天然气净化厂脱硫装置能耗计算及测试方法论文_张军宁,李全龙

长庆油田分公司第一采气厂第四净化厂 陕西西安 710000

摘要:天然气资源是重要的资源类型,具有良好的热值,也是当前居民日常生活的中的基本能源类型。而含硫天然气的利用前,需要实施有效的脱硫工艺,避免天然气燃烧后产生含硫气体,则保障天然气绿色、健康。其中,脱硫装置是实现天然气脱硫的关键,保障天然气的清洁性。但是,天然气净化厂的脱硫装置的能源消耗水平较高,需要实施相关节能措施。故此,文章对脱硫装置的能耗进行计算,再研究具体测试方法,旨意为天然气净化厂的节能降耗提供帮助。

关键词:天然气净化厂;脱硫装置;能耗;计算;测试方法

含硫天然气的品质不合格,需要借助有效处理工艺,实现对天然气的脱硫。但是,天然气净化厂在实施具体的脱硫工艺中,主要是借助脱硫装置实现。但是,脱硫装置在实际的运用中,会造成大量的能源消耗,造成天然气的成本增加。为此,需要结合实际情况,制定相关节能措施,实现节能降耗。基于此,本文展开对天然气净化厂脱硫装置的能耗计算展开研究,再分析具体的测试方法,详细内容如下。

1天然气净化厂的脱硫工艺研究

含硫天然气不能直接利用,如果直接用于燃烧,则可对环境造成污染,不利于环境保护。针对这种情况,则需要借助天然气净化厂,实现对天然气的脱硫,进而保障天然气的清洁性,降低天然气对环境的负面作用。其中,天然气净化厂的脱硫装置,主要的工艺原理为借助醇胺法实现对酸性气体的净化,酸性气体主要包括H2S与CO2,借助这种方式,可以实现对酸性气体的控制。在具体的脱硫过程中,根据C氢比含量的差异,选择不同醇胺溶剂作为吸收液。当前,应用较广的醇胺溶剂为MDEA、MDEA+MEA或MDEA+DEA几种类型。但是,不管选择何种吸收剂,它们的工艺原理没有明显差异。

现以某天然气净化厂为例,该天然气净化厂主要选择MDEA作为吸收剂,实现对含硫天然气的脱硫。其中,具体的脱硫装置包括脱硫塔、再生塔、循环泵、回流泵、空冷器等设备。如下图1所示,为详细的工艺设备图。

图1:脱硫装置设备图

修改后

而具体的工艺流程,则按照上述图1所示的基本流程实施,按照上图的基本流程,可以实现对游离在天然气内部的酸性气体的清除,从而保障天然气的清洁性,便于天然气的使用。

尽管上述工艺可以实现对天然气的净化,但是,也会对天然气的成本造成影响。针对这种情况,需要实施合理的节能降耗措施。而在进行节能降耗措施制定过程中,需要实施有效的能耗计算和测试,现本文详细对这两部分内容进行分析与研究。

2脱硫装置的能耗计算

为实现对脱硫装置的能耗计算,需要预先对所消耗的能源类型进行分析,结合设备图,可以发现脱硫装置在能源消耗中,主要集中在电能与热能,其中耗电部分为各类泵及空冷器,而热能消耗,主要集中在重沸器。现对这些耗电、耗热设备进行分析。

(1)总耗电情况,总耗电主要是借助统计报告完成,其中分别包含脱硫装置电耗,报告期内循环泵耗电、回流泵、空冷器、循环泵等的耗电情况,详细情况为:

Pe=Pp+Pc+Ph+Pk (1)

按照上述公式(1)可对具体的耗电情况进行计算,获取具体的耗电情况。

(2)单位天然气净化耗电量,这部分计算每净化104m3含硫天然气所消耗的电能情况,其中,涉及的内容包括耗电量,天然气处理量。

P0e=104 Pc/V (2)

按照上述计算,可以获取单位天然气净化电能消耗水平。

(3)MDEA换热器效率,可以结合如下公式(3)进行计算

 (7)单位天然气耗热量,单位耗电相类似,具体公式为H0=H/V,涉及参数包括脱硫热耗、天然气净化量。

按照上述方式,有效的将统计参数,代入到公式中,则可以得到生产过程中的具体能耗情况。为实现节能,需要从总能耗为切入点,综合控制能耗水平。

3脱硫装置的测试

具体测试中,主要包含上述计算中的相关数据,具体温度测试,主要运用温度传感器,压力测试,择取压力传感器,流量择取流量传感器,对于电流电压则择取电力分析仪。结合图1设备图,对传感器进行布置,收集温度、压力、流量、电流等数据的获取。参数获得后,将各项参数代入到具体的公式中。如下图2所示,为某净化厂的能耗计算结果情况。

图2:能耗计算结果

结合上述结果,建议对MDEA循环泵节能性更新与换代,择取效率高且能耗相对较低的循环泵,从而可以达到节能降耗的目的,避免能源的无功消耗。

结束语

天然气是重要的资源类型,天然气在具体的运用中,需要借助净化厂的脱硫装置对其进行净化,保障天然气纯净。但是,脱硫装置的能耗水平相对较高,需要择取有效的能耗计算,并根据能耗计算和测试,实现降耗处置,从而综合提升天然气脱硫装置的能耗水平,降低天然气净化成本,为天然气的合理运用奠定基础。

参考文献

[1]冯燕林,刘强. 天然气脱硫装置运行分析[J]. 石化技术,2016,23(5):114-114.

论文作者:张军宁,李全龙

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第13期

论文发表时间:2018/9/30

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