天然气净化厂MDEA脱硫溶液的发泡与预防

由于各种原因,天然气净化厂脱硫装置吸收塔和再生塔易发生溶液发泡拦液现象,导致产品气硫化氢含量超标,特别在气温较高的夏季尤其突出。本文以忠县天然气净化厂脱硫溶液发泡为例,对天然气净化装置运行中溶液发泡原因进行了详细的分析,探讨了发泡剂、水合物抑制剂及其它开采过程污染物对溶液发泡的影响,并针对装置发泡拦液现象采取了相应处理措施,取得了显著的效果,保障了天然气净化装置高效、安全、长周期平稳运行。     

桑南处理站低含硫天然气净化工艺改造探讨

随着塔里木油田公司桑塔木油田开发年限的增长,油气产量、组分等发生较大变化,桑南油气处理站已建天然气处理装置已偏离原设计条件,装置运行不平稳。利用HYSYS (石油化工工艺流程模拟软件)对当前工况下脱硫单元的吸收塔和再生塔进行了适应性分析,通过对低含硫天然气净化工艺的优化比选,提出了改造方案:停运当前脱硫和烃水露点控制装置,新建一套40×10~4 m~3/d氧化铁干法脱硫装置和分子筛脱水装置,以适应油气田开发的需求。     

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。     

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。     

天然气净化厂胺液发泡原因分析及解决措施研究

长庆气田第三天然气净化厂主要负责向西安供气,主体装置采用UCARSOL HS-101专利配方溶液脱除原料气中的硫化氢和二氧化碳,装置自2003年建成投产后脱硫塔拦液情况频繁发生,导致脱硫装置处理能力严重下降,严重影响了装置的安全、平稳运行.通过现场分析和室内试验表明,脱硫溶液过高的酸气负荷是造成脱硫液发泡严重的主要因素.结合现场实际情况,提出了通过加入MDEA溶液和降低进塔层数来降低脱硫装置酸气负荷处理措施,有效的缓解了装置的拦液问题.     

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。     

工艺参数对MDEA脱硫装置安全平稳运行的影响分析

川渝气田某高含硫天然气净化厂采用MDEA脱硫工艺,装置在日常生产运行过程中出现了较为严重的腐蚀及拦液发泡问题,多次停车。为明确原因,结合装置检修期间发现的具体问题,对运行期间的溶液质量、酸气负荷、溶液循环量、流速、温度等关键参数进行了分析。结果表明:①部分管线局部流速超过30 m/s;②酸气负荷长期超过设计值0.6 mol/mol;③重沸器及再生塔底部温度超过127℃;④MDEA溶液中产生大量热稳定盐及颗粒物。在此基础上,进一步阐述了不同工艺参数间存在的相互关系及其对装置平稳运行的影响。建议在今后的生产运行过程中,加强脱硫装置工艺参数的综合管理,确保实际运行符合设计要求。     

靖边气田脱硫脱碳装置腐蚀现状及防护措施

靖边气田的原料天然气中CO2和H2S含量较高,为保证外输商品气的质量要求,净化厂中设置了多套脱硫脱碳装置,对天然气进行处理。在运行过程中,脱硫脱碳装置中的设备及管线腐蚀现象严重,出现了管线穿孔,设备筒体内表面出现穿透性裂纹、纵向裂纹、坑蚀、台面腐蚀,换热器和重沸器管束渗漏、泄漏等问题,需不定期检修、更换,影响了生产的正常进行。经过对某套脱硫脱碳装置的整体分析认为,溶液中的CO2含量偏高,塔盘类型及结构参数不合理,再生塔塔体选材有待改进等因素是造成腐蚀严重的原因。在对该套装置进行改造时,改变了脱硫脱碳的溶液载体和塔盘类型,优化了塔盘的结构,对再生塔的材料进行了综合考虑。经过现场近一年的运行证明,装置的改造降低了酸气负荷,减轻了腐蚀状况。     

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长庆气田靖边气区的原料天然气中，CO₂ 含量与H₂S含量之比高达188.8。长庆气田处理该原料天然气的第三净化厂根据这一特点，选用了适合配方的MDEA配方溶液作为该厂的气体脱硫、脱碳溶液。文章介绍了脱硫脱碳装置的运行情况。结果表明，配方溶液将原料天然气中所含H₂S与CO₂ 均脱至我国国家标准规定的含量以下，从而保证了外输天然气的质量，并取得了良好的节能效果。     

靖边气田复配MDEA溶液悦硫及悦碳技术研究

针对靖边气田天然气的特点,对以MDEA溶液为基础的溶液复配进行了研究。研究及应用结果表明:复配溶液酸气负荷较高,脱硫、脱碳性能较好,经济适用,是实现装置在较低能耗下脱硫、脱碳及保证净化气质量指标合格的首选途径。靖边气田对装置运行参数进行优化后,进一步降低了装置运行能耗和生产成本,取得了良好的经济效益。     

脱硫装置MDEA再生塔腐蚀分析与防腐措施

根据长庆油田天然气脱硫装置MDEA再生塔目前腐蚀现状,分析了CO_2、H_2S、CO_2/H_2S/H_2O及温度对腐蚀的影响。结果表明,再生塔腐蚀是以CO_2局部腐蚀为主。针对主要腐蚀因素,提出了气体膜技术分离CO_2,可将原料气中CO_2从6.9%降至3%,减弱了设备腐蚀程度。     

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。     

溶剂再生装置再生塔操作异常波动分析及对策

中国石化洛阳分公司2号溶剂再生装置于2018年7月运行过程中出现数次异常波动,导致冲塔液泛现象,严重影响上游装置产品质量及硫磺回收装置二氧化硫排放浓度。通过分析、查找原因,并采取增设胺液净化装置、清理全部溶剂、控制催化裂化脱硫装置液化气和干气重组分体积分数分别低于2%和3%、调整富胺液闪蒸罐压力低于0.05 MPa等措施进行优化调整,最终保证装置平稳运行,贫胺液及催化脱硫产品质量合格,减少MDEA的损耗,达到环保要求。     

浅析忠县分厂硫磺回收装置尾气SO2排放影响因素和控制措施

通过对脱硫和硫磺回收装置进行分析可知,影响烟气中SO_2排放的主要工艺因素是原料气气质、气量的波动、酸气组成、脱硫溶液性能及催化剂性能。为了降低硫磺回收装置的SO_2排放,使其达到国家环保要求,主要采取了以下技术措施:①通过控制脱硫溶液质量分数及入塔温度,并适当降低溶液循环量,提高MDEA溶液的选择性;②及时更换失活催化剂;③在常规克劳斯段三级反应器添加SO_2选择性加氢催化剂,减少进入超级克劳斯段的SO_2含量;④优化停产除硫方案,缩短除硫时间。结果表明,采取上述措施后,天然气净化装置的硫回收率稳定较高,排放烟气中SO_2质量浓度达到标准要求。     

天然气净化工艺设计要点及优化

胺法至今仍是国内外应用最广泛的酸性天然气脱硫脱碳工艺方法,国内已有超过五十年的使用经验。脱硫脱碳装置在生产中出现不同程度的拦液现象,导致脱硫脱碳装置处理能力严重下降;天然气净化度不合格,溶液发泡引起雾沫夹带,导致大量胺溶液随气流带走,造成溶液损耗急剧增加及严重的经济损失。在总结过去几十年天然气净化工艺设计和生产操作经验的基础上,提出了天然气净化工艺设计要点,重点为脱硫脱碳装置工艺流程设计和关键设备选型;阐述了脱硫脱碳装置的原料气分离系统、胺液再生系统、胺液过滤及惰气保护、胺液和酸气冷却、贫胺液增压及循环泵等方面应重点注意的问题和工艺设计方案的优化;分析了净化工艺流程中的塔、容器、冷换设备、泵类等关键设备的设计要点。     

MDEA脱硫溶液近红外光谱法在线分析技术研究北大核心CSCD

目的为保证天然气净化装置产品气质量达标,剑阁天然气净化厂首次利用近红外光谱法在线分析技术实现脱硫溶液组分快速、准确地测定,便于脱硫系统工艺参数及时调整。方法通过反复优化“建模数据”与“建模算法”,建成了最优的脱硫溶液组分近红外光谱分析模型。结果通过多组在线分析数据与实验室分析数据对比分析,发现分析结果偏差均在2%以内,表明近红外光谱技术能准确监测脱硫溶液中MDEA含量及水含量。结论近红外光谱法在线分析技术的成功应用为脱硫系统连续补水提供及时、准确的数据支撑,保证天然气净化装置脱硫稳定运行,具有极其重要的推广应用意义。     

硫磺回收装置烟气碱法脱硫工艺存在问题及解决方案

目的对140 kt/a硫磺回收装置新增烟气碱洗单元的运行情况进行总结,分析烟气碱洗单元运行过程中出现的异常情况,并提出应对措施。 方法①总结碱洗单元的运行情况,对操作参数及烟气排放情况进行分析;②将冲洗水由工业水改为除盐水,同时稳定控制碱液pH值,解决了烟气碱洗塔压降增大的问题;③优化工艺操作,对碱洗塔与循环槽连通管线进行改造,解决了碱洗塔液位波动的问题;④保证氧化空气供给,调整碱液pH值,防止急冷塔氨逃逸,解决了含盐废水超标的问题。 结果解决了烟气碱洗单元运行过程中出现的问题,该工艺单元于2017年7月建成投运,稳定运行至2022年3月装置大修,连续运行时间超过1 700 d。 结论实现了装置的长周期稳定运行,烟气中SO₂排放稳定达标,远低于排放标准的要求,可为同类装置提供参考。      

胺液在线净化技术在气体脱硫装置的工业应用

干气、液化石油气脱硫装置的甲基二乙醇胺溶剂长时间使用后,溶剂中固体颗粒、热稳态盐(HSS)、油类等杂质含量较高,胺液污染较重,溶剂易发泡夹带跑损,脱硫化氢效果差,设备腐蚀严重。采用胺液在线净化技术可使受污染胺液得到彻底净化。净化后胺液外观明显改善,胺液中铁离子含量明显降低、热稳态盐脱除明显,胺液脱硫能力明显提高,胺液发泡高度和消泡时间得到改善。净化后胺液各项理化指标达到新鲜胺液的水平,工业应用效果显著,解决了脱硫溶剂的污染问题,避免了装置一次性更换脱硫溶剂消耗量大、费用高且废剂无害化处理的困难。胺液在线净化装置操作简便,在线净化期间不影响气体脱硫装置平稳运行,仅需对过滤器中的净化介质用少量除盐水冲洗,对吸附罐内的离子树脂用少量质量分数为32%的碱液再生。气体脱硫装置系统胺液净化一次可平稳运行1～2 a,期间不需胺液在线净化装置连续运行。     

H_2S对天然气处理设备的腐蚀及相应对策

天然气处理设备,如矿场集输中的过滤分离器、气液分离器、脱水吸收塔、固体脱硫塔,天然气净化厂中的原料气过滤器、原料气分离器、脱硫吸收塔、再生塔、酸气分离器、活性炭过滤器等,所接触的介质基本上都含有水和硫化氢,这种介质环境对设备会产生电化学腐蚀、硫化物应力开裂(SSC)和氢诱发裂纹(HIC)。针对硫化氢对设备的不同腐蚀情况,在设备设计时应采取相应的对策和措施来防止腐蚀,以确保设备的安全运行和使用寿命。     

国产复合溶剂在高酸性气田的应用

MDEA溶剂对高酸性气体的脱硫脱碳具有净化度高、能耗低、稳定性高、防腐蚀性及选择性强等优点,但用于含有较高有机硫天然气净化时,单纯MDEA溶液的脱除能力难以令人满意。随着国内高含有机硫海相气田的相继投产,开发出脱有机硫能力强的溶剂越来越重要,华东理工大学研制的UDS复合配方溶剂率先在川东北高含硫气田的普光和元坝净化厂进行了工业试用,取得了较为满意的效果。