适合高含硫天然气的脱硫脱碳工艺研究

在分析了目标高含硫天然气组分及含量的基础上,采用MDEA/DEA混合胺溶液对高含硫天然气进行脱硫脱碳处理,并对MDEA/DEA法脱硫脱碳工艺的主要参数进行了优化。确定最佳工艺参数为：MDEA/DEA混合胺溶液中MDEA和DEA的质量浓度分别为41.0%和5.0%、MDEA/DEA混合胺溶液循环量为105 m³·h^-1、吸收塔压力为4 MPa、吸收塔塔板数为20块、MDEA/DEA混合胺溶液温度为40℃,在此条件下,净化气中H₂S和CO₂的含量分别为10.69 mg·m^-3和2.74%,能够达到GB 17820-2018中二类天然气的质量要求。     

Aspen Plus在柴油加氢中循环氢脱硫系统工艺模拟优化

以某炼化公司240万t/年的柴油加氢装置中循环氢脱硫系统的工艺为基础，进行Aspen Plus软件的工艺模拟，模拟参数与生产参数对比，其相对误差最大4.1%,在误差允许范围内，表明该模型能较好说明实际生产情况。通过该模型，对循环氢脱硫系统进行优化，研究了贫胺液进塔温度、吸收液浓度和溶剂流量等因素对脱硫效果的影响。结果表明：贫胺液进塔温度从生产时的48℃优化到44℃,循环氢出塔H₂S摩尔分数为1.544×10^-5;吸收液质量分数优化在30%,循环氢出塔H₂S摩尔分数为1.195×10^-5;溶剂流量增至原来的33%,循环氢出塔H₂S含量只减小2%。     

铁基脱硫剂超重力法脱除硫化氢

用N₂和H₂S的混合气模拟含硫天然气, 以铁基脱硫剂为脱硫液, 采用超重力旋转填充床(RPB)进行脱除H₂S的集约化实验研究, 考察了原料气H₂S质量浓度、含硫原料气流量、脱硫液流量、温度及RPB转子转速对H₂S脱除率的影响。实验结果表明, 铁基脱硫剂超重力法脱除H₂S的较佳工艺条件为原料气H₂S含量14g/m³, 原料气流量0.45m³/h, 脱硫液流量13.5L/h, 脱硫液温度40℃, RPB转子转速1000r/min。在此条件下, H₂S脱除率稳定在99.98%以上, 脱硫后净化气H₂S含量小于2mg/m³。另外, 舍弃再生用RPB, 采用直接向脱硫富液储槽鼓空气的方法, 脱硫剂氧化再生良好, 脱硫效果保持不变, 且可长时间稳定运行。因此, 铁基脱硫剂超重力法脱硫工艺简单、效率高、设备体积小, 可实现海洋油气平台天然气或石油伴生气脱硫的集约化, 工业化应用前景广阔。     

基于ProTreat建模的脱硫再生塔工艺参数研究

依据中东某天然气脱硫装置的净化工艺和操作参数,采用Pro Treat软件建模和模拟,研究了脱硫工艺中再生塔的工艺参数。结果表明:再沸器负荷和富胺溶液进再生塔温度是影响贫胺溶液再生质量的主要因素。这两者对再生塔内温度分布的影响以及对胺液的再生质量的影响机理是不同的,提高再沸器负荷对再生塔内的每个塔板处的温度均有影响,而富胺溶液进塔温度升高只对入口塔板处的温度有显著影响,而对再生塔的中部和底部塔板温度几乎没有影响。提高再沸器负荷和富胺溶液进再生塔温度均能增大回流比和汽提比,改善贫液再生质量。     

微气泡和微液滴双强化脱硫反应器操作分析

中石化炼化工程(集团)股份有限公司洛阳技术研发中心开发了微气泡和微液滴双强化脱硫反应器。该脱硫反应器采用微气泡和微液滴双强化手段改进吸收方式，将过去脱硫塔内毫米级的大气泡变为200μm以下的微气泡，将液体流动方式由溢流式变为喷淋式，提高了醇胺法脱硫的气液传质效率，并采用新型内构件代替塔板，简化了脱硫塔的复杂程度，相比板式吸收塔具有更小的高度。试验探究了新型脱硫反应器运行时，溶剂液位高度、吸收温度及溶剂循环量对净化效率的影响情况，并考察了不同溶剂液位高度下的压力降。结果表明：该脱硫反应器的压力降较小，脱硫效率较高，能够满足净化气H₂S质量浓度≤50mg/m³的要求；当原料气处理量为50m³/h时，最佳操作条件为溶剂液位高度800mm、吸收温度40℃、溶剂循环量0.8m³/h。     

MDEA复配胺液脱除天然气中H2S性能

为了研究以N-甲基二乙醇胺（MDEA）为主体的MDEA+一乙醇胺（MEA）和MDEA+二乙烯三胺（DETA）两种配方混合胺液脱除H₂S性能,给工业中天然气脱硫配方提供参考和基础数据。利用小型反应釜进行吸收实验,使用单一MDEA胺液进行了工艺参数的筛选,同时考察吸收温度、吸收压力、再生温度对胺液脱除H₂S性能影响,得出升高吸收温度、吸收压力均可在一定程度内提升MDEA胺液的H₂S吸收效果,但当吸收温度过高时会降低胺液的H₂S吸收效果,吸收压力过高会造成脱硫成本的增加,筛选出最优吸收温度50℃,吸收压力5MPa,解吸油浴温度125℃。在优选出的实验工艺参数条件下进行不同添加剂对MDEA胺液脱除H₂S性能影响研究,考察不同配比的MDEA+DETA混合胺液和MDEA+MEA混合胺液脱除天然气中H₂S吸收及解吸性能。通过分析不同配比胺液的吸收负荷、吸收速率及解吸率等指标得出,MDEA单一胺液中添加二乙烯三胺（DETA）、一乙醇胺（MEA）胺液均可提升其H₂S吸收性能但并不利于胺液H₂S解吸性能的提升。性能较优配方为2.4mol/L MDEA+0.6mol/L MEA、2.4mol/L MDEA+0.6mol/L DETA混合胺液。     

高效有机硫脱除溶剂CT8-24的工业应用

针对常规甲基二乙醇胺（MDEA）脱硫溶剂对有机硫脱除率不高、含有机硫的天然气脱硫后不能满足GB17820—2018对管输气要求的问题,中国石油西南油气田公司天然气研究院开发了高效有机硫脱除溶剂CT8-24,在室内研究以及中间放大试验的基础上,在重庆天然气净化总厂引进分厂400×10⁴m³/d装置上进行了工业应用。考察了溶剂在不同循环量、处理量、吸收塔板数以及再生温度等条件下的吸收性能,确定了较适宜的工艺操作参数。结果表明,将引进分厂400×10⁴m³/d装置原用的MDEA水溶液改换为CT8-24后,装置运行平稳。在35层吸收塔板下,产品中H₂S含量＜6mg/m³,总硫＜20mg/m³,达到GB17820—2018的要求。同时分析研究了CT8-24类物理-化学溶剂对MDEA脱硫装置的适应性,为其他净化厂气质达标改造工作奠定了坚实基础。     

生物法脱除含硫气体中硫化氢试验研究

进行了生物法脱除含硫气体中硫化氢的试验研究,在处理量约30 m³/h、原料气中φ(H₂S)为0.2%的条件下,考察了气液比等参数对脱硫效果和硫黄生成的影响,在氧硫比为1.5时,系统产生生物硫黄,脱硫液形成乳浊液,净化气中φ(H₂S)<20 mg/m³。     

长庆气田含硫天然气脱硫技术探讨

长庆气田含硫天然气中酸性组份特点是CO2含量高(大于5%)、H2S含量较低(小于0.1%),CO2/H2S比值较高(约90~160)及有机硫化物含量很小等,故需要大量脱除CO2和深度脱除H2S才能符合商品气要求。此外,气体温度较低也是其特点之一。针对以上特点,本文在对长庆气田含硫天然气脱硫工艺技术中诸如脱硫脱碳溶液的选择、原料气进吸收塔内温度分布和贫液循环流程的确定、吸收塔结构和汽提塔筒材质的选择以及吸收塔内温度分布和检测等进行分析,对已运行的脱硫装置提出部分改进意见。     

天然气甲基二乙醇胺法脱硫脱碳工艺过程模拟分析

为了提高某天然气净化厂甲基二乙醇胺(MDEA)脱硫脱碳净化装置运行效率,降低运行成本,利用现场收集到的装置运行参数,选择原料处理量、温度,贫液进吸收塔温度和循环量作为影响装置平稳运行的主要变量,用化工模拟软件Aspen Hysys通过参数修正,对该天然气净化装置进行了全流程模拟计算和比对,并利用建立的模型分析了该厂净化工艺的适应性。结果表明:建立的模拟流程收敛且计算结果与生产实际相吻合,在原料气CO2摩尔分数较高而H2S摩尔分数相对较低的情况下,制约装置达标的因素主要是原料气温度、贫液循环量和温度,且循环量变化对净化效果的影响大于温度的影响。     

天然气脱碳工艺改进

在天然气常规脱碳工艺的基础上研究其改进工艺(一段吸收+闪蒸+汽提)再生工艺,采用活化MDEA配方溶液作为吸收剂,研究2种流程的净化效果、关键参数分析、装置运行能耗,对比2种流程,分析改进流程。结果表明,贫胺液进塔温度和原料气温度提高均不利于天然气脱碳,但在达到净化效果的前提下可以适当增加贫胺液进塔温度来降低装置运行综合能耗;同一工况条件下,一段吸收+(闪蒸+汽提)再生工艺比常规天然气脱碳工艺更节能,若汽提塔采用板式塔,塔板数建议采取5块左右。     

脱硫系统改造小结

1概述 我公司造气车间脱硫工段主要担负着脱除原料气（焦炉煤气和半水煤气）中H2S（同时也将HCN脱除）的任务，脱硫方法为改良A．D．A法。在工艺气体的布置上，由于两种原料气中H2S含量的不同，其流程设置各不相同。焦炉煤气通过两个并联的湍流塔后还要再串联一个填料塔（1#塔）来吸收H2S，而半水煤气只通过一个填料塔（2#塔）来吸收H2S。在工艺液体的布置上，脱硫溶液系统是公用的，贫液泵将脱硫贫液加压后分别从4个脱硫塔的塔顶送到塔内自上而下进行喷淋，吸收煤气中的H2S，而从4个脱硫塔下部出来的脱硫富液分别进入氧化再生槽进行脱硫富液的再生，使富液变为贫液后再由贫液泵加压后循环使用。脱硫富液的再生方式为槽式鼓泡再生。     

含硫页岩油伴生气脱硫工艺方案研究

高含硫页岩油伴生气中含有大量的H₂S，现有的脱硫处理工艺效果较差，成本较高，外输天然气及产出液中仍含有较多H₂S。基于现有的络合铁脱硫工艺，结合运行生产数据，通过HYSYS软件模拟实际操作情况，优化脱硫工艺中的关键参数，进行脱硫方案经济计算，形成一套适合高含硫页岩油伴生气脱硫工艺脱硫处理工艺方案。结果表明：当[Fe³⁺]=0.050～0.056 mol/L、[Ln^-]/[Fe³⁺]=1.4∶1，吸收液p H值取8.0～9.2，装置中停留时间为2.5～2.8 s，液气比8.0～8.2 L/m³脱硫效果最佳；改造后的工艺投资约2 199万元，产生的经济效益约317.5万元/年，投资回收期约6.92年。     

催化裂化装置干气脱硫单元运行优化

某企业140万t·a-1催化裂化装置工艺流程中配置有干气脱硫、液化气脱硫单元,用以脱除本单元酸性气中的H2S.采用ASPEN软件对脱硫单元进行了建模,并从贫胺液流量对脱硫产品质量的影响、贫胺液质量分数对脱硫产品质量的影响、再生塔底贫胺液H2S携带量对干气脱硫的影响、胺液循环量与再沸蒸汽用量关系、闪蒸塔温度与富胺液中轻烃闪蒸脱除率关系、理论板数与脱硫产品质量关系等方面进行了模拟计算.结果表明:贫胺液中胺液浓度、热稳盐质量分数以及再生塔底贫胺液H2S携带量对于胺液脱硫塔的硫化氢效果具有显著的不利影响.运行优化建议如下:①干气脱硫塔生产操作过程中,过量贫胺液量对产品质量改善不大;②建议控制热稳盐前提下,提高胺液质量分数至30％～33％运行;③工艺卡片中热稳盐指标和再生贫液中H2S指标过于宽松,建议修改;④再生系统存在蒸汽过度消耗问题;⑤闪蒸塔操作可以脱除C4及以下轻烃,但C5以上组分脱除率低.     

天然气净化中影响装置能耗工艺参数的分析

通过分析天然气净化装置中脱酸单元可调变量(胺液循环量、胺液配比、原料气入塔温度、原料气入塔压力、回流比、节流阀出口压力)分别对天然气处理装置的能耗影响,确定其对能耗影响的变化趋势,其中对天然气脱酸装置中的能耗影响最大的变量是贫液循环量。在实际生产操作过程中,在满足技术指标要求的条件下,通过严格控制贫液循环量对装置能耗的降低起到一定的指导作用。     

MDEA+MEA天然气脱碳工艺影响因素

基于自主设计建设的胺法脱酸中试实验装置,针对目前常用的天然气脱碳方法醇胺法,利用工业中应用较多的N-甲基二乙醇胺(MDEA)+一乙醇胺(MEA)的前期优选配方(2 mol·L^-1+1 mol·L^-1),进行醇胺法脱碳装置工艺参数优化实验研究,结果用于指导工业生产。本文在CO₂含量6%和4%两种原料气气质下,采用控制变量法,分析了吸收和再生参数对胺法脱碳工艺的影响规律,优选出操作参数。结果显示:在本实验操作参数范围内提高吸收温度、吸收压力和胺液循环流量有利于提高胺液吸收性能,提高再生温度、降低再生压力有利于提高胺液再生性能,但各参数受到反应机理、气液平衡、装置能耗、胺液性质等影响,存在最优值;本实验装置系统下,原料气处理量为50 Nm³·h^-1时,MDEA+MEA脱碳的优化工艺操作参数为:吸收温度55℃,吸收压力3.5~4 MPa,胺液循环流量0.25 m³·h^-1,再生温度120℃,再生压力50 kPa。     

天然气脱硫系统关键设备的优化

为了解决天然气净化厂随着气田开发规模扩大而导致原料气酸性组分体积分数偏高、装置频繁故障这一紧迫问题,在利用DESIGN Ⅱ对现有气质条件下N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶液循环量提高后的脱硫系统进行全流程模拟的基础上,重点通过FRI、HTRI等专业软件对关键设备优化前后的运行状况进行了对比分析.结果表明:胺液吸收塔和再生...     

天然气净化厂产品气二氧化碳含量影响因素及调整措施

结合普光天然气净化厂生产情况,分析产品气二氧化碳含量影响因素。结果表明:胺液循环量及原料气量为主要影响因素,贫液入塔温度及胺液入塔层数为次要影响因素。为了更好控制CO_2含量,从正常工况和非正常工况的角度提出调整措施,保证产品气质量以及装置的平稳运行。     

煤层气脱碳工艺模拟分析

对国内某煤层气进行MDEA法脱碳工艺模拟和关键参数分析,可以得出,脱碳率和重沸器负荷随原料气压力(吸收塔压力)升高出现幅度减小性增大;存在一个最佳循环量,使得脱碳率较高而热负荷较低,且随着吸收压力增大,最佳循环量减小;原料气温度对脱碳系统影响很小,进塔贫液温度对其影响较大,存在某一进塔贫液温度点使得脱碳效果最好,且该温度点随吸收塔压力升高而增大;脱碳率随吸收塔塔板数增加而显著增大,与再生塔塔板数无关;重沸器负荷随吸收塔塔板数增加而增大和随再生塔塔板数增大而减小,且变化幅度均减小;MDEA溶液质量分数增大脱碳效果增强,一般MDEA溶液质量分数为40%~50%时效果较好;活化MDEA溶液脱碳效果远远优于MDEA溶液脱碳效果。     

气柜瓦斯脱硫系统改造

介绍了洛阳石化公司气柜瓦斯脱硫系统的工艺流程，根据2019—2020年原料气、净化气的化验数据，结合下游各装置加热炉烟气排放情况，分析了对该系统实施扩能改造的必要性，确定瓦斯气处理规模为10 000 Nm³/h，塔顶压力不低于0.6 MPa(G)。通过模拟计算，溶剂用量为46.3 t/h，净化气中的H₂S浓度可达到20 mg/m³(标)以下，维持管网燃料气的性质稳定，确保加热炉烟气达标排放。