天然气脱汞工艺方案探讨

为降低天然气加工、储存、运输中安全风险,提高天然气产品质量,处理厂有必要对天然气进行脱汞处理。本文分析了汞在处理厂中汞分布,探讨了湿气脱汞和干气脱汞两种方案的脱汞剂选择、技术难点、工艺特点和适用条件,对气体处理厂天然气脱汞工艺方案设计有一定的借鉴作用。其中,湿气脱汞方案从根本上解决了汞污染问题,适用于高含汞天然气;而干气脱汞方案二次污染严重,适用于低含汞天然气。     

三甘醇脱水装置汞分布及汞污染控制措施

天然气中的汞具有较强的毒性和腐蚀性,给工作人员和生产设备带来极大的安全隐患。研究含汞天然气处理装置中的汞分布规律,可为后续制定相应的汞防护措施提供依据。通过对某含汞天然气三甘醇脱水装置中的汞分布进行模拟分析,发现三甘醇对原料气中的汞吸收效果较弱,但闪蒸气和再生气中汞浓度较高。改变原料气中汞质量浓度、三甘醇贫液循环量、重沸器温度,得到不同条件下的三甘醇脱水装置汞分布规律。根据三甘醇脱水装置汞分布模拟分析结果,提出了湿气脱汞、含汞设备清洗及人员防护、流散汞处理等控制三甘醇脱水装置汞污染的方案,可为后续建设含汞天然气处理厂提供汞防护参考。     

含碳含汞天然气的脱汞设计优化

随着近年来天然气处理厂中因汞所导致的事故的频发,汞的危害受到日益关注。在天然气处理厂中,汞的存在会对铝制板翅式换热器产生严重腐蚀,因此,必须进行脱汞处理。介绍了常规脱汞方法,结合汞在天然气处理厂中的分布图,对目前国内运行中的含汞天然气处理厂脱汞流程的利弊进行了详细的分析。考虑到中国海洋石油近年开发的南海某气田天然气含碳、含汞,同时,考虑回收脱碳系统的二氧化碳废气,针对这一特殊性,对含碳、含汞天然气的脱汞设计进行了优化。为使汞对生产设备、产品质量及环境的影响降至最低,建议尽可能在源头脱汞。     

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。     

雅克拉集气处理站主冷箱汞腐蚀分析

汞是一种重金属元素,石油、天然气田中含汞在国内外处理装置中均已发现,而且具有较高的汞含量。天然气中的汞主要来源于烃源岩,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。雅克拉集气处理站天然气处理装置主冷箱则采用铝合金材质。本文通过雅克拉集气处理站天然气处理装置中汞的存在导致铝合金换热器腐蚀做一简要分析。     

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。     

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。      

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。     

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。     

天然气脱汞新技术

天然气处理厂、液化天然气设施和注氮装置的介质中通常都含有不同程度的汞,会严重损坏工艺设备,甚至危及操作人员的健康和安全、污染环境。为了尽可能减少汞对设备的腐蚀,有必要更多地认识和了解其腐蚀机理。脱除介质中的汞,是减少腐蚀、降低操作风险的有效途径。采用已开发的可再生分子筛、不可再生的固定床吸附剂等脱汞技术,可有效脱除天然气中的汞。这种技术还可大大降低操作成本,延长设备的使用寿命,确保气体处理设施中的低温设备免受汞的腐蚀,减少汞对周围环境的污染。     

天然气低温处理过程中汞的分布与防治

汞在天然气低温处理过程中很容易以液态的形式析出,给天然气生产带来潜在的安全隐患,一旦进入长输管道,还可能造成下游的污染。针对低温处理工艺对汞的脱除作用、天然气低温处理过程中汞的流向及防治方法等进行了研究。研究结果表明,低温处理工艺对汞具有很强的脱除作用,天然气中大部分汞在低温处理过程中以液态汞的形式析出,少部分进入外输气。为消除汞对下游的污染,天然气脱汞可采取干气脱汞或湿气脱汞两种方法,干气脱汞的优点是脱汞剂的性能可以得到很好的保障,脱汞剂用量少,缺点是天然气低温处理过程中存在汞的析出问题,给检修作业带来困难。湿气脱汞的优点是可有效降低汞的析出问题,缺点是脱汞剂用量大,用户可根据自身生产情况进行合理的选择。      

凝析油脱汞工艺

天然气凝析油是重要的石化原料,汞及汞化物的存在会降低凝析油产品的质量,造成设备的汞腐蚀,甚至危及操作人员的健康和安全,造成污染环境。为了减少汞的污染与危害,研究凝析油脱汞工艺十分必要。简要介绍了凝析油中汞含量的检测方法,重点分析了吸附剂脱汞工艺和IFP两阶段脱汞工艺,概述了目前国外应用较多的吸附剂。根据原料气的用途和实际操作条件,选择合理的脱汞工艺及相应的脱汞吸附剂,可以确保低温设备等免受汞的腐蚀,减少汞对周围环境的污染。     

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。     

石油和天然气中汞的赋存状态及其脱除方法

石油和天然气中存在的微量汞,会对其加工过程造成严重影响。文章从汞的类型、含量等方面叙述了石油和天然气中汞的赋存状态,并对其脱除方法进行了综述,其中吸附法是主要的脱汞方法,高效吸附剂的开发是脱汞技术的发展方向。     

轻烃装置冷箱的汞腐蚀机理与影响因素研究

天然气中微量的汞对轻烃装置的铝合金板翅式换热器（简称：冷箱）具有极强的腐蚀性。若未及时脱除,在一定工况和时间内,将造成冷箱腐蚀穿孔,引发气体泄漏,装置停产,造成巨大的经济损失和安全事故,危害极大。而冷箱的汞腐蚀与防护问题也是气田开发过程中容易被忽略的薄弱环节。文章结合冷箱汞腐蚀案例和轻烃装置运行工况实际,对轻烃装置冷箱汞腐蚀的机理和影响因素做了一定的研究和分析,对人们提高冷箱汞腐蚀的认识,有针对性采取相应的防护措施,具有较高的参考价值。     

天然气脱汞工艺技术

世界大多数天然气气田都含有单质汞和汞的化合物,天然气中的汞含量一般在1ug／m2～200ug／m3。在天然气液化、凝液回收等低温系统中．汞不仅会腐蚀铝制的板翅式换热器,还将导致天然气化工中的贵金属催化剂中毒。目前．天然气脱汞主要采用化学吸附工艺．该工艺在天然气脱汞装置中得到了广泛应用。其脱汞深度可达0．01ug／m2。本文分析了化学吸附工艺的脱汞原理、脱汞剂特性和应用以及影响脱汞效率的因素。通过对载硫/银活性炭、载银分子筛和专用脱汞剂等主要脱汞剂的特性进行分析与对比．提出了主要脱汞剂的适用条件。对于不同用途和不同处理工艺的天然气,其汞含量的限值要求也是不同的。从环保、安全等因素考虑．推荐商品管输天然气中汞含量小于28ug/m2．要求天然气液化及天然气凝液回收等装置中原料气的汞含量小于0．01ug/m2。