SSU胺液净化技术在气田的应用试验

靖边气田各天然气净化厂随着净化装置运行年限的增加,脱硫胺液中的腐蚀产物、热稳定性盐等杂质不断累积,导致净化装置在运行过程中出现溶液污染发泡、设备和管线腐蚀加剧等一系列问题。为解决上述问题,开展了胺液净化复活技术的应用与研究,在调研和现场分析的基础上,引进了SSU胺液净化技术并开展了现场应用试验。试验结果表明:通过净化装置胺液现场净化,有效去除了胺液中热稳态盐、氯根等杂质,提高了装置运行稳定性,降低了净化装置脱硫单元溶液损耗率。     

胺液净化复活技术在天然气净化工艺中的应用

脱硫装置在运行过程中出现不同程度的胺液污染与降解腐蚀,导致溶液易发泡、溶液损耗增加、装置腐蚀、运行不平稳等问题。通过对醇胺天然气净化工艺及气体组成、胺液降解原理分析,初步判断溶液中主要降解及污染产物为热稳定性盐及气体或溶液配制中混入的氯化物,针对此污染物特性,在靖边气田天然气净化厂开展胺液在线净化技术应用试验研究,取得了一定效果及认识,提出了今后胺液净化攻关方向和目标。     

靖边气田天然气脱硫装置腐蚀行为研究

靖边气田天然气采用湿法脱硫工艺，脱硫剂为醇胺溶液，设备及管线在运行过程中存在均匀腐蚀和局部腐蚀现象。为分析腐蚀原因，确定腐蚀程度，分别从气相腐蚀、液相腐蚀、电偶腐蚀三方面开展了实验与分析工作，分析了MDEA富液中降解产物的成分，研究了主要降解产物对20^#碳钢腐蚀速率的影响。通过新配脱硫贫液的高压模拟实验与现场连续两年的富液腐蚀速率测试结果对比分析，发现低浓度降解产物对碳钢腐蚀速率影响程度较小。根据在役压力容器内不同金属材质的面积比例，测试了电偶腐蚀对富液腐蚀速率的影响程度，实验发现在用材料1Cr18Ni9Ti不锈钢和20^#碳钢构成的电偶对设备腐蚀程度贡献额小，天然气脱硫设备内腐蚀程度属于弱腐蚀范围。     

离子交换技术脱除胺液中热稳定盐的应用分析

胺液在长期循环使用过程中均存在一定的热降解、化学降解和氧化降解,它们对溶液的脱硫效率、发泡倾向和腐蚀性均有很大影响。其中由于氧化降解产生的降解产物—热稳定盐(HSS)对设备腐蚀、溶液发泡等影响尤为严重,因此要保持天然气净化装置长周期稳定运行,必须要采取有效措施以保持溶液清洁。本文通过重庆天然气净化总厂引进美国MPR公司的胺液净化装置在四个分厂的应用情况,讨论了离子交换技术脱除胺液中的热稳定盐的应用效果,提出了运行过程中的一些问题和建议。     

天然气净化装置腐蚀因素定量分析与防护措施

天然气净化装置的腐蚀将给净化厂带来巨大的经济损失。基于此,主要从影响腐蚀的因素出发,定量分析溶液酸气负荷、温度、降解产物以及溶液胺溶度等对天然气装置管线的腐蚀程度,研究结果表明:液相腐蚀速率明显高于气相腐蚀速率;吸收塔、再生塔塔内温度不易过高,尽量保证在100℃左右;同时应注意控制降解产物的生成,减小降解产物对溶液的腐蚀;MDEA水溶液质量分数越大,溶液中气、液相的腐蚀速率越高,一般选取40%的MDEA水溶液。针对上述腐蚀问题,在实际生产运行中,提出了几点防护措施:根据具体装置介质特性,选择合适的装置覆盖层和村里材料;材料选取要考虑耐腐蚀性以及材料之间的热膨胀系数匹配度;应用在线腐蚀监测系统,可准确找出腐蚀部位,脱硫装置再生塔、高温富液管线以及高温贫液管线是腐蚀最严重的部位,采取过滤分离器和修补技术,可有效降低含硫气体,减小降解产物对设备的腐蚀和磨损。     

天然气净化处理中的胺液综合过滤选用

天然气净化处理过程中存在不同程度的胺液污染,主要是固、液相杂质及溶液降解产物,溶液污染会导致装置频繁发泡拦液、设备腐蚀加重、溶液有效负荷降低及产品气质量不达标等种种问题,其纯洁程度直接关系到脱硫系统能否平稳运行及产品合格率。溶液过滤是防治溶液污染的重要手段主要分析了胺液污染物的来源、危害及常用的预防措施,阐述了目前脱硫过程中常用的胺液过滤流程及使用中存在的问题,最后介绍了新型阴离子树脂交换工艺在脱除胺液热稳定盐中的应用。通过分析归纳,本文提出了一种结合机械过滤器和阴离子树脂交换工艺设备的综合过滤措施,以提高溶液清洁度     

胺液在线深度复活装置的设计及应用

目的解决天然气净化厂脱硫装置胺液系统中由于醇胺溶液自身降解与外来污染所导致的脱硫性能下降、腐蚀穿孔、发泡停产等一系列问题。 方法对溶液系统污染物来源进行解析,为有效降低溶液中的污染物、降解物和烃类杂质等,采取了以下措施:①增设原料气预处理设施;②设置溶液过滤器;③增设胺液在线深度复活系统等设施。 结果胺液在线深度复活装置可有效去除溶液中热稳定盐及致泡物质,使溶液的发泡高度由500 mm降至30 mm,消泡时间由110 s降至5 s。 结论通过对胺液进行深度复活,保证溶液的洁净度,恢复溶液性能,可大幅度降低脱硫装置的发泡频率,更好地保障天然气净化装置的平稳高效运行。      

高含硫天然气净化装置脱硫溶液发泡诱因研究

普光气田采用甲基二乙醇胺(MDEA)作为天然气净化厂装置脱硫的溶剂。生产过程中,该溶剂配制的胺液在装置内部循环过程中易变质发泡,从而影响脱硫效果。通过气相色谱-质谱联合测试法(GC-MS)分析循环胺液的组分,在实验室模拟不同条件下的胺液降解,并采用GC-MS和高分辨质谱定性分析降解产物的组分,对比发现,循环胺液中确实存在部分CO2导致的降解产物。选取主要的降解产物以模型组分方式加入新配制的MDEA溶液中,考察其导致溶液发泡的规律。研究结果证明,脱硫胺液的发泡诱因为降解产物,并且其中的HMP和Bicine对MDEA溶液发泡产生较为明显的影响。     

浅析重庆天然气净化总厂胺液净化装置

重庆天然气净化总厂目前脱硫装置脱硫系统溶液质量较差,影响到装置的正常生产运行,通过分析脱硫溶液的成分,找到了引起脱硫溶液降解变质的因素是热稳态盐、氨基酸和悬浮物等杂质的长期累积造成的。为了解决目前脱硫溶液存在的问题,保证装置的正常平稳运行,对目前脱出胺液中热稳定性盐及其杂质的工艺技术进行分析,提出了采用MPR公司的可车载也可在线使用的胺净化装置的办法。     

烟气脱硫装置换热器腐蚀原因分析

某公司催化烟气脱硫装置运行一段时间后,换热器腐蚀泄漏问题非常严重。现场调查发现焊缝及热影响区腐蚀最严重,其次是堆焊层和不锈钢复合板。换热器主要的腐蚀类型有点蚀、晶间腐蚀和缝隙腐蚀。通过模拟现场工况进行的实验室评价,对腐蚀发生的原因进行分析,并提出了防腐蚀建议。实验结果表明,脱硫系统中主要的腐蚀性介质有硫酸和亚硫酸、氧气、元素硫,氯离子等。稳定化处理的321不锈钢在现场贫胺液中对氯离子引起的点蚀并不敏感,点蚀发生的原因可能是材料热处理不当或元素硫腐蚀。浸泡试验结果表明,现场贫胺液腐蚀性极强,p H值小于4时,321不锈钢在该介质中极易发生缝隙腐蚀,经敏化处理比未经敏化处理的试样腐蚀速率高,腐蚀更严重。敏化处理后,腐蚀速率高达0.035 mm/a。     

离子交换技术脱除股液中热稳定盐的应用分析

胺液在长期循环使用过程中均存在一定的热降解、化学降解和氧化降解,它们对溶液的脱硫效率、发泡倾向和腐蚀性均有很大影响。其中由于氧化降解产生的降解产物一热稳定盐（Hss）对设备腐蚀、溶液发泡等影响尤为严重,因此要保持天然气净化装置长周期稳定运行,必须要采取有效措施以保持溶液清洁。本文通过重庆天然气净化总厂引进美国MPR公司的胺液净化装置在四个分厂的应用情况,讨论了离子交换技术脱除胺液中的热稳定盐的应用效果,提出了运行过程中的一些问题和建议。     

影响醇胺脱硫溶液腐蚀性的因素研究

针对天然气净化厂醇胺脱硫系统存在的腐蚀问题,考察了温度、溶液胺浓度、溶液酸气负荷、溶液中的热稳定性盐以及降解产物等因素对腐蚀的影响.研究表明,在H2S和CO2存在下温度对腐蚀的影响较为明显,温度越高,腐蚀速率越大;溶液中的热稳定性盐和降解产物也易引起设备和管线的腐蚀;溶液胺浓度和酸气负荷越高,对脱硫系统设备和管线的腐蚀越严重.     

影响脱硫溶剂UDS与MDEA腐蚀性的因素考察及比较

为了有效改善天然气净化溶剂的腐蚀性,通过挂片失重法对脱硫溶剂UDS与MDEA的腐蚀性进行了比较研究,考察了温度和溶剂氯含量对两种溶剂腐蚀性的影响。实验表明,随着温度的升高,两种溶剂的腐蚀性均随之增强。在120℃以下,UDS和MDEA溶剂对不锈钢挂片的腐蚀速率增加缓慢;在120℃～150℃之间,两种溶剂对不锈钢挂片的腐蚀速率显著增大;在30℃～120℃范围内,两种溶剂对20#碳钢挂片的腐蚀速率逐渐增加;UDS富液的腐蚀速率是贫液的96倍左右。随着溶液中氯含量的增大,UDS和MDEA溶剂的腐蚀速率均增大,且无机氯对溶剂腐蚀的影响要强于有机氯;UDS溶剂对20#碳钢挂片的腐蚀情况比MDEA溶剂的弱。     

天然气净化厂贫富胺液换热器腐蚀失效分析

某天然气净化厂联合装置脱硫单元的贫/富胺液换热器在停工检修期间,发现换热器管箱内堆焊层(材质为316L)存在多处点状腐蚀坑和裂纹。采用外观检查、无损检测、腐蚀产物的能谱分析、X射线衍射分析以及胺液成分定性分析等方法确定了腐蚀发生的原因。研究结果表明,换热器管箱内堆焊层的腐蚀失效主要是由胺液中氯离子(质量分数高达300μg/g)引起奥氏体不锈钢点蚀,粗糙表面和温度进一步加剧腐蚀的发生。根据腐蚀失效产生的原因提出了防护措施。     

再生塔底重沸器出口弯头的腐蚀失效分析

从装置工艺状况、材料成分和组织、腐蚀产物等方面对某脱硫装置的胺液再生塔底重沸器弯头腐蚀进行了分析研究,结果表明:腐蚀产物主要为铁的氧化物和硫化物,冲刷腐蚀是弯头腐蚀穿孔的主要原因,其他影响因素还有胺液的酸性气吸收量、胺液中的杂质含量、固体粒子含量、流速和操作温度等。提出了工艺防腐蚀和材料升级等方面的控制措施。     

醇胺脱硫溶液中铁离子的来源及其影响研究

通过分析天然气净化装置中水样和固体样品开展模拟实验,研究了醇胺脱硫溶液中铁离子的来源及其影响。研究结果表明,醇胺脱硫溶液中铁离子含量增大,是因为装置中产生了较多的碳酸亚铁、乙酸亚铁等溶解度较高的腐蚀产物;脱硫溶液中铁离子含量增大后,会与硫化氢反应生成硫化亚铁沉淀,硫化亚铁沉淀不断积累,堵塞部分塔盘和富液过滤器,继而导致装置出现拦液问题。     

天然气净化装置溶液过滤效率动态分析

天然气在脱硫、脱碳、脱水等加工过程中,含硫天然气将不可避免携带一些难以及时分离清除杂质,与净化装置运行自身产生的腐蚀产物或系统残余机械颗粒物杂质,需通过溶液过滤系统逐步缓慢得到分离。因此,配置有效溶液过滤是装置长周期、平稳运行、挖潜增效首要条件。     

MDEA中烃类杂质脱除实验及过滤系统优化北大核心CSCD

目的某天然气净化厂在胺法气体脱硫工艺应用过程中,溶液易产生降解污染、发泡等问题。引入机械过滤和MDEA离子交换净化复活技术,在一定程度上缓解了溶液氧化降解污染的问题。但针对溶液中烃类、表面活性剂等导致溶液易发泡的杂质脱除尚未形成成熟的应用经验。为了解决气田开发中后期存在的脱硫胺液杂质污染、发泡频繁的问题,开展了胺液中烃类杂质脱除技术的实验研究。方法对胺液进行活性炭吸附实验和发泡性能评价,优选出适用于天然气净化的活性炭。结果活性炭材质过滤实验和发泡实验结果表明,吸附效果较好的活性炭为椰壳活性炭,且碘值越高、颗粒直径越小的椰壳吸附效果越好。但粒径过小会对胺液造成二次污染,导致下游管线堵塞风险增加。根据过滤前后胺液浊度、油分脱除率和发泡实验结果对比,从厂家寄送的样品中优选出30~40目(380~550μm)、碘值为1142 mg/g的椰壳活性炭作为气田天然气脱硫胺液脱除烃类杂质的过滤器滤材。结论优选适当碘值和强度的椰壳活性炭作为天然气脱硫胺液活性炭过滤器滤芯材料,并在其下游增加机械过滤器,进一步脱除溶液中机械杂质及活性炭粉末,减少溶液污染发泡频率。优化改造后,装置运行稳定,发泡拦液情况得到明显改善。     

改良型CJST塔盘在胺法天然气脱硫工艺中的应用

胺法天然气脱硫工艺中,采用的醇胺溶液在循环使用过程中存在易降解、易发泡的问题。长庆气区天然气净化厂脱硫装置受塔盘结构和原料气气质影响,脱硫塔在生产运行中经常发生拦液问题,严重影响装置的安全运行及供气,并且由于胺液夹带,造成硫磺回收、锅炉等相关生产单元生产波动。根据胺液发泡的机理,对比分析了缓解发泡的主要措施及效果。并在理论分析和前期试验的基础上,引进了改良型CJST型塔盘在胺法天然气脱硫装置上开展现场应用试验,通过试验,该塔盘不仅成功解决了脱硫塔拦液频繁的问题,并且克服了以往CJST塔盘脱碳效率低、塔顶带液的问题。     

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。