MDEA在普光天然气净化厂的应用
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68天然气脱碳的工艺方法种类很多,主流区分方式根据二氧化碳与脱除介质发生的反应类型区分。
主要有化学反应法、物理分离法和化学物理法。
其中化学反应法有醇胺法和热钾碱法;物理分离法有物理溶剂法、膜分离法、吸附分离法和低温分离法;化学物理法有化学物理溶剂法。
胺法脱碳即属于化学物理溶剂法,该工艺为德国BASF公司20世纪80年代开发的一种低能耗脱除二氧化碳工艺,其低能耗,高精度,低腐蚀性特点使其在全世界范围内得到广泛应用。
早期主要用于合成氨中的合成气脱碳,国内通过不断的技术学习也成功运用于天然气脱碳,已成为国内最主流的天然气脱碳方式。
而胺法脱碳中最常用的吸收介质为MDEA配方溶液。
大庆油田某天然气净化厂的脱碳装置使用工艺即为MDEA脱碳,设计原料天然气二氧化碳含量13%,出口净化天然气二氧化碳含量2.5%。
自2012年投产至今总体运行良好。
本文以已经成功运行的脱碳装置为例对本技术进行操作、问题处理方面的分析。
一、MDEA脱碳原理MDEA即为N-甲基二乙醇胺,分子式为CH3-N(CH 2CH 2OH)2,分子量119.2,沸点246~248℃,闪点260℃,凝固点-21℃,汽化潜热519.16KJ/Kg,能与水和醇混溶,微溶于醚。
对二氧化碳等酸性气体具有很强的吸收能力,而且反应热小,解析温度低,化学性质稳定,无毒不降解。
MDEA法脱碳技术是利用活化MDEA溶液在高压常温条件下将天然气中的二氧化碳吸收,在降压和升温的条件下解析二氧化碳,溶液得到再生恢复吸收能力。
活化MDEA溶剂脱碳工艺兼有物理和化学吸收的特点,溶剂对二氧化碳的负载量大。
纯MDEA溶液与C O2不发生反应,但其水溶液与CO 2可按下式反应:CO 2 + H 2O == H+ + HCO 3- (1) H ++ R 2NCH 3 == R 2NCH 3H + (2)式(1)反应速率极慢,式(2)则为瞬间可逆反应,因此式(1)为MDEA吸收CO 2的控制步骤,为加快吸收速率,在MDEA 溶液中加入活化剂后,反应按下式进行:R2/NH + CO 2 == R2/NCOOH (3)R2/NCOOH + R2NCH 3 + H 2O == R2/NH + R2CH 3NH+HCO 3 (4)式(3)+式(4):R2NCH 3 + CO 2 + H 2O == R2CH 3NH+HCO 3 (5)由式(3)~(5)可知,CO 2溶解液相中后,活化剂和二氧化碳迅速反应,加快了反应速度,如下图所示控制步骤由化学反应变为相界面传质过程。
炼油与化工REFINING AND CHEMICAL INDUSTRY第28卷摘要:天然气脱硫工艺中MDEA 法脱硫已成为天然气脱硫的主要方法,该工艺溶液发泡问题日益受到重视。
文中对溶液发泡的危害和原因进行了分析,并结合普光天然气净化厂溶液发泡情况,阐述了避免和减轻发泡的措施。
关键词:MDEA 法;脱硫;发泡;预防措施中图分类号:TE644文献标识码:B文章编号:1671-4962(2016)06-0020-02天然气MDEA 法脱硫工艺溶液发泡问题分析黄涛涛,谢嫘祖(中国石化达州天然气净化有限公司,四川达州635000)Analysis of process solution foaming problem innatural gas desulfurization using MDEA methodHuang Taotao ,Xie Leizu(Sinopec Dazhou Gas Purification Co.,Ltd ,DaZhou 635000,China )Abstract :In natural desulfurization processes,methyldiethanolamine(MDEA)desulfurization method has become the main methodfor natural gas desulfurization,and has increasingly attracted attention.This paper made analysis to the hazard of and cause for the solution foaming,and expounded the measures for avoiding and releasing foaming problem based on the solution foaming situation of Puguang Natural Gas Purification Plant.Keywords :MDEA method;desulfurization;foaming;preventive measure天然气MDEA (甲基二乙醇胺)法脱硫工艺[1]是一种吸收解吸过程,采用一定浓度的MDEA 溶液作为吸附剂,在高压低温的条件下与酸性气进行逆向接触,酸性气由气相面进入液相面,从而被MDEA 溶液吸收,起到净化天然气的目的[2],而吸收了酸性气的MDEA 溶液又可以在高温低压的条件下解吸。
MDEA浓度对吸收效果影响的研究丁波(中原油田普光分公司天然气净化厂,四川达州635000)1MDEA溶液吸收CO2与H2S原理1.1H2S、CO2在醇胺水溶液中的溶解度H2S及CO2在醇胺溶液中依靠与醇胺的反应而从天然气中脱除。
在一定的溶液组成、温度和H2S、CO2分压下,H2S、CO2与溶液之间有一定的酸气平衡溶解度。
根据其平衡溶解度的不同来设置溶液循环量的大小。
由于不同的组合方式,酸性气体在醇胺溶液中的平衡溶解度是不同的。
1.2MDEA与H2S、CO2的化学反应及选择性R2R'N+H2S→R2R'NH++HS-+Q(瞬时反应)CO2+R2R'N→(不反应)CO2+H2O+R2R'N→R2R'NH++HCO3-+Q(慢反应)(上式中,R=“-C2H4OH”,R'=“-CH3”)由于MDEA水溶液与同时含有CO2与H2S的气体接触时,MDEA和H2S的反应是受气膜控制的瞬时化学反应,而MDEA和CO2无直接的反应,只能与其水溶液溶液进行反应,这个反应与CO2在水中的溶解度有很大关系,这种反应机理上的巨大差别造成了反应的速率的不同,构成了选择性吸收的基础,我们可以合理利用以上反应的不同速率,在CO2与H2S共存的情况下达到选择吸收H2S的目的,从而有效利用能源。
如果再控制反应的气液比和气液接触方式,还可以更进一步改善H2S的选吸效果。
同时,上述反应是体积缩小的放热可逆反应,在低温高压下,有利于反应向右进行,利用此特点,在吸收塔内使绝大部分H2S和部分CO2从原料气中脱除,从而实现净化天然气的目的;在高温低压下,有利于反应从右向左进行,利用此特点,在再生塔内使H2S和CO2从溶液中解析出来,使溶液得以再生,以便循环使用。
2不同温度下CO2与H2S吸收效果的计算分别选取39℃~45℃的不同半富胺液进料温度,对C-101顶净化气CO2与H2S含量进行计算;2.1在MDEA溶液进料温度为39℃时对C-101吸收效果进行计算:表139℃时吸收效果计算表MDEA浓度%3033363942净化气CO2含量%5.535.355.265.225.21净化气H2S含量ppm69.4559.6352.4546.8842.404548515457605.215.235.245.275.305.3438.7135.6132.9730.6928.7026.95结果表明,MDEA浓度42%~45%左右时净化气CO2含量最低,净化气H2S含量随胺液浓度升高而降低。
MDEA废液对生化处理的影响MDEA(N-甲基二乙醇胺),别名MDEA,分子式C 5H 13NO 2,MDEA是近年来常用的一种脱硫脱碳剂,天然气净化厂检修废液主要污染物为MDEA,并伴有Cl-、KMnO4、Mn(Ⅱ/Ⅳ)、NaClO、FeS等无机阴离子,这类废水由于成分复杂、COD高、具有一定的抗氧化性及生化抗性,處理难度极大,如排入生化处理,对生化处理影响很大,废旧脱碳液中COD可达百万mg/L。
目前,以达标排放为目标的MDEA降解过程研究相对薄弱,以催化氧化法、电化学法、生物法以及混合、稀释为主的处理,降解效率较低。
基于自由基反应的高级氧化技术是去除有机物的有效手段,研究表明对于含MDEA的废液处理率可达83%;标签:MDEA;降解;COD;生化处理一、MDEA溶液对生化污水的影响某化工厂2014年11月,因14万t/a制硫溶剂再生闪蒸罐至火炬凝液夹带MDEA,火炬凝液送蜡油催化装置回炼,导致含硫污水带胺、脱硫净化水COD 上升。
期间污水汽提一装置脱硫净化水COD平均值为3391 mg/L,最高达6280 mg/L,见表1。
2016年5月,某化工厂因加氢二装置循环氢脱硫凝液漏至蜡油催化装置,导致胺液窜至含硫污水引起汽提一装置净化水COD升高,平均值达到3104 mg/L,最高达4450 mg/L,见表2。
污水汽提一装置净化水COD与MDEA浓度关系见图2上述2个案例说明,MDEA溶剂进入污水系统后,会导致含硫污水汽提净化水水质出现波动,净化水COD上升。
经调研,了解MDEA溶剂的可生化性(用BOD5与CODcr之比表示,简称B/C)以及对水体COD的贡献情况,取脱硫溶剂MDEA的新鲜溶液(质量分数30%左右),与纯净水以体积比1∶200进行勾兑,配制溶液的CODcr、5天生化需氧量BOD5)质量浓度以及B/C值见表3 溶剂配置溶液CODcr 和BOD5 质量浓度项目数据从表3可见,MDEA对水体COD贡献较大,B/ C值仅为0.087,可生化性极低(B/C<0.3则说明可生化性较低)。
高含硫天然气净化装置高效运行关键技术研究及应用摘要:天然气提纯技术在当今大量消耗的天然气资源的背景下有着重要的作用,已成为该领域的重点研究课题。
随着我国油气资源的大规模开发,特别是在我国川渝地区相关油气资源中掺杂了大量的高硫天然气,未进行提纯的这类毒气完全不能满足社会和人民的需要,所以,采用一种科学而有效的方式对高含硫气进行提纯是非常必要的,以适应产业的发展需要,并恰当地运用到实际的生产生活中。
文章首先介绍了高含硫天然气提纯技术的发展概况,然后结合普光气田的实例,对高含硫天然气提纯技术的应用进行了探讨。
关键词:高含硫天然气净化技术应用研究引言在当今社会,随着环保意识的日益增强,人们对生活品质的要求也在不断提高,使天然气的应用越发广泛,但天然气并非一种可直接投入使用的纯净物,其中以甲烷居多,同时有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般情况下,天然气中还存在一定量的硫化氢、二氧化碳、氮、水汽和少量一氧化碳及微量的稀有气体,如氦和氩等,如果直接投用会对人们的生活环境造成很大的负面影响,因此,对其进行相应的净化处理是非常必要的。
1高含硫天然气净化技术的现状1.1对硫磺回收技术的分析高含硫天然气的一个明显特征就是:它的组成比较复杂,一般硫化氢含量在2—70%,硫回收工艺就是利用这种特性,以有效降低硫化氢含量。
一般来说,硫化氢的含量越高,硫磺回收装置的脱硫作用就越好,而且产生的副产品更少,同时导致二氧化硫在尾气中的排放量也随之降低。
鉴于我国多数油气田在开发过程中存在着高浓度的硫化氢和二氧化硫,为了提高天然气的提纯程度,提高硫磺的生产效率,因此,要想进一步提高硫的回收率,就必须对硫的回收设备和脱硫工艺进行深入的研究。
例如,每年生产100×108立方米的天然气,它含有大约13%的硫化氢,目前的净化设备使废气中的二氧化硫浓度达到了数千吨,与产业规范及社会环保需求相去甚远。
鉴于此,环境保护部门将重点关注大型高含硫天然气净化工厂,目标是对硫磺回收工艺进行优化,提高硫磺回收效率。
小型撬装天然气液化中的活化 MDEA法脱除 CO2工艺摘要:天然气、煤层气、页岩气回收市场巨大,一些中小规模的煤层气、页岩气及天然气多采用小型撬装可运输的LNG液化设备实现对单井产量小、气源相对分散井口压力低及开采初期的气井高效采收。
关键词:CO2;液化;天然气;MDEA脱碳工艺引言当前,天然气已经成为人们平时生活中重要的组成部分。
天然气净化液化是天然气生产、运输和储存环节中不可缺少的部分。
由于天然气的产地不同,其原料气的成分也不相同,含有一些水分、二氧化碳、硫化氢等杂质。
在LNG工艺中脱去酸性气体是天然气液化的前处理必须的步骤,脱去酸性气体的方法有很多,比如生物脱硫、湿法脱酸等。
本次研究的是小型撬装天然气液化装置中的活化法MDEA法脱除CO2的方法。
1.反应原理MDEA(N-Methyldiethanolamine) 即N-甲基二乙醇胺,是无色或微黄色粘性液体,分子式CH3-N(CH2CH2OH)2,·分子量119.2,沸点246-248℃,闪点260℃,凝固点-21℃,汽化潜热519.16KJ/Kg,能与水和醇混溶,微溶于醚。
在提高压力降低温度的条件下,对二氧化碳等酸性气体有很强的吸收能力,而且反应热小,当减压时二氧化碳完全解吸,同时解吸温度低,化学性质稳定,无毒不降解。
因此MDEA可以通过减压、加热再生循环利用。
纯MDEA 溶液与CO2 不发生反应,但其水溶液与CO2 可按下式反应:CO2 + H2O == H+ + HCO3- (1)H+ + R2NCH3 == R2NCH3H+ (2)式(1)受液膜控制,反应速率极慢,式(2)则为瞬间可逆反应,因此式(1)为MDEA吸收CO2 的控制步骤,为加快吸收速率,在MDEA 溶液中加入1-5%的活化剂DEA(R2/NH)后,反应按下式进行:R2/NH + CO2 == R2/NCOOH (3)R2/NCOOH + R2NCH3 + H2O == R2/NH + R2CH3NH+HCO3- (4)(3)+(4): R2NCH3 + CO2+ H2O == R2CH3NH+HCO3- (5)由式(3)-(5)可知,活化剂吸收了CO2,向液相传递CO2,大大加快了反应速度,而MDEA 又被再生。
天然气脱硫工艺技术选择蒋清梅;杨洋【摘要】介绍了天然气脱硫的常用技术,脱硫剂的选择、反应原理、工艺技术特点(氧含量、湿度、温度).着重介绍了齐鲁石化达州化肥项目天然气脱硫工艺技术,即采用湖北省化学研究所气体净化研究开发中心的T703氧化铁脱硫剂和T504水解催化剂及其组成的“夹心饼”脱硫工艺.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2013(041)003【总页数】3页(P133-134,139)【关键词】天然气脱硫技术;固体脱硫技术;常温精脱硫;水解催化剂脱硫;技术要点【作者】蒋清梅;杨洋【作者单位】重庆化工职业学院化学工程系,重庆400020;重庆川维石化工程有限责任公司,重庆401254【正文语种】中文【中图分类】TE64齐鲁石化达州化肥项目是以中国石化川东北天然气为原料,利用齐鲁石化第二化肥厂闲置的合成氨及尿素装置的主要设备和材料,建设一套大型合成氨装置,生产合格的大颗粒尿素产品。
项目合成氨装置需要原料为普光气田天然气,天然气虽经初脱硫化氢,但仍含有大量硫化物,少量硫的存在都会使合成氨工艺所使用的催化剂迅速中毒。
另外,硫化氢还会使管道和设备发生腐蚀,缩短使用寿命。
因此,为了减少硫化物对下游装置的影响,必须对天然气进行再次脱硫,进一步降低硫含量,以利于下游装置的正常运行。
普光天然气净化厂采用的工艺技术主要是MDEA(甲基二乙醇胺)法脱硫,三甘醇法脱水,常规克劳斯二级转化法回收硫磺,再配以加氢还原吸收尾气处理和酸水汽提的工艺技术路线,脱硫后天然气总硫含量≤200 mg/Nm3,其中H2S≤20mg/Nm3,COS≥70%,RSH≤20%,根据达州化肥项目下游装置对原料天然气中总硫含量的要求,对普光天然气再进行精脱硫,使总硫含量≤30 mg/Nm3。
1 天然气脱硫工艺技术路线选择为达到管输天然气质量指标,脱除天然气中的硫化物及CO2有多种多样的方法,包括以醇胺法 (简称胺法)为主的化学溶剂法,以砜胺法为代表的化学—物理溶剂法、物理溶剂法、直接转化法(亦称氧化—还原法)、吸附法和非再生性的方法等。
1 胺液循环流程普光天然气净化厂采用50%(质量分数)MDEA溶液进行吸收,胺液循环流程如下:再生塔底的高温贫胺液经过再生塔底贫胺液泵(P-102A/B)升压后进入贫富胺液换热器与进入再生塔之前的富液换热,然后进入贫胺液空冷器,进一步冷却,冷却后的部分贫胺液进入胺液过滤器脱出携带的腐蚀产物及其他固体杂质。
过滤后的贫液与其余未经过滤的胺液混合后进入贫胺液后冷器,冷却后的贫液一部分经贫胺液泵(P-101A/B)送入第二级主吸收塔,其余部分送入尾气吸收塔。
送入二级主吸收塔的胺液与天然气逆流接触,用以脱出天然气中的H2S组分。
吸收了H2S的胺液在第二级主吸收塔底部用中间胺液泵(P-106A/B)抽出,经过中间胺液冷却器,进一步降温后,送至第一级主吸收塔,在一级吸收塔内与天然气逆流接触,进一步吸收H2S。
从第一级主吸收塔底部出来的富胺液进入富胺液透平(HT-101)减压后进入富胺液闪蒸罐,在罐内闪蒸出所携带的轻烃。
闪蒸后的富胺液与来自胺液再生塔底的贫胺液在贫富胺液换热器内进行换热,然后送入胺液再生塔。
送入尾气吸收塔的胺液在尾气吸收塔内吸收了尾气中的H2S,经塔底半富胺液泵(P-402A/ B)升压后,与中间胺液泵抽出的半富胺液混合,全部胺液送入中间胺液冷却器,然后经过一级主吸收塔、经过富胺液闪蒸罐,回到胺液再生塔进行再生,再生合格后继续循环。
2 贫胺液泵机械密封泄漏原因胺液循环系统机泵均采用双端面机械密封,双端面机械密封就是由两对垂直于泵轴的动静密封面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏装置。
贫胺液泵P-101A、B是胺液运行系统的关键设备,一用一备,P-101A台为美国福斯原装进口,机械密封为约翰克兰整装双端面机械密封,冲洗方式为API682标准的PLAN11+PLAN52。
P-101B台为嘉利特荏原泵业有限公司制造,机械密封为福斯整装双端面机械密封,冲洗方式为API682标准的PLAN53B。
天然气中MDEA法脱硫技术的研究【摘要】论文介绍了天然气能源的重要性。
针对MDEA法脱硫技术介绍了其国内外研究现状,论述了MDEA法脱硫技术的工艺原理及工作流程,对天然气MDEA法脱硫技术进行了展望。
【关键词】天然气MDEA法脱硫技术天然气是一种清洁能源,当前已成为我国能源结构中很重要的部分。
据统计,我国天然气产量接近7×1010 m3,排名全球第九。
天然气中主要是存在H2S和有机硫化合物等酸性气体。
在运输过程中,会造成金属管道的材料腐蚀,引发重要的安全事故,造成巨大的人生、财产安全;另外在燃烧H2S的过程中,气味难闻,会污染大气环境;此外这些气体在低温过程中结冰堵塞仪表和管线;另外还会导致催化剂中毒等危害,影响产品质量。
所以必须对天然气进行脱硫工艺,使其符合国家标准。
开发安全、环保的天然气资源是势在必行。
论文对国内外MDEA法脱硫技术应用现状做了简要介绍。
对MDEA脱硫法做了详细的评述,介绍了其工艺原理和工作流程。
希望对我国天然气行业的脱硫技术的发展起一定的促进作用。
1 国内外天然气中MDEA法脱硫技术应用现状最早在天然气上采用MDEA脱硫的是美国的FlourCo。
在20世纪40年代末的时候,它就大力推荐使用MDEA法进行脱掉天然气中的H2S。
通过实验室以及工厂中的中试实验来证明此法可行。
到了70年代,美国的Dow chemical Co 等对MDEA法脱硫进行了工业应用。
由此很多美国企业都开始采用此法,目前大约有10套左右的MDEA装置在运转。
比如在伊朗,其Khangiran天然气净化厂也是采用的MDEA法进行脱硫的。
查询资料所知在加拿大,Burnt Timber 天然气净化厂也进行了改造方案,采用MDEA溶液进行脱硫处理,预测到2020年时,其H2S的含量会大大降低。
查阅资料所知,我国对天然气使用MDEA法脱硫的研究开始于四川省内。
从1981年开始,四川的天然气研究所就开始了对天然气使用MDEA示脱硫的工业研究。
普光净化厂天然气脱硫工艺酸性天然气自厂外管道进入装置,先经天然气进料过滤分离器(111-SR-101A/B)脱除携带的液体及固体颗粒,脱下来的液体自压送往集气末站闪蒸水罐。
过滤之后的酸性天然气进入两级胺液吸收塔,即第一级主吸收塔(111-C-101)和第二级主吸收塔(111-C-102),用50 wt%的MDEA溶液吸收气体中的H2S 和CO2。
从天然气进料过滤分离器出来的酸性天然气进入第一级主吸收塔(111-C-101),第一级主吸收塔内设七层塔版,在塔中酸性天然气与胺液逆流接触。
两级主吸收塔采用了Black&Veatch公司的专利级间冷却技术以加强对CO2吸收的控制。
在第二级主吸收塔(111-C-102)底部用中间胺液冷却器(111-P-106),抽出胺液,与来自尾气吸收塔(111-C-402)的半富液混合后进入中间胺液冷却器(111-E-105),冷却至39℃后返回第一级主吸收塔顶部。
采用间冷却技术可显著降低吸收塔的温度,降低吸收温度可抑制CO2受动力学影响的吸收过程,同时加快H2S受化学平衡影响的吸收过程。
利用尾气处理单元的半富液进入第一级主吸收塔进行再吸收,可以提高半富液的酸气负荷,同时显著减少送入胺液再生塔的胺液循环量。
经第一级主吸收塔部分脱硫后的天然气进入水解部分脱除COS,以满足产品规格要求。
气体首先通过水解反应器进出料换热器(111-E-109)与水解反应器出口气体换热升温至124℃,通过换热可减少水解反应器预热器(111-E-107)的蒸汽量及水解反应器出口空冷器(111-A-103)的热负荷。
换热升温后的气体与低压凝结水泵(111-P-107)升压后的凝结水在混合后,进入水解反应器入口分离器(111-D-105)分离出携带的胺液及未汽化的水,分出的胺液排入胺液回收罐(111-D-105)。
在入口分离器前凝结水作为水解反应物注入天然气中,可促进反应器中发生的COS水解反应。
净化装置胺液系统发泡原因分析及调控措施朱海峰【摘要】普光天然气净化厂净化装置使用 MDEA 溶液进行脱硫,胺液发泡造成胺液的大量跑损,影响 H2S 吸收和胺液再生系统.针对胺液发泡的问题,技术人员分析发泡机理,采用加入阻泡剂、加强原料气和胺液的过滤、优化工艺指标等有效的调控措施,取得了较好的效果.这些可行的消泡措施值得其他类似装置借鉴.%Puguang Natural Gas Purification Plant to desulfurization of using MDEA method,foaming not only led to a large num-ber of amine loss and H2S absorption and amine regeneration system of volatility,even influence production.This paper mainly analyzes the phenomenon and causes of the foaming of the amine system in the purification plant,and puts forward feasible and effective control measures to provide the connoisseurs for other similar unit.【期刊名称】《硫酸工业》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】3页(P27-29)【关键词】净化装置;脱硫;硫化氢;MDEA;发泡;气液平衡【作者】朱海峰【作者单位】中国石化达州天然气净化有限公司,四川达州635000【正文语种】中文【中图分类】TQ111.16;TQ125.1+16普光天然气净化厂(以下简称普光净化厂)6套联合装置引进美国BV公司净化工艺,利用MDEA溶液在吸收塔内与原料气逆流接触进行脱硫。
从地层中开采出的原料天然气中通常混有H2S、CO2、有机硫等酸性组分,其中H2S有剧毒,少量吸入也可能导致人瞬间死亡,对人体健康危害极大,还会造成设备及管线腐蚀、催化剂中毒、环境污染等;CO2的存在会导致天然气热值降低、全球气候变暖;有机硫同样会造成管道及设备腐蚀、危害人体健康、污染环境。
因此,必须脱除原料天然气中的酸性组分,对天然气进行净化,达到国家标准才能供用户使用[1-2]。
普光气田原料气中H2S含量高,达到13%~18%,CO2达到8%~10%,有机硫含量高达340.6mg/m3[3]。
针对普光原料气中酸性组分含量高的特性,普光天然气净化厂采用选择性好、能耗较低的高效脱硫脱碳溶剂甲基二乙醇胺(MDEA)。
1 MDEA在脱硫单元的应用
1.1 工艺原理
天然气净化厂胺液系统采用50wt%MDEA溶液,在吸收塔内MDEA溶剂与天然气逆流接触进行脱硫,在35~45℃、8.3MPa(表)条件下,将天然气中的酸性组分吸收,转变为富MDEA,然后在124℃、0.08~0.1MPa (表)条件下,将吸收的酸性组分释放出来,转变为贫MDEA进行循环再利用。
1.2 工艺流程
脱硫单元基本工艺流程为,自厂外来的酸性天然气经进料过滤分离器(SR-101)除去携带的固体颗粒、液体,然后进入两级胺液吸收塔(C-101与C-102),两级主吸收塔采用了Black&Veatch公司的专利级间冷却技术以加强对CO2吸收的控制,在塔中酸性天然气与胺液逆流接触。
在第一级主吸收塔中,天然气中的绝大部分H2S和CO2被吸收,然后进入水解部分(R-101)脱除COS以满足产品规格。
在第二级主吸收塔(C-102)中,天然气中所含的H2S和CO2被进一步吸收,已达到产品气规格:H2S含量低于4ppm、CO2含量低于3%、硫化物含量低于200mg/Nm3。
从第一级主吸收塔底部出来的富胺液经闪蒸、加热后进入胺液再生塔(C-104),在高温、低压的条件下再生为贫胺液,贫胺液进入第二级主吸收塔循环利用,再生塔解吸出的酸气进入硫磺单元生产硫磺。
2 MDEA在尾气处理单元的应用
从加氢系统来的尾气冷却后进入尾气吸收塔,在塔内低压(0.1MPa)、低温(39℃)条件下,MDEA对尾气中的H2S进行选择吸收,由于控制缩短接触时间,尾气中的H2S几乎被全部吸收,而大部分CO2没有被吸收,吸收塔顶H2S含量通常低于250ppm,CO2含量约为20%。
离开尾气吸收塔的半富液送至脱硫主吸收塔(C-101),进一步脱除天然气中所含的酸性气体。
3 结束语
MDEA是一种新型高效脱硫脱碳溶剂,在脱硫单元,采用Black&Veatch公司的专利级间冷却技术,经过两级吸收塔,天然气中所含的H2S含量低于4ppm、CO2含量低于3%、硫化物含量低于200mg/Nm3,达到产品气规格。
在尾气处理单元,对尾气中的H2S进行选择吸收,降低尾气中的H2S含量,使吸收塔顶H2S含量低于250ppm,CO2含量约为20%,后进入焚烧炉燃烧,达到排放标准。
参考文献
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MDEA在普光天然气净化厂的应用
高智慧
中国石化中原油田普光分公司天然气净化厂 四川 达州 635000
摘要:本文介绍了MDEA在普光天然气净化厂脱硫与尾气单元的应用,在脱硫单元, 将天然气中的H
2S、CO
2
及硫化
物脱除,达到产品气规格,在尾气单元,降低尾气中的H2S含量,达到环保要求。
关键词:MDEA脱硫尾气应用
The application of MDEA in Puguang natural gas purification plant
GAO Zhihui
Sinopec of Zhongyuan Oilfield Company Puguang Natural Gas Purification Plant,Sichuan Dazhou,635000 Abstract:This paper introduces the application of MDEA in desulfurization unit and exhaust gas purifying of Puguang natural gas purification plant, in the natural gas desulfurization unit, the H2S, CO2 and sulfide removal, achieve the gas product specifications, in the exhaust unit, reduce the content of H2S in the exhaust, to meet the requirements of environmental protection.
Keywords:MDEA; desulfurization; tail gas; application
7。