含(CH_4+CO_2+H_2S)酸性天然气水合物生成的影响因素

介绍了含H2S和CO2组分的天然气输送时可能带来的影响。基于Chen-Guo模型进行含(CH4+CO2+H2S)酸性天然气水合物相平衡研究,分析了酸性天然气各组分对水合物生成的影响。结果表明,酸性天然气中各组分对水合物生成的影响程度不同,H2S影响最为明显;同一组分在不同条件下影响方向可能不同。分析结果可为水合物法天然气脱硫脱碳提供理论指导,尤其对于高含H2S天然气。     

水合物法净化酸性天然气的工艺探讨

天然气中H2S、CO2、有机硫化合物等酸性组分的存在,不仅会造成金属腐蚀、环境污染,还会影响天然气的输送、加工和使用。对酸性天然气进行净化处理,使其满足商品气或管输气的质量要求,是天然气资源利用的一个重要环节。气体水合物相平衡研究表明,单组分CH4、CO2、H2S气体及(CH4+H2S+CO2)三元体系在纯水中生成水合物的条件存在显著差异,可利用水合物的生成过程逐一脱除酸性天然气中的H2S和CO2。基于此,提出了一种利用水合分离技术处理酸性天然气的新工艺,以优化流程、降低能耗、提高酸性组分的脱除效率。     

铁法氧化还原溶液在处理低含硫天然气中的应用

针对部分低潜硫天然气气井分散、单井产量低、含硫量变化幅度大等特点,为弥补传统天然气胺法脱硫净化工艺处理低潜硫天然气时流程复杂、能耗高的不足,在室内采用络合铁吸收溶剂配方溶液进行H2S吸收实验。通过实验,考察H2S浓度、初始[Fe3+]及pH值、液气比和温度对吸收效率的影响,确立了最佳的脱硫反应工艺条件。同时还进行了最佳工艺条件下吸收效果测试及不同配方吸收效率的对比实验,表明在最佳工艺条件下,采用最佳配方吸收效率有较大提高,均能达到95%以上,尾气中H2S浓度也达到了国家标准。最佳脱硫配方溶液的硫容量可达到0.455g/L。     

靖边气田H_2S含量对气井水合物堵塞影响研究

靖边气田主力产层为下古生界马家沟组,属碳酸盐岩储层,产出天然气中普遍含有H2S和CO2酸性气体,H2S含量在气田分布上差异较大,且其存在对水合物生成影响特别敏感。为了研究H2S酸性气体的存在对水合物生成影响,针对靖边气田不同H2S含量,采用Pipesim软件计算了靖边气田水合物生成状况,结果表明,H2S的存在对水合物的生成有着重要的影响。     

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。     

Bio-SR工艺用于天然气脱硫的研究

在对比传统脱硫方法的基础上,结合B io-SR工艺特点,分析了该工艺应用于天然气脱硫净化的可行性。通过单因素实验考察了初始Fe3+浓度、原料气浓度和初始pH值等因素对脱硫效率的影响,初步确定了适宜的控制参数。实验结果表明,该工艺对气量大、低浓度H2S(<1000mg/m3)有快速高效的净化作用,出气达到管输天然气标准。     

塔河油田重质原油脱硫工艺浅析

塔河油田12区重质原油是酸性原油,具有很高的腐蚀性,在外运前必须将其中的H2S脱除。在分析原油H2S溶解度特性的基础上,提出采用天然气气提的脱硫工艺,并论述了选择脱硫塔的负压、常压和正压3种工艺的条件,以及工艺参数与脱水温度的关系,对比分析了它们的优缺点。结合12区重质原油的脱水温度高的特点,建议塔河油田12区原油脱硫采用常压或正压气提脱硫工艺。     

大庆油田天然气干法脱硫剂的比选与应用

对天然气干法脱硫技术(分子筛法,氧化铁法及活性炭法)及所用脱硫荆作了综合分析.在相应的室内脱硫装置上,在单一空速、温度等条件下,测定了5种氧化铁脱硫荆和5种活性炭脱硫剂用于含3 mg/L H2S 的N2气脱硫时的硫容.在扩大的空速(500～2000 1/h)、温度(20～120℃)、H2S浓度(2～11mg/L,氧化铁)或粒度(0.2～1.0mm,活性炭)条件下,对初选氧化铁脱硫剂 EF-2 和活性炭脱硫剂3018作了进一步考察,通过脱硫效果和工艺条件对比,选择3108为大庆油田天然气脱硫荆.在3108基础上,改用Na2CO3为浸溃用碱,浸溃量6%,改用商品TLC为催化剂,制得了一种高效煤制活性炭脱硫剂.将这种脱硫荆用于大庆油田喇二注气站天然气脱硫,日处理天然气72×104 m3,空气需求量24 m3/h,原料气含H2S 0.0445～0.213mg/L,净化气含H2S 0～0.0017 mg/L,满足有关国家标准的要求(≤0.02 mg/L).图1表6参9.     

湿法脱硫技术在天然气净化中的应用

脱除天然气中的H_2S是天然气净化的主要目的之一。当前工业上H_2S的脱除方法以Claus法系列脱硫工艺为主,但是该工艺存在高能耗、转化率限制、工艺复杂等问题。湿法脱除H_2S具有低能耗、工艺简单、处理量大等优点,该技术在国内外天然气净化领域被广泛应用。综述了湿法脱除H_2S技术的研究进展,总结了醇胺脱硫技术特点,介绍了新型离子液体、低共熔溶剂和Fenton试剂在脱除H_2S领域的最新应用,并对脱硫新技术进行了展望。     

天然气集输脱水脱硫工艺研究及发展方向

天然气脱水的目的是保证天然气集输过程不析出液态水,不形成水合物,减小对管道和设备的腐蚀.甘醇脱水是世界上使用最为广泛的脱水技术,常用的是三甘醇(TEG)脱水,目前国内外开始重视甘醇脱水法和低温分离综合脱水的方法,其净化效果好,处理量大,自动化程度高,而且脱水的同时也脱油.在天然气中常含有H2S、CO2和有机硫化物,这些气相杂质的存在会造成金属材料腐蚀,并污染环境.利用元素钨、钼制取的化合物能够同时进行脱硫制硫,该法将成为液相氧化法脱硫工艺中一个值得重视的热点技术.     

西南地区天然气净化厂尾气减排方案探讨

通过对硫磺回收尾气处理主要工艺以及西南地区天然气净化厂硫磺回收装置排放现状的分析,着重对比了加氢还原类和可再生型有机胺类脱硫尾气处理工艺,提出了天然气净化厂尾气减排方案,为天然气净化厂尾气减排提供了新思路。     

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。     

Influence of hydrogen sulfide on the efficiency of xenon recovery from natural gas by gas hydrate crystallisation

A mathematical simulation of the gas hydrate formation based on a gas mixture approximated to natural gas composition – CH₄+H₂S?+?CO₂+Xe at a normalized increase in hydrogen sulfide (H₂S) concentration in gas mixture from 3.08·10^?4?vol.% to 4.88?vol.%, at changes in the gas hydrate formation temperatures from 273.15?K to 283.15?K. It is shown that xenon (Xe) distribution coefficient decreases from 12.37 to 5.90, and is more dependent on the change in H₂S concentration than on the change in the gas hydrate formation temperature. Effective Xe recovery from natural gas at the gas hydrate formation temperature is 273.15?K, and at a minimum impurity concentration with a dissociation pressure close to Xe.     

高酸性天然气脱硫脱碳工艺技术研究

针对原料气中H2S和CO2摩尔分数均达到20%的高酸性天然气净化,通过工艺模拟计算结合室内实验评价的手段,筛选出一种具有良好脱硫性能、选择性及高酸气负荷的选择性脱硫溶剂CT8-5。通过室内实验进行工艺优化后,提出了包括气液比、吸收塔塔板数、贫液温度、再生温度等在内的一系列工艺参数。结果表明,在气液比为200的条件下,净化气中H2S质量浓度为3.9 mg/m3,CO2摩尔分数为1.86%,完全能满足GB 17820-2018《天然气》国家标准中对商品气的气质要求。对GB 17820-2018发布实施后高酸性天然气处理所面临的问题进行了探讨,提出了建议,可为高酸性天然气的气质达标处理提供技术思路。     

塔河油田高含硫混烃分馏脱硫工艺探讨

塔河油田为高含硫油田,生产过程中产生的混烃中H_2S质量分数为0.68%,有机硫质量分数为0.22%,目前采用碱洗工艺,存在处理成本高、废碱液处理困难的问题。通过对现场生产流程、混烃中的硫形态及物理性质进行分析,提出了混烃分馏处理新思路。经分馏处理,混烃中的H_2S与部分硫醇随塔顶气进入天然气处理系统,依托天然气脱硫系统进行处理;塔底轻烃总硫质量分数由0.90%降至0.15%,进一步进行碱洗处理后,轻烃中总硫质量分数满足GB 9053-2013《稳定轻烃》的要求。此工艺碱耗量可由目前的2t/d降至0.22t/d,碱(NaOH)用量仅为目前的约1/10,可降低处理费用190.1万元/年。     

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。      

长庆油田某天然气净化厂实现GB 17820-2018达标工艺方案研究

针对GB 17820-2018《天然气》标准中更为严格的天然气气质要求,长庆油田某天然气净化厂存在净化气中H 2S含量不满足进入长输管道要求的现象。为解决这一问题,利用HYSYS软件对该厂MDEA脱硫工艺进行了流程模拟。分析了溶液循环量、MDEA质量分数、吸收塔塔板数、原料气温度、原料气压力以及贫液入塔温度对净化气中H 2S、CO2含量的影响,并根据不同工艺参数的影响程度对参数进行排序。在此基础上,建立以最小能耗为目标函数的多参数优化模型,利用HYSYS自带的工具箱求解模型,得到满足净化气中H 2S质量浓度<5 mg/m^3、CO2摩尔分数<2.8%的最优操作参数组合。优化结果可对指导现场采取调整措施提供参考。     

大型天然气净化厂硫磺回收加氢尾气深度脱硫技术研究及工业应用

针对硫磺回收加氢尾气脱硫溶剂在低压下脱硫效果不理想导致排放尾气中SO_2质量浓度较高的问题,研究开发出了CT8-26加氢尾气深度脱硫溶剂,并在遂宁龙王庙天然气净化厂尾气处理装置上得到工业应用。应用结果表明,在天然气净化厂气质条件下,可使脱硫后加氢尾气中的H2S质量浓度20mg/m~3,能显著降低排放尾气中的SO_2质量浓度。     

硫磺回收装置加氢还原尾气超重力脱硫工艺技术研究

还原吸收尾气处理工艺广泛应用于硫磺回收装置含硫尾气处理,是减少尾气中SO_2排放最为有效的方法之一。硫磺回收装置加氢还原尾气的显著特点为:压力低,碳硫比高,要求吸收过程硫化氢脱除率高,同时具有吸收选择性。利用超重力技术强化传质及气液接触时间短等特点,将超重力技术应用于加氢尾气脱硫工艺中,考察了转速、气液比、贫液温度、气体流量等操作参数对脱硫性能及CO_2共吸收率的影响。结果表明,超重力技术应用于硫磺回收装置加氢还原尾气脱硫工艺中优势显著。     

超重力场下络合铁法脱硫过程传质模型研究

H_2S是一种有毒有害气体,故天然气在使用之前必须进行脱硫处理。而超重力旋转填料床因其在巨大的剪切力作用下强化了传质,大大增加了设备的生产能力,且装置尺寸远远小于传统塔设备。超重力技术与氧化还原法结合在天然气脱硫领域具有较好的应用价值。因此,建立一个实用可靠的传质系数模型,对超重力技术脱硫的研究具有重要意义。用CH_4和H_2S的混合气模拟含硫天然气,并在某中试装置上用络合铁氧化还原法进行脱硫。根据所得的数据及旋转填料床中气液接触的特性,包括气体流量、液体流量、转子转速对体积传质系数的影响,采用Matlab进行相关数据拟合分析,得到传质系数经验模型。对经验模型进行分析对比,根据超重力装置气液传质的特性对经验模型进行了改进,得到最终的传质系数经验模型。最后,将建立的传质系数经验模型与实验得到的数据进行对比验证。经分析对比,模型与实验数据吻合程度较高,平均偏差仅为0.12%,且该模型可以外推到其他体积与该超重力装置近似的装置,但气体流量应为1~10 m~3/h,液体流量为0.1~1 m~3/h,转速为100~1 500r/min。