2.中国石油长庆油田分公司第一采气厂 718500;
3.中国石油长庆油田分公司第一采气厂 718500;
摘要:随着世界天然气工业的快速发展,我国天然气净化处理能力得到进一步提高,净化处理技术进入跨越式发展阶段。天然气作为一种绿色洁净能源,其开发和利用越来越受到人们的重视,各国对天然气质量都有相应的净化标准。发展天然气工业,必须研究发展天然气净化工艺,解决天然气的输运储备和无害利用问题。
关键词:天然气;净化技术;发展
一、引言
天然气作为一种绿色洁净能源,其开发和利用越来越受到人们的重视,各国对天然气质量都有相应的净化标准。发展天然气工业,必须研究发展天然气净化工艺,解决天然气的输运储备和无害利用问题。天然气净化主要包括天然气脱硫技术和天然气脱碳技术。
二、天然气净化
Benfield溶剂是碳酸与催化剂、防腐剂的多组分水成混合物。供气压力在7 MPa以上,酸性气体超过50%的工作条件,它都可以适应。Benfield流程已被世界上600多座天然气预处理装置所应用,Hipure流程是由Benfield系统与胺系统联合的混合方案。碳酸钾除去大量的酸气成分,胺溶液用于最后商品气的纯化。所有酸气都从碳酸盐再生塔的部抽出。该流程在天然气预处理方面有着良好的可靠性记录,其优越性已在印度尼西亚、阿联酋的8套LNG装置中充分得到显示。Benfield流程的新型吸收剂P1:美国环球石油公司和联合碳化物公司的有关机构经过上百种物质的筛选,研制出一种代号为P1的新型吸收剂,取代了常用的二乙醇胺(DEA)等物质。对于初建工厂,选择P1吸收比DEA可减少25%塔高、5%~15%塔直径以及5%~15%的能耗,同时CO在产品气中的含量可明显降低。对原装置改用,可以提高产量和节约能耗。此外,P1吸收剂无毒、无泡沫、无腐蚀性,能满足环境安全要求。
Sulfinol工艺。砜胺法净化天然气的工艺流程与醇胺法相同,差别仅仅是使用的吸收溶液不同。砜胺法采用的溶液包含有物理吸收溶剂和化学吸收溶剂,物理吸收溶剂是环丁砜,化学吸收溶剂可以用任何一种醇胺化合物,但常用的是二异丙醇胺(DIPA)和甲基二乙醇胺(MDEA)。砜胺法溶液的酸气负荷几乎正比于气相中酸气分压,因此,处理高酸气分压的气体时,砜胺法比化学吸收法有较高的酸气负荷,因为砜胺溶液中含有醇胺类化合物,因此净化气中酸气含量低,较易达到管输要求的气质标准。由于砜胺法兼有物理吸收法和化学吸收法二者的优点,因而自1964年工业化以来发展很快,现在已成为天然气脱硫的重要方法之一。但是该方法不能深度脱硫,常用于硫的粗脱,与其它方法配合使用。
低温甲醇洗工艺。低温甲醇洗技术自20世纪50年代由德国林德公司和鲁奇公司开发使用以来,以其优越的性能,在化肥工业、石油工业、城市煤气工业等领域得到了广泛的应用。低温甲醇洗因用途的不同而采用的再生解析过程流程有所不同。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆低温甲醇洗法用于天然气净化过程具有以下特点:溶解度高,甲醇在低温高压下。
三、天然气净化技术发展
国内天然气净化技术现状及与国外的差距。脱硫脱碳技术面的差距 一是在特高含硫酸性气田净化和高含CO2的天然气净化方面,还存在一定的差距;二是国内脱硫脱碳特种溶剂种类还很少,虽然国外已有这类产品,但价格非常昂贵;三是MDEA(甲基二乙醇胺)工艺是目前天然气净化的主要工艺技术,国内已掌握其主要技术要点,但对于MDEA溶剂在运转时会出现的污染、发泡、降解和腐蚀等操作问题尚缺乏准确灵敏的分析检测手段;四是现有的有机硫脱除工艺还不能满足处理不同类型天然气的需要。
硫磺回收及尾气处理技术方面的差距 一是用于扩大处理规模非常有效的富氧 Claus工艺是国外公司的专有技术,国内还未使用过;二是虽然国内已具有自行设计建设 Claus法硫磺回收装置的能力,但在部分单元设备和装置布局等方面还存在不足,科技创新能力不强;三是尾气处理工艺基本上是国外公司的专利技术,国内虽已基本掌握了该类工艺,但须向国外公司购买专利包或基础设计。
天然气净化工艺技术的发展趋势。配方型溶剂脱硫脱碳技术 目前醇胺法脱硫脱碳工艺已由使用单一醇胺溶液发展到与不同溶剂复配而成的配方型系列溶剂,通过溶剂复合化而实现操作性能的提升和应用范围的拓展。工业实践表明,配方型系列溶剂在天然气净化装置中的推广应用起到了节能降耗、减少生产成本、增加装置处理量等明显效果。加强选吸型。我国自主研发的CT8-5选择性脱硫溶剂通过引入特殊的化学物质来影响MDEA与CO2的反应速率,具有更好的脱硫选择性,处理后再生酸气中H2S浓度明显提高,过程能耗进一步降低,溶液的抗发泡能力得到了提高。
为了更好地脱除羰基硫和硫醇类化合物,以MDEA为基础通过添加某种物理溶剂或助剂,开发出了CT8-20高酸性天然气有机硫脱除溶剂和CT8-11液化石油气有机硫脱除溶剂。前者是针对川渝气田东北部地区天然气中H2S和CO2含量高且其有机硫的形态主要为COS的气质特点而研究的储备技术,后者则是解决炼油厂液化气脱硫装置使用MDEA技术时有机硫脱除率不高而导致液化气产品质量不合格和后续碱液处理耗量大等问题的实用技术
四、结语
对我国天然气净化工艺发展的展望与建议,我国的天然气净化技术在实际生产中仍面临着诸多技术需求,以下为对我国天然气净化工艺发展的展望与几点建议:1.尽快对影响环境较严重的净化厂进行技术改造;2.对含硫量划分建立国家及行业标准;3.积极开发适用于高含CO2天然气净化的高效系列溶剂及配套工艺;4.积极开展天然气净化厂安全距离的研究;5.合理优选工艺技术方案,建设国际一流的大型高含硫天然气净化厂;6.重视已有技术的完善,形成具有自主知识产权的系列天然气净化技术;7.积极开展生物脱硫技术研究,解决边远分散含硫气井的净化处理;8.进行天然气净化装置腐蚀监测与防护技术研究,消除安全隐患;9.逐步建立天然气净化厂安全平稳运行评价技术体系,提高装置长周期运行效率。
参考文献:
[1]贾兆旺,我国天然气净化脱酸工艺发展现状及趋势[J]中国科技博览2016
[2]陈昌介等.高含硫天然气净化技术现状及研究方向[J].天然气工业,2013
论文作者:万昌财1,张毅2,畅凯凯3
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/29
标签:天然气论文; 溶剂论文; 技术论文; 工艺论文; 脱碳论文; 装置论文; 溶液论文; 《基层建设》2019年第5期论文;