高含硫天然气脱硫操作条件对能耗影响的模拟研究

 采用流程模拟技术分析了高含硫天然气脱硫工艺操作条件,如原料气处理量、吸收塔温度、吸收塔压力、吸收塔板数、再生塔温度对脱硫能耗的影响,并通过灵敏度分析比较了各操作条件对脱硫能耗的影响力大小。结果表明,高含硫天然气中酸性组分浓度高,为满足净化要求需增大溶液循环量,因此带动公用工程消耗增加,脱硫能耗比常规含硫天然气脱硫情况显著增加。在操作中,提高吸收塔温度、再生塔温度和原料气处理量均会引起脱硫能耗升高,而降低吸收塔压力、减少吸收塔板数可降低脱硫能耗。由于醇胺溶液再生耗能占脱硫总能耗绝大部分,故制定节能措施应重点考虑再生塔温度控制,蒸汽、凝结水以及净化系统余压、余热资源的合理利用。     

页岩气脱硫理论与案例分析

随着含硫页岩气田的开发,含有酸性组分的页岩气在储运过程中对集输管线与设备造成严重腐蚀,为了减轻腐蚀危害与环境污染,有必要对页岩气进行脱硫工艺处理。常用的脱硫方法主要包括干法脱硫、湿法脱硫和膜分离法等三大类。其中醇胺法脱硫尤其是基于醇胺的甲基二乙醇胺(MDEA)配方溶液是目前天然气净化厂中广泛使用的方法。吸收塔是脱硫的主要单元,在整个脱硫工艺流程中占据重要地位。通过案例分析,优选出了MDEA法脱硫,并进行了脱硫吸收塔装置的工艺设计与计算,塔板数为14块,塔径为2.4 m。含硫页岩气处理量比较大、温度和压力较高时,应首先考虑MDEA法脱硫。     

高CO_2天然气脱碳设备材质选择

探讨了湿法脱碳工艺中的吸收塔、再生塔原料对碳钢、不锈钢的腐蚀。针对两塔的操作工况,通过室内试验,分析了脱碳装置中主要设备吸收塔、再生塔中不同原料介质对20G和316L材质的影响,提出了湿法(醇胺法)工艺高压高温环境下脱碳单元设备管道的20G和316L材质对不同介质的适应条件。     

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。     

松南气田脱碳溶液的净化和再生技术

水溶性烷基醇胺在工业上用于轻烃脱除CO2和H2S等酸性组份,在连续使用过程中不可避免的产生热稳盐、固体悬浮物等杂质。这些杂质的产生和积累会导致醇胺溶液损耗增大、设备腐蚀速度加快、吸收塔和再生塔物料发泡、装置脱碳脱硫能力降低等问题。为此,在分析了松南气田天然气脱碳装置运行工况的基础上,结合醇胺溶液中各类杂质的来源及影响,提出了天然气脱碳溶液的净化和再生技术:离子交换、过滤、减压闪蒸、活性炭吸附。这些措施的应用,有效的改善了醇胺溶液质量,显著的提高了装置脱碳能力。     

木巴列克气体处理厂的节能措施

苏联木巴列克气体处理厂一期工程设计主要用于净化来自乌特拉布拉克气田的高含硫天然气(H_2S+CO_2■10%体).该厂有三套脱硫装置(每套有两组管线),采用两段流程,以单乙醇胺(二乙醇胺)为吸收溶液,年处理量约为30亿m~3.图中所示为一套气体净化装置的流程.一段和二段的吸收和再生设备尺寸是相同的,但一段两个吸收塔各有一个再生塔,而二段两个吸收塔共用一个再生塔.     

醇胺法炼厂气脱硫装置的离线调优

本文介绍醇胺法气体脱硫过程的离线调优方案,从热力学角度对脱硫装置的节能要求提出优化操作方案。以装置的水、电和蒸汽总费用作为目标函数,吸收塔顶和塔底的气液传质推动力作为约束条件,利用脱硫过程工艺模拟计算软件和醇胺-水-硫化氢-二氧化碳体系的汽液平衡模型,计算目标函数及约束函数值,用优化算法寻找最优解。齐鲁石化公司胜利炼油厂据此方案进行了现场调优试验,仅对吸收塔循环量作了调节,即可取得年经济效益约22.5×10~4元。     

Aspen HYSYS酸性气流体包的应用及有机硫计算分析

利用某高含有机硫天然气净化装置的工程设计数据,用HYSYS软件v7.3和v9.0对Amine、DBR Amine和Acid Gas等3种醇胺法流体包进行了1级和2级吸收塔及再生塔的对比分析.结果表明:Amine及DBR Amine流体包不适用于COS的计算,用于板式塔计算时仅能用于单通道;用于填料塔计算时需将填料换算成...     

HT-825A胺液净化再生设备

胺法脱硫系统贫胺劣化后产生的问题 水溶性烷基醇胺被广泛用于轻烃脱除硫化氢和二氧化碳等酸性组分，在运行中脱硫系统会不可避免地产生热稳盐（HSS）。热稳盐的产生和累积是导致设备腐蚀速度加快．脱硫能力下降、溶剂胺消耗增大、再生塔物料发泡、操作参数波动、系统结垢物增加等问题的主要原因。     

天然气脱硫脱碳工艺的模拟优化

为了解决某天然气净化厂天然气硫、碳含量超标的问题,采用HYSYS模拟软件,对吸收塔的胺液进料量、吸收塔塔板数、胺液进料方式及再生塔的塔板数进行模拟。结果表明:在脱硫脱碳过程中,混合胺溶液m(H_2O)∶m(甲基二乙醇胺)∶m(二乙醇胺)为52∶45∶3最佳;吸收塔最优操作条件为:贫胺液总进料量为1 600 kmol/h,吸收塔塔板数为12块,贫胺液Ⅰ由吸收塔第1块塔板进料,贫胺液Ⅱ由吸收塔第5块塔板进料,m(贫胺液Ⅰ)/m(贫胺液Ⅱ)为7∶3时,吸收过程具有良好的脱酸气效果,天然气中H_2S的质量浓度为2 mg/m~3,CO_2的体积分数为2.32%。再生塔宜选用14或15块塔板。     

长庆气田含硫天然气脱硫设备及技术

长庆气田第一、第二天然气净化厂采用常规的MDEA法脱硫工艺,脱硫装置主要包括吸收塔、汽提塔、闪蒸罐、贫/富液换热器、溶液循环泵及富液过滤器等设备。在简述天然气脱硫工艺流程后,着重介绍了上述主要设备的结构型式和材质。提出充分考虑腐蚀因素影响;吸收塔采用更好的塔板,降低塔径、壁厚;采用液力透平回收高压富液的一部分能量;在橇装式脱硫装置中采用结构紧凑的板式换热器等改进建议。     

我国首套低压气体脱硫装置建成投产

石家庄炼油厂延迟焦化装置设计加工能力为40万t/a任丘减压渣油。焦化富气含硫1.24％,需经脱硫后才可作燃料气。脱硫工艺采用中国石化北京设计院设计的无压缩机升压的低压脱硫方案。以二乙醇胺为吸附剂,焦化富气从柴油吸收塔顶逸出后进入吸收塔与溶剂逆流接触,吸收了H_2S的水溶液(富液)经升温后在再生塔内借助塔底的重沸器加热解吸将溶液再生,再生后的贫液经冷却后送吸收塔循环使用,再生塔顶的酸性气经冷凝分液     

催化裂化烟气钠法脱硫技术问题分析与对策

催化裂化烟气钠法脱硫技术可以实现烟气净化达标排放,但是面临脱硫含盐污水排放超标和受限、新鲜水消耗量大和吸收塔(洗涤塔)顶部局部严重腐蚀等问题。采取的主要对策有:催化裂化原料加氢预处理可以有效降低焦炭产率,烟气中SOx质量浓度可降低80%以上;硫转移催化剂(助剂)SOx脱除率可以达到50%以上。催化裂化烟气钠法脱硫含盐污水排放是一个亟待解决的问题,如果把硫转移催化剂(助剂)与催化裂化烟气钠法脱硫技术结合起来,实现最大限度减少脱硫含盐污水排放,至少可减少50%的NaOH消耗和50%的Na2SO4排放;如果对脱硫含盐污水排放限制进一步严格控制,则可以通过增设亚硫酸钠回收系统或硫酸钠回收系统予以解决。脱硫含盐污水化学需氧量(COD)与吸收塔(洗涤塔)补充新鲜水COD有关,还与催化裂化装置操作参数(掺渣量、汽提蒸汽量等)有关,需要进一步深入研究。通过对余热锅炉或CO锅炉优化设计或改造实现降低排烟温度,可以有效减少新鲜水(补充水)用量。吸收塔(洗涤塔)顶部局部严重腐蚀是一个普遍问题,必须引起足够的重视,通过调节滤清模块循环液系统的注碱量控制循环液pH值小于9,既可防止吸收塔(洗涤塔)顶部局部腐蚀,又可避免CO2被过度吸收。     

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混合胺法脱碳在珠海天然气液化项目中的应用

介绍了广东珠海天然气液化项目中利用MDEA混合胺法进行天然气深度脱碳的工艺。在分析MDEA醇胺溶剂与CO2的反应原理以及珠海天然气液化厂气源特点的基础上,确定了脱碳工艺和脱碳流程,并对溶剂配比、塔型选择以及堰高、吸收塔操作温度、再生蒸气流率和胺液循环量等重要工艺参数进行了优化比选。     

氧化还原法脱硫工艺技术评述

介绍了以Lo-Cat法为代表的氧化还原(络合铁)法脱硫的技术开发概况。通过对反应机理、溶液组成、操作要点和开发方向等方面的讨论与分析,指出络合铁法已发展成为气体净化工艺中除醇胺法外最重要的一类脱硫工艺。当前Lo-Cat法有常规双塔式和自循环式反应器两种流程。前者适用于原料气H2S含量和压力均低、潜硫量不大、碳/硫比很高且不需要脱除CO2的场合;后者应用于处理醇胺法装置的再生酸气。1990年代中期问世的Lo-CatⅡ工艺的特点是采用再循环式再生器以提高催化剂利用效率,从而将Lo-Cat法脱硫溶液的硫容量提高10倍以上,建议中国有关部门尽快引进此新工艺。CrystaSulf法是近年来氧化还原法脱硫工艺一项重要的技术进步,应予以充分重视。     

胺法脱硫填料塔操作的影响因素分析

胺法脱硫是成熟且具有较好发展前景的工艺,其中对脱硫塔各项参数的控制可获得良好的脱硫效率.本文通过开展条件模拟实验,找出了影响醇胺法脱硫填料塔吸收的主要因素,如:气速、持液量、压降等,对填料塔的操作和实际运行具有一定的指导意义.     

MDEA再生塔腐蚀失效分析及维修

通过对醇胺再生塔的检验和腐蚀机理分析,确认醇胺再生塔的腐蚀主要是CO2腐蚀,其湿硫化氢风险较小。据此提出了维修和操作建议。     

CO_2的三甘醇脱水分析

天然气经过脱碳处理后剩余的CO2或电厂回收的CO2中还含有饱和水,为了阻止水合物的形成,防止两相流的出现和CO2溶于水后对管道、设备的腐蚀,在管输之前需要对主体为CO2的混合气体进行脱水处理。运用Aspen HYSYS模拟TEG脱除CO2中水分的过程。在一定气体流量下,通过改变吸收塔工作压力、温度、塔板数、再生塔的重沸器温度和TEG循环量,对影响CO2脱水的因素进行了研究。结果表明,在处理酸性湿气气体流量为46.64×104 m3/d(20℃,101.325kPa)的条件下,采用吸收塔工作压力为2 000kPa,工作温度为常温,吸收塔塔板数为8~10块,再生塔重沸器温度为200℃,TEG循环流率为1.1kg/kg(脱除水量)的工艺优化参数,可使处理后的混合气体含水量满足管输要求。     

膜喷射无返混塔板在石油炼化胺液再生塔中的应用

石油炼化胺法脱硫和胺液再生工艺中采用的醇胺溶液在循环使用过程中普遍存在易发泡拦液的现象,严重影响了脱硫产品性质和下游硫磺回收装置的操作。介绍了中石化齐鲁石化炼油厂胺液再生塔改造前的情况及存在的问题。针对存在的问题,将原浮阀塔板全部更换为膜喷射无返混塔板,改造后最大处理能力由210t/h提高到240t/h,各项指标良好,未出现拦液等现象。装置目前运行平稳。