天然气过滤器气液分离性能的实验研究

不同气源的天然气不仅含有固体粉尘，还含有水和轻烃等液滴成分，要求过滤分离器具有高效的除液性能，目前对过滤器的气液分离性能研究较少。为此, 以癸二酸二辛酯（DOS）为实验介质，采用称重法对天然气过滤器的气液分离性能进行了实验研究。主要考察滤芯表面滤速、气体含液浓度和液滴平均粒径对滤芯压降及过滤效率等方面的影响。结果表明：①气液分离时滤芯的压降变化与气固分离时有较大的不同，气液过滤开始的一段时间里，滤芯的压降缓慢升高，达到临界值后压降迅速升高到某一数值，之后压降基本保持稳定；②气液分离过程中，滤芯具有较好的聚结性能，聚结得到的液体所占比例较大；③丝网对气流中夹带的液滴有一定收集作用，但捕获的液滴所占比例较小；④随着滤芯表面滤速的增加，滤芯的气液分离性能也随之提高；液滴粒径和气体含液量对滤芯的气液分离性能有重要影响，过滤效率随液滴粒径和气体含液量增大而增加。     

天然气净化用过滤元件性能测定与分析

在天然气长距离管道输送过程中,天然气夹带的固态及液态杂质严重影响压缩机组及管道的可靠运行。为此,利用天然气净化用过滤元件性能检测装置对离心压缩机干气密封过滤器滤芯的性能进行了检测。检测结果表明,所建立的检测方法可有效评价过滤元件的气液过滤性能、气固过滤性能、耐冲击性能和压溃特性;滤芯压降变化情况在不同过滤过程中存在明显差别,气液过滤中滤芯压降逐渐升高,最终在稳态阶段保持稳定,而在气固过滤中,滤芯压降始终呈增长趋势;滤芯气液过滤效率与气固过滤效率之间无对应关系,现场工况下,天然气内含有液态杂质时,宜选用气液过滤效率作为滤芯过滤性能考核指标;当滤芯工作压力波动小于0.5 MPa时,短暂的气流冲击不会影响滤芯的过滤性能。研究结果可为滤芯的选用提供试验依据。     

液-液聚结器在柴油破乳中的工业应用

福建炼油化工有限公司柴油加氢装置 ,生产过程中柴油要经蒸汽直接汽提 ,致使产品柴油含有微量乳化水 ,影响了质量 ,甚至不能出厂。1 998年 1 2月开始采用颇尔过滤器 (北京 )有限公司的液 液聚结器进行柴油破乳脱水。该聚结器由一个预过滤器和一级、二级聚结器组成。预过滤器内装 36组滤芯 ,先把柴油中的大颗粒固体杂质除去。一级、二级聚结器内装31组相分离聚结元件。混合液体流过一级聚结器的相分离元件时 ,悬浮的小液滴聚结成大液滴。含悬浮液的连续液相和分散相大液滴流过二级聚结器时 ,分离元件表面的疏水性物质只允许油相通过 ,阻止水…     

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。     

长输天然气管道过滤器

天然气过滤器是输气管道站场必需的设备,用来过滤输送介质,其设计和制造质量对安全生产至关重要。主要由壳体、快开盲板、过滤组件、积液槽等内外部件组成,其中过滤组件包括滤芯、滤芯座、压盖、隔板等,核心部件是滤芯。中国石油集团渤海石油装备制造有限公司石化设备厂研发的天然气过滤器,组件中分布有多个滤芯,过滤组件设计和布置合理,保证了过滤效率,粉尘和液滴的过滤效率分别超过99%和98%,滤芯更换方便快捷。过滤器的设计制造严格按照压力容器的相关法规标准执行,确保安全,过滤器起始压降不大于0.0035MPa。该成果现已成功应用于国内数十条(个)输气管道站场,产品各项性能指标均达到或超过用户要求,市场前景良好。     

自动反冲洗过滤器在连续重整装置中的应用

某石化公司连续重整装置的原料过滤器为栏式过滤器,该过滤器不能过滤掉原料携带的机械杂质,造成装置预加氢压降升高,影响装置的长周期运行。因此在原料进装置前新增自动反冲洗型过滤器,使预加氢系统反应器压降稳定,解决了预加氢反应器压降快速上升的问题。     

天然气处理厂分子筛脱水单元设计要点

1.工艺流程简述来自断塞流捕集器的天然气经旋流分离器、粗过滤器简单分离后,经原料气高效聚结器、再生气高效聚结器精细过滤后,进分子筛脱水塔深度脱水。分子筛脱水塔采用四塔并联操作,两塔操作,另两塔再生。脱水后的天然气经粗过滤后,进入原料气粉尘过滤器,除去分子筛尘粒,为     

高含硫气田天然气处理工艺的研究

目前,在我国已探明的天然气气田中,含硫天然气气田约占31．7％,而高含硫的天然气净化难度大,因此天然气的净化和使用就成为一个重要的研究课题。某高含硫气田天然气处理厂使用Sulfinol—M工艺脱除原料气中的H2S和部分CO2,采用三甘醇（TEG）吸收法脱除湿净化气中的H2O,最终得到的产品气符合国家标准GB17820《天然气》Ⅱ类技术指标。工程中采用二级常规克劳斯（Claus）工艺回收脱硫单元以及尾气处理单元汽提酸气中的H2S,并且在尾气处理单元使用串级SCOT工艺来降低SO2排放量。目前该高含硫气田工程已处于施工阶段,为以后的高含硫天然气处理工艺设计提供了参考。     

轻烃回收装置原料气过滤器的开发及应用

这种新型的原料气过滤器,采用过滤集尘原理,由简体、简盖、进气管、出气管、安全装置、排空管、滤芯及滤芯支撑装置组成。结构紧凑,制造维修方便,过滤面积大,压降小,过滤效率高,容尘量大,安全可靠,使用周期长。     

天然气钻井气体回收设备的研制

天然气钻井过程中,井筒返回至地面的携岩天然气直接放燃,这样既浪费能源又污染环境。为了回收井筒返回至地面的携岩天然气,研究了天然气回收工艺,设计了由一级分离器、二级分离器、缓冲罐和过滤器组成的回收设备。一级分离器起预分离的作用,具有分离效率高、防粘壁、防返混的特点;二级分离器利用导叶式旋分管做分离元件。两级分离器能够除净气体中粒径大于7μm的钻屑颗粒。一级和二级分离器均采用液体输送方式进行连续排料。过滤器选用了外层玻璃纤维滤芯加内层金属纤维滤芯的双层复合滤芯,过滤分离效率可达99.8%以上,能够除净气体中粒径大于5μm的钻屑颗粒,可以保证过滤后的气体达到压缩机的进气要求。该回收设备不仅适用于天然气钻井中的携岩天然气回收,同时适用于其他气体钻井过程中携岩气体的净化和回收。     

Evaluation of gas-liquid separation performance of natural gas filters

Fibrous filters are often used to remove contaminants including both dusts and liquid droplets from natural gas.This paper aims to evaluate the gas-liquid separation performance of three types of cartridge filters used in the West-East natural gas transmission project.The comparison of the original pressure drop of clean filters and the evolution of pressure drop as liquid droplets deposited in the filter media are described.The original pressure drops of these filters were similar but the pressure drops at a steady state were different.Fractional efficiency was used to study the separation performance of cartridge filters.Droplets at the outlet of the filters had small diameters,no more than 3 μm,but were very numerous.The effect of filtration velocity on gas-liquid separation performance was analyzed.Higher filtration velocity indicated better gas-liquid separation performance.Finally the quality factor related to pressure drop and filtration efficiency was applied to evaluate the gas-liquid separation performance.     

城镇燃气门站天然气梯级除尘除油装置的净化性能

为了评价天然气梯级除尘除油净化装置的净化性能,通过对上海管网天然气某门站天然气梯级除尘除油净化装置进行净化性能分析试验研究,阐述了其结构和性能特点,并通过现场运行数据分析与颗粒流动演示,研究了除油除尘效果、运行压差、油水粉尘杂质捕集量。研究表明,系列梯级除尘除油净化预处理装置初始压降0~1kPa,运行30天后,压差仅为5~6kPa,30天内密度梯度过滤单元纳污量达615.3kg,单位滤料的杂质捕集量为24.1kg,适合于高气量压力波动、高油水粉尘含量等复杂天然气输配工况。     

HGSD组合式气-固分离装置的应用

介绍了由E-Ⅱ型旋风分离器和高效气体过滤器合成的HGSD组合式气-固分离装置，将其用于城市天然气系统门站的净化，净化效率高、耐受性好、纳污量大、适应性强，完全克服了滤筒式过滤器纳污量少、耐受性差、易损坏且需频繁检修等缺点，彻底解决了天然气系统门站中的净化问题。HSGD组合式气-固分离装置已在西安等十几个城市天然气门站中应用，效果明显并为用户逐渐接受，成为了一种脱除天然气中微小固体杂质的高效气-固分离装置。     

变压吸附在粗氦纯化工艺中的流程优化研究

目的针对需要生产液氦产品的粗氦纯化工艺,在调研国内外氦气纯化工艺技术的基础上,创新性提出了中压低温冷凝+常温中压变压吸附进行氦纯化的工艺路线。 方法采用HYSYS模拟的方法,对3种工艺的特点和适应性进行了对比分析,同时还分析了冷凝温度、冷凝压力、变压吸附的主组分收率变化、原料气组成变化等关键参数对流程性能的影响。 结果与传统粗氦纯化工艺相比,该组合工艺在提高氦收率的同时,装置能耗及液氮消耗明显降低,具有自动化程度高、工艺流程连续、可操作性强等特点,能较好地适应生产液氦的工况。 结论该工艺对国内天然气提氦装置建设的工艺选择及应用提供了指导和数据支撑。      

基于颗粒在线检测的天然气过滤器运行特性分析

天然气长输管道前端需要设置过滤器以去除输送介质中的粉尘颗粒,但由于某些气田捕集粉尘无法排出,运行一段时间后过滤器除尘能力会下降,要保证过滤器的正常运行就需要更换滤芯。为了明确滤芯使用周期进而有针对性地制订滤芯更换标准,采用颗粒在线检测实验,考察了不同运行压力、不同滤芯物性、不同输量下过滤器的压差和除尘效率,探究过滤器运行特性。研究结果表明:①在运行压力分别为2.5 MPa、3.5 MPa、4.5 MPa的状况下,压差曲线的拟合优度分别小于0.5、0.7、0.8时,过滤器的除尘效率下降变快,此时宜更换滤芯;②滤芯的初始除尘效率较低时,总体使用寿命相对较长,但对大颗粒的拦截效果不理想;③滤芯的初始除尘效率较高时,总体使用寿命相对较短,但对大颗粒拦截效果较好;④输量负荷较大时,过滤器除尘效率下降较快;⑤输量负荷较小时,过滤器除尘效率下降较慢;⑥输量介于100×10~4～270×10~4 m~3/d是该类型过滤器推荐的运行输量;⑦通过定期记录、分析过滤器压差点及其拟合所得二次曲线,可以有效地判断滤芯的使用寿命。结论认为,该研究成果可以为滤芯更换标准的制订提供参考。     

油田伴生气脱硫胺液无机膜净化工业试验研究

目的解决中国石化西北油田分公司所产高含硫伴生气在脱硫过程中因胺液发泡引起的拦液冲塔及净化气中H₂S含量超标问题。 方法分析生产过程中存在的问题及其产生的原因,开展了伴生气脱硫胺液无机膜净化工业应用试验研究。 结果分析结果表明,伴生气夹带的固体颗粒物和油泥在胺液中累积及吸收过程伴生气中重烃凝析形成的乳化状油滴是导致胺液发泡、吸收效率低的主要原因。无机膜错流过滤净化胺液工业试验结果表明,该技术可使净化后胺液中油质量浓度和固体质量浓度均降低95%以上,且污染后的无机膜通过清洗即可恢复通量。胺液净化后,通过工艺优化,系统胺液质量分数由32%提高到40%,净化气中H₂S质量浓度降至10 mg/m³以下,系统能耗降低25%以上。 结论采用伴生气脱硫胺液无机膜净化工艺后,胺液发泡性能显著降低,消除了拦液现象,解决了因胺液发泡引起的拦液冲塔和净化气中H₂S含量超标问题,脱硫效率得到提高。该工艺在高含硫复杂伴生气脱硫过程的成功应用,可为同类装置提供参考。      

低压油田伴生气杂质脱除技术——以大庆油田为例

油田伴生气含有大量油、水及细小粉尘杂质,对于气负荷较大、压力较低、杂质颗粒小的油田伴生气加工,常规及单一的分离技术难以达到工艺生产要求。为此,上海化工研究院研发出一种针对油田伴生气杂质脱除的组合高效气体净化技术,集重力沉降分离、旋风分离、深层过滤多级分离技术于一体,各级分离技术间相互配合,不仅利用了重力沉降、旋风分离的油水强排污能力,更利用了中空纤维滤料的深层过滤强"吸附"能力,满足了生产装置对压力损失的高敏感度。试验装置运行考核结果表明:①该装置杂质脱除效果明显,液体脱除量比原分离装置高出720 g/104m3,固体杂质捕集量比原分离装置高出237 g/104m3,其中重力沉降分离和旋风分离段脱出的黏稠胶状物质比原分离装置高出780 g/104m3,过滤单元脱出的固体杂质为3.54 g/104m3,仅为原分离装置固体杂质重的1.5%,排放量减少98.5%;②该装置有很强的操作弹性和适应性;③该装置维护操作简单,检修维护费用低。     

硫磺回收装置过程气系统压降的影响因素及控制措施

目的降低硫磺回收装置过程气系统压降,保持装置长周期运行。 方法结合10×10⁴ t/a克劳斯+尾气处理工艺的硫磺回收装置工艺特点及标定工况,通过对装置典型设备及管道压降的研究计算和数据比对,找出装置过程气系统压降的影响因素。同时,根据生产实际对过程气系统压降的影响因素进行全面分析,提出降低系统压降的方法和措施。 结果通过查图及计算等方法得到装置主要设备及管道压降的具体数值:①反应炉烧嘴压降为1.5 kPa;②每台换热设备压降约为1.0 kPa,过程气系统换热设备总压降为6.0 kPa;③反应器床层压降计算值仅74 Pa,具备很好的低压降性能;④急冷塔填料湿塔压降为760 Pa,吸收塔填料压降为2.3 kPa;⑤单个丝网除沫器压降为164 Pa,系统中丝网除沫器总压降为1.1 kPa;⑥过程气管道系统压降约3.0 kPa,每增加1 m管道,系统压降会增加15 Pa。过程气系统压降受到过程气总量、反应炉烧嘴、换热设备、反应器、塔设备、丝网除沫器及系统管道的影响。 结论通过提升硫磺回收装置原料性质、精准控制制硫炉配风、保护反应器催化剂性能、稳定塔设备操作工况等,可保持较低的硫磺回收装置过程气系统压降,为装置长周期运行创造条件。      

不同类型溶液过滤器在天然气净化装置中的应用

在天然气净化过程中，脱硫溶液清洁程度直接关系到脱硫系统是否能稳定运行，而溶液过滤是保证溶液洁净度的重要方法。目前各净化厂脱硫系统大部分采用富液过滤流程，为提高装置的运行稳定性，在用的过滤器有：RBF袋式过滤器、管式滤布过滤器和机械式过滤器（采用3M滤芯）。为此，对上述几种过滤器的结构、作用原理进行了详细的阐述，通过对各种过滤器应用效果的评价，对比了不同类型过滤器的优缺点：①袋式过滤器、管式滤布过滤器、机械过滤器三种过滤器均适合脱硫装置溶液过滤使用；②三种过滤器中，过滤效果由高到低依次为机械过滤器、袋式过滤器、管式滤布过滤器；③袋式过滤器、管式滤布过滤器适用于溶液循环量较小的脱硫装置的溶液过滤；④机械过滤器具有过滤效率高、过滤能力大等优点，适用于溶液循环量较大的脱硫装置的溶液全过滤。