高含CO2天然气脱碳工艺中MDEA活化剂优选

国内高含CO_2天然气处理装置主要采用活化MDEA脱碳工艺。以DEA、MEA、PZ为活化剂,总胺物质的量浓度控制在4 mol/L。利用HYSYS软件建立运算模型,研究这3种活化MDEA溶液对CO_2的吸收性能和解吸性能,通过分析认为,高含CO_2天然气深度脱碳处理宜采用PZ为活化剂。对PZ的活化机理进行研究,发现PZ作为活化剂的效果远胜于DEA和MEA。最后,分析不同吸收温度及CO_2分压下PZ浓度变化对活化性能的影响,发现加入少量PZ即可大幅提高PZ活化MDEA溶液与CO_2反应速率,在不同CO_2分压和吸收温度的条件下均能满足高含CO_2天然气的脱碳处理要求,适应性较强,建议活化MDEA溶液中PZ的质量分数为3%~5%。     

海上天然气液化工艺流程优选

LNG-FPSO（LNG Floating Production Storage and Offloading Unit,又称FLNG）是集海上液化天然气的生产、储存、装卸和外运为一体的新型浮式生产储卸装置。作为LNG-FPSO的核心技术,海上天然气液化工艺将对该装置的建造运营费用、运行稳定性和整个系统的安全性产生很大的影响,而现有的3种基本类型的天然气液化工艺（氮膨胀、混合冷剂和级联式制冷液化工艺）都不能完全符合海上天然气液化工艺的设计标准。为此,根据海上作业的特殊工况,组合模拟了6种适用于海上天然气液化的工艺流程,并从制冷剂流量、功耗、关键设备数量、天然气流量敏感性、天然气组成敏感性、易燃制冷剂储存和海上适应性等方面对各流程进行了比较,根据计算结果及对各流程的定性分析,优选出带预冷的氮膨胀液化工艺［即丙烷预冷双氮膨胀流程、混合制冷剂-氮气膨胀（并联）流程和混合制冷剂-氮气膨胀（串联）流程］为LNG-FPSO装置的首选工艺,且发现随着预冷深度的增加,该工艺的海上适应性减弱,功耗降低,处理能力增强。     

LNG冷能用于朗肯循环和CO2液化新工艺

针对CO_2排放过量的问题,提出了两种利用液化天然气冷能进行朗肯循环发电和液化CO_2的新工艺流程。流程1在常规朗肯循环的基础上增加了再热循环和回热循环;流程2在保证预冷和液化CO_2所需冷能不变的情况下,在流程1的基础上集成了氮气液化系统,目的是降低蒸发器内冷热物流的品位差,提高蒸发器的火用效率。分析了烟气温度、循环工质压力和流量对流程比功和火用效率的影响。模拟计算得到,流程1、流程2的火用效率分别可达到49.70%和49.80%,对应比功分别为237.70 kJ/kg LNG和235.20 kJ/kg LNG,CO_2的液化率为0.60 kg/kg LNG。结合具体实例进行计算,证明新流程具有良好的经济效益和环境效益。     

LNG液化工艺中压缩机驱动装置的选型

前言以前许多有关液化装置中压缩机驱动装置的文章极其详细地论述了各种可能的驱动装置组合。通常是通过液化装置能力的选择和对各种驱动装置配置的装置费用进行评估后才确定最佳方案的。然而，如预计的一样，最佳方案将受到初步设计基本条件和新选的LNG工艺的明显影响。在某些     

高含硫天然气CCJ脱硫脱碳复合溶剂的中试研究

以质量分数为45%的N-甲基二乙醇胺(MDEA)水溶液为基础组分,根据天然气中酸气组成,按一定比例加入多种活性剂、消泡剂和缓蚀剂,配制成CCJ脱硫脱碳复合溶剂。采用天然气脱硫脱碳中试装置,以净化气中H_2S、CO_2、有机硫含量为评价指标,考察了CCJ复合溶剂对高含硫天然气的净化能力及溶剂的抗发泡性能。结果表明,当吸收温度为50℃、气液比为500m~3/m~3、再生温度为108℃时,复合溶剂的净化能力最佳;在原料气中酸气组成为H_2S体积分数7.12%、CO_2体积分数4.57%、有机硫质量浓度413.77mg/m~3、吸收压力6.0 MPa的条件下,CCJ复合溶剂完全可以使净化气中H_2S质量浓度≤6mg/m~3、CO_2体积分数≤0.5%、有机硫质量浓度≤16mg/m~3,且复合溶剂具有良好的抗发泡性能。     

层内自生CO2提高采收率技术在海上油田的研究及应用

针对海上某油田储层非均质性强、注水强度大,注水突进严重导致储量动用程度低,而常规调剖措施无法有效开展的问题,通过物模驱替实验考察了层内自生CO_2提高采收率技术在该油田的可行性,并对注入量、注入方式、注入速度和稳定剂用量等参数进行优化研究。实验结果表明,层内自生CO_2技术提高采收率的效果显著,储层渗透率在(200～10 000)×10~(-3)μm~2范围内,采收率可在常规水驱基础上提升28.70%～32.29%,原油黏度在10～500 mPa·s范围内,对层内自生CO_2驱油效果基本无影响。技术的最优工艺参数为:注入量1.0 PV,8段塞注入,生气剂和释气剂注入速度比为1∶1,稳定剂用量为0.10 PV。现场试验表明,层内生成CO_2提高采收率技术对渤海油田稳油控水起到了显著效果,措施后井组日产油量最高增加100 m~3,含水率下降12%,有效期内净增油3826 m~3。     

小型天然气液化装置的脱酸和脱水技术研究

当前适用于偏远井、分散井的小型天然气液化装置呈现持续增长的趋势,为了保证整套装置的稳定运行以及满足天然气液化对气质的要求,重点开展了天然气脱酸和脱水技术研究,先采用MDEA溶液脱酸,再采用分子筛脱水;同时对脱酸和脱水装备进行了研制:处理量5万m~3/d天然气,装置分为2个撬,塔类、容器类、换热器类、泵类等相关设备配套其中,经现场应用可满足天然气净化要求,CO_2体积分数稳定在32×10~(-6)～45×10~(-6),H_2O体积分数稳定在0.2×10~(-6)～0.5×10~(-6),具有一定的推广价值。     

天然气液化中重烃和氮气脱除工艺优化研究

设计了一种天然气液化中重烃和氮气脱除的工艺流程,考察了原料气预冷温度、脱重烃塔回流温度对重烃脱除的影响,同时分析了脱氮塔下部进料比率、脱氮塔操作压力和脱氮塔进料位置对氮气脱除的影响。研究结果表明:原料气预冷温度和脱重烃塔回流温度降低均有利于原料气中重烃的脱除;脱氮塔下部进料量增加和脱氮塔操作压力的降低有利于LNG产品中氮气的脱除。经过优化后的工艺操作条件为:原料气预冷温度为-30℃,脱重烃塔回流温度为-66℃,脱氮塔下部进料比率为7.8%,脱氮塔操作压力为290kPa,脱氮塔中部进料位置为第6块理论板。在此条件下,对N_2和C5~+的摩尔分数分别为3.1157%和0.0214%的进料气,得到的LNG产品中N_2摩尔分数为1.48%,脱除的氮气中烃摩尔分数为4.37%,LNG收率达到98.22%。     

液态CO2原位置换整形天然气水合物的形态研究

CO_2置换法在开采天然气(CH_4)水合物资源的同时,能将温室气体(CO_2)以稳定的水合物形式永久封存并保持海底地质结构的稳定。探究液态CO_2原位置换整形天然气水合物的过程形态,验证水合物的形态结构是否会破坏,对实际开采技术的研发具有关键意义。利用自行设计的可视化反应釜对液态CO_2置换整形天然气水合物进行实验观测研究。结果表明:①在置换过程中,原位CH_4水合物分解的同时生成CO_2水合物,并保持过程中水合物的整形结构稳定的第二类原位置换过程是可以实现的;②在实际工程应用中,采用液态CO_2在相应的相平衡压力条件下,对大规模的天然气水合物藏进行第二类原位置换,可望获得较高的水合物藏置换开采效率。实验结果为进一步研究液态CO_2置换天然气水合物开采工艺提供了直观的过程现象。     

天然气液化过程中重烃组分脱除工艺设计及应用

天然气液化前需对原料气进行净化处理,脱除其中的CO₂、H₂O、H₂S和重烃(C₅及以上烃类,简写为“C₅₊”)组分等,防止以上组分在液化段冻结形成固体,堵塞管道和设备。以西部某液化天然气(LNG)工厂为例,针对该厂管道原料天然气C₅₊组分变化波动大、含量(物质的量分数,下同)高的情况,在对原料天然气组分检测分析的基础上,对原C₅₊组分脱除工艺进行了改造设计,采用Aspen Hysys软件对设计的C₅₊组分脱除新工艺进行了模拟计算并应用于生产,最后对生产中净化处理后的天然气组分进行了检测分析。结果表明,低温冷凝预分离+高性能活性炭吸附组合的C₅₊组分脱除工艺理论上可行,在保证天然气C₅₊组分满足液化过程要求的情况下,最大限度的保留了C₂～C₄组分不被脱除,提高了LNG的热值。模拟结果中脱除C₅₊组分后的天然...     

海上平台往复式发电机天然气脱重烃处理新工艺

天然气中的重烃含量是往复式发电机选型的一个重要指标,基于目前海洋平台广泛使用的多家往复式发电机厂家的重烃指标要求,对南海某油田脱除天然气中的重烃工艺方案进行评估,最终确定该平台上采用gas reforming技术脱除重烃。     

LNG工厂天然气水合物防治与处理

在LNG(液化天然气)工艺生产过程是利用低温冷冻技术将常压下气态的天然气冷却至-162℃,使之凝结成液体。低温下形成的天然气水合物在管道中发生低温冻堵现象,影响装置生产。文中分析了水合物的生成原因,并实施了有效的处理方法,解决了管道中低温冻堵现象。     

海上浮式LNG脱水工艺方案探讨

从分离原理、处理规模、脱水深度、装置占地和海上适应性等多个方面出发,对常用的天然气脱水工艺进行了比较和总结。针对南海某目标气田的基础数据和海况特点,对大型浮式LNG装置的脱水方案进行工艺优化,最终选出了以4A分子筛为吸附剂和压缩BOG(蒸发气)为再生气的二塔式吸附脱水工艺,其具有露点低、占地少和海洋环境适应性强等特点。     

降压解除压差卡钻在海上某井中的应用

压差卡钻是钻井中经常发生的事故之一,本文就降压法解除压差卡钻的原理进行了阐述,并对海上某井实际运用解卡过程进行了介绍。     

原料天然气组分变化对LNG装置的影响及对策

介绍了广安LNG装置运行中,因原料天然气组分变化大而出现的重烃低温堵塞和乙烷适应性问题,阐述了现场现象,分析了问题原因,论述了解决方案和应用效果。现场采取调整工艺参数,增加活性炭吸附脱除重烃等措施后,装置运行正常。认为原料气组分对LNG装置运行具有很大的影响,作好新建LNG装置原料天然气组分的检测和组分变化的分析预测十分重要。     

海上油田透平烟气余热循环利用技术

为了解决海上油田透平烟气余热回收和含聚原油脱水加热的问题,采用透平烟气余热循环利用技术对透平高温烟气余热进行循环利用:利用热管蒸汽发生器将透平高温烟气余热与水进行热交换,产生低压饱和蒸汽;再利用相变掺热器将高温低压饱和蒸汽直接掺混加热含聚原油,使含聚原油达到脱水温度要求。该技术在SZ36-1油田进行示范应用,取得良好的效果,每年节约标准煤8060.5t,减少CO_2排放量20150t。采用蒸汽直接掺混加热含聚原油,替代传统的管壳式换热器加热方式,避免了结垢和结焦严重问题的出现,换热效率提高20%～30%。     

LNG原料气深度脱硫脱碳技术研究

天然气在液化过程中需深冷至约-162℃,为了避免在低温液化过程中因结冰堵塞设备和管线,需对天然气中的酸性组分进行深度脱除。介绍了LNG工厂中原料天然气预处理工艺中的重点单元—脱硫脱碳单元的技术路线,阐述了中国石油西南油气田公司天然气研究院自主研发的CT8-23活化MDEA溶剂及CT8-25深度脱硫脱碳脱有机硫溶剂的性能及技术特点,并与国外同类溶剂Sulfinol-D的性能进行了对比。结果表明,在吸收压力仅为2MPa、吸收塔塔板数为13块的条件下,CT8-25溶剂对H2S、CO2均可达到深度脱除的要求,且对有机硫的脱除率高出Sulfinol-D约28%。     

天然气净化厂原料气前处理技术研究

长庆油田某净化厂300×10~4m~3/d的脱硫脱碳装置,由于原料气气质较脏,原有的原料气过滤器过滤效果不佳,使大量杂质随原料气带入溶液系统,导致溶液浊度上升,富液滤芯更换频繁,吸收塔拦液频繁。由于大量杂质的存在,使高温低压的再生系统产生大量的电化学腐蚀,导致设备和管线严重腐蚀。增设了一台高效的HGSD/150型原料气精细过滤器后,存在问题逐渐解决。主要对天然气净化厂原料气前处理的技术的比较,并增加HGSD/150型原料气精细过滤器,通过对其前、后的运行情况分析及经济效益的比较,评价该设备的运行效果。     

中型单容LNG储罐在珠海天然气液化装置的应用

单容LNG储罐在中小型天然气液化装置中应用广泛,且造价低廉,但其安全性较低。静态日蒸发率的高低及压力控制系统是否能够控制储罐压力在正常范围内是衡量单容罐性能优良与否的重要表征。珠海天然气液化装置拥有两座相同的中型单容LNG储罐,从该装置的实际运行情况出发,测算了储罐的静态日蒸发率随充满率的变化情况,并分析说明造成储罐压力快速变化的原因以及压力控制系统的控制效果。