据废MDEA溶液的特性，提出了废MDEA溶液回收的技术思路和试验的可行性方案，通过室内试验发现，采用减压蒸馏对废MDEA溶液回收的方法是可行的，进一步开展了废MDEA溶液工业回收技术研究。研究表明，系统压力在-0．08MPa，蒸馏温度为150℃。采用减压蒸馏可以有效回收废MDEA溶液。     

天然气脱硫脱碳工艺综述

为了满足越来越严格的环保法规要求,适应石油资源日渐枯竭的形势,天然气在能源结构中所占比例逐渐增加,天然气净化技术得到了长足发展。介绍并总结了常用的天然气脱硫脱碳工艺:化学溶剂法,包括常规胺法、以MDEA为代表的选择性胺法;物理溶剂法;化学-物理溶剂法,以砜胺法为代表;直接转化法及其它方法。在对各种方法适用条件进行说明的同时,通过对比得出相应方法的优缺点。MDEA由于其普适性和低能耗性得到了最为广泛的应用。结合环保法规要求对天然气净化工艺的发展趋势作了预测,认为物理方法将成为工艺开发者的首选。     

MDEA在普光天然气净化厂的应用

本文介绍了MDEA在普光天然气净化厂脱硫与尾气单元的应用,在脱硫单元,将天然气中的H_2S、CO_2及硫化物脱除,达到产品气规格,在尾气单元,降低尾气中的H_2S含量,达到环保要求。     

热泵应用于MDEA再生系统的可行性分析

在天然气MDEA脱硫工艺中,大部分的动力和能量消耗于MDEA溶液的再生过程,将热泵应用于MDEA再生系统可减少蒸汽用量和冷却贫液的冷却水量。通过对MDEA再生系统流程进行夹点分析,结果表明:热泵在供热模式下运行具有可行性,能产生一定的节能效果,是天然气净化和热泵产业的重要发展方向之一。热泵在MDEA再生热交换上的应用具有良好的发展前景,可以产生显著的经济社会效益。     

消泡剂在天然气净化厂的应用

目的 解决在天然气胺法脱硫装置溶液发泡时使用消泡剂过程中遇到的问题。方法 从发泡原因、消泡剂种类、消泡机理等理论层面进行了深入的分析,并结合消泡剂在天然气净化厂的应用实例与室内实验结果,从应用层面进行探讨。结果 针对MDEA脱硫溶液发泡,聚醚改性有机硅型消泡剂最为有效。结论 从消泡剂的物化性质与消泡机理分析,不能无上限添加消泡剂,一方面会影响脱硫效果,另一方面会影响其抑制泡沫形成的能力。建议天然气净化厂采用自动加注的方式添加消泡剂,可及时有效地应对突发情况。     

桑南脱硫单元夏季平稳运行分析

位于塔里木油田桑吉作业区的桑南油气处理站，于2005年建成投产，设计处理天然气规模150×10⁴ m³/d，是塔里木油田第一套含硫天然气处理装置。净化度超标将导致外输天然气不合格，须将天然气放空，造成极大的资源浪费。因此必须控制好外输天然气的净化度。针对该净化处理装置脱硫单元进入夏季后净化度超标问题进行了分析。通过对MDEA贫液空冷器空冷效果、再生塔再生效率等方面的分析，找出了制约桑南脱硫单元夏季平稳运行的关键因素，并采取了适当提高MDEA溶液浓度、控制好溶液再生过程、保持吸收塔平稳进气、保证再生塔平稳操作等控制措施。通过系统调整，确保了该装置夏季平稳运行，保证了外输天然气净化度合格。     

MDEA脱硫溶液发泡研究

大型天然气处理装置普遍采用醇胺法工艺,目前主要使用MDEA及其配方溶剂对酸性天然气进行净化处理。由于MDEA溶液本身抗污染能力存在不足,加之醇胺溶液的降解、变质、腐蚀等因素,溶液发泡的情况时有发生,影响了装置的平稳操作,导致产品气不合格,造成溶剂大量损失,严重时甚至引起装置停车。从发泡机理入手,通过开展大量实验,系统地评价了MDEA溶液系统中存在的多种杂质对脱硫溶液发泡的影响,对实际生产可起到一定的借鉴作用。     

活化MDEA脱碳溶剂CT8-23的研究

简述了目前天然气脱碳技术的现状,在对活化MDEA脱碳反应机理研究的基础上,研发了活化MDEA脱碳溶剂CT8-23。经实验考察表明：CT8-23溶剂具有优良的净化性能、较低的腐蚀性以及较强的抗发泡性,能够满足深度脱碳、脱硫脱碳、有机硫脱除等不同气质的净化需求。     

长庆气田含硫天然气脱硫设备及技术

长庆气田第一、第二天然气净化厂采用常规的MDEA法脱硫工艺,脱硫装置主要包括吸收塔、汽提塔、闪蒸罐、贫/富液换热器、溶液循环泵及富液过滤器等设备。在简述天然气脱硫工艺流程后,着重介绍了上述主要设备的结构型式和材质。提出充分考虑腐蚀因素影响;吸收塔采用更好的塔板,降低塔径、壁厚;采用液力透平回收高压富液的一部分能量;在橇装式脱硫装置中采用结构紧凑的板式换热器等改进建议。