含硫气井络合铁单井脱硫工艺优化

YS1井原料气中H_2S摩尔分数为5.23%,为高含硫气井,采用络合铁单井脱硫工艺进行开采。络合铁脱硫工艺具有硫容高、投资成本低、节约占地等优势,为含硫油气田的单井试采提供了一种新的经济、高效的脱硫处理技术,社会经济效益显著。但络合铁脱硫工艺普遍存在硫磺堵塞、尾气异味、硫膏收集困难等问题。通过总结YS1井的生产经验,提出了硫沉积监测及控制技术、有机硫除臭系统、硫膏收集系统及热能利用技术的优化,提高了装置连续运行的稳定性及经济性,对络合铁单井脱硫工艺的推广具有指导意义。     

炼油厂硫磺回收装置加氢尾气有机硫脱除溶剂研究

针对GB 31570-2015《石油炼制工业污染物排放标准》对炼油厂硫磺回收装置尾气中SO₂排放的严格要求,通过室内实验,研发出了对COS及H₂S脱除性能良好的配方型脱硫溶剂。试验考察了MDEA质量分数、COS质量浓度等工艺条件对该溶剂脱除有机硫效果的影响。结果表明,所选配方型脱硫溶剂可使炼油厂硫磺回收装置加氢尾气COS脱除率＞45%,H₂S质量浓度＜10 mg/m³,满足炼油厂硫磺回收装置尾气超低排放要求。      

氯化铜协同低共熔溶剂(三氯化铁/乙二醇)高效氧化吸收H2S实验研究

目的低共熔溶剂(DES)在气体吸收领域已有一定的研究基础,鉴于其原料价廉易得、制备方法简单、绿色环保,是一种可以替代离子液体的的工业溶剂,具有广阔的应用前景,可用于解决中小规模常规含硫天然气中H₂S脱除的工业问题。 方法采用六水合三氯化铁(FeCl₃·6H₂O)、乙二醇(EG)制备了FeCl₃/EG低共熔溶剂,并加入无水氯化铜(CuCl₂)促进H₂S的吸收,最终合成DES脱硫剂FeCl₃/EG-CuCl₂。重点考查了脱硫剂原料配比、反应温度、CuCl₂浓度等因素对脱硫性能的影响,并对再生条件进行了探索。 结果原料物质的量之比为1∶1的FeCl₃/EG低共熔溶剂具有更好的脱硫效果,适当提高反应温度和CuCl₂浓度更有利于促进H₂S的吸收。脱硫剂可通入氧气进行再生,经过多次脱硫-再生重复使用,脱硫性能变化不大。脱硫产物经过XRD表征结果为斜方硫。 结论该DES脱硫剂可以高效吸收H₂S并将其转化为硫单质,实现硫元素的循环利用,可为天然气脱除H₂S气体工艺提供参考。      

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长庆气田第一净化厂从德国Linde公司引进了一套采用Clinsulf-o工艺的硫磺回收装置，用以处理1200×104m3/d  MDEA脱硫装置产生的酸性气体，该酸气H₂S含量为1.3%～3.4%（摩尔分数）。装置于2004年4月底建成投产，截至目前装置运行情况良好，实际硫回收率平均为94.85%，硫磺纯度为99.9%，排放尾气中的H₂S含量和CO₂含量均符合我国当前的排放标准。     

塔河油田某天然气处理装置优化升级改造及效果评价

针对塔河油田某天然气处理装置湿净化气中H₂S含量及液化气中总硫含量超标、C₃⁺收率低等问题,通过开展原料气常压吸收实验,创新应用油田伴生气H₂S及有机硫脱除一体化工艺,即采用UDS复合胺液在同一套装置中同时脱除H₂S及有机硫,并通过新增原料气丙烷冷却器及高效旋风分离器、优化MDEA再生系统参数控制逻辑等措施,提升天然气处理效果。改造后,湿净化气中H₂S质量浓度由42~197 mg/m³降至16~23 mg/m³,液化气中总硫质量浓度降低90%,C₃＋收率提高至95%以上,液化气及稳定轻烃日均产量分别提高14.3 t和4.6 t,年直接经济效益达2 000万元。      

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长庆气田靖边气区的原料天然气中，CO₂ 含量与H₂S含量之比高达188.8。长庆气田处理该原料天然气的第三净化厂根据这一特点，选用了适合配方的MDEA配方溶液作为该厂的气体脱硫、脱碳溶液。文章介绍了脱硫脱碳装置的运行情况。结果表明，配方溶液将原料天然气中所含H₂S与CO₂ 均脱至我国国家标准规定的含量以下，从而保证了外输天然气的质量，并取得了良好的节能效果。     

天然气净化装置影响有机硫脱除的因素研究

GB 17820-2018《天然气》规定,进入长输管网的天然气气质需满足H₂S质量浓度≤6 mg/m³、CO₂摩尔分数≤3%、总硫质量浓度≤20 mg/m³的要求。为达到GB 17820-2018的要求,中国石油西南油气田公司已有3个净化厂将原MDEA脱硫溶液升级为有机硫脱除溶剂CT8-24。与常规MDEA化学溶剂不同,有机硫脱除溶剂属于物理-化学溶剂,其对有机硫的脱除既有物理溶解也有化学吸收。因此,各工艺参数对有机硫脱除的影响更为复杂。分别在实验室及天然气净化厂对影响有机硫脱除的因素进行试验研究,包括吸收压力、气液比以及气液接触时间等,系统分析了各个因素变化对有机硫脱除率的影响。结果表明,较高的吸收压力、较低的气液比和较长的气液接触时间有利于有机硫的深度脱除,为现场装置的优化运行以及其他天然气净化厂的气质达标提供了技术参考。     

络合铁法脱H_2S技术研究进展

分析了络合铁法脱除H2S机理和pH、羟基化程度、溶解氧浓度等因素对脱硫过程的影响;总结了络合铁脱硫液中可溶性铁盐、配体、自由基清除剂、硫颗粒改性剂、缓蚀剂等配方成分的作用;介绍了目前国内外主要的络合铁脱硫工艺LO-CAT工艺、SulFerox工艺、Sulfint工艺、DDS工艺、改良络合铁法脱硫工艺,并作了简要评价;指出络合铁法脱H2S技术存在的主要难题是配体降解、副盐累积、Fe2+再生缓慢、硫堵。开发高硫容脱硫剂配方、高传质效率脱硫设备、优化流程及装置配置是络合铁法脱H2S技术未来发展的方向。     

地下煤制气制取液化天然气和液氢工艺研究

目的脱除地下煤制气中的酸气,将地下煤制气中的CH₄和H₂分离出来并液化。 方法对常见的分离方法进行对比,确定采用低温精馏法对煤制气进行脱酸气、分离CH₄和H₂并液化。根据低温精馏法的原理,设计了一种全新的地下煤制气脱酸气、分离CH₄和H₂并液化的工艺流程,该工艺主要由两个精馏塔、一个两相分离器和三级氦膨胀制冷系统组成。同时利用HYSYS软件对其进行模拟分析,确定最优参数。 结果该工艺可以将地下煤制气中CO₂的摩尔分数脱除到0,H₂S的摩尔分数脱除到3.65×10-14,满足处理要求。同时可以实现CH₄回收率为99.97%,加压液化天然气(PLNG)的摩尔分数为99.97%,H₂的回收率为98.30%,液氢(LH₂)的摩尔分数为99.99%。 结论该工艺可以有效利用地下煤制气制取PLNG和LH₂,且所需能耗较传统工艺能耗降低了11.64％,具有较高的经济效益。      

川东北地区富含H2S天然气烃类与CO2碳同位素特征及其成因

虽然近年来对川东北地区富含H₂S天然气的地球化学特征、成因及来源开展了广泛研究并积累了丰富的地质、地球化学资料,但由于该地区特殊的地质环境和复杂的天然气形成演化条件,天然气成因与来源问题一直备受关注并存有争议。川东北地区天然气中H₂S含量与烃类组分组成、甲烷、乙烷和CO₂碳同位素组成之间的关系表明,飞仙关组—长兴组富含H₂S的天然气主要是原油在硫酸盐催化下裂解的产物,可能主要来源于下志留统烃源岩;高含H₂S天然气中富集重碳同位素CO₂的生成,与天然气中H₂S含量的降低有关,是H₂S溶蚀储层碳酸盐岩的结果。     

塔河油田高含硫混烃分馏脱硫工艺探讨

塔河油田为高含硫油田,生产过程中产生的混烃中H_2S质量分数为0.68%,有机硫质量分数为0.22%,目前采用碱洗工艺,存在处理成本高、废碱液处理困难的问题。通过对现场生产流程、混烃中的硫形态及物理性质进行分析,提出了混烃分馏处理新思路。经分馏处理,混烃中的H_2S与部分硫醇随塔顶气进入天然气处理系统,依托天然气脱硫系统进行处理;塔底轻烃总硫质量分数由0.90%降至0.15%,进一步进行碱洗处理后,轻烃中总硫质量分数满足GB 9053-2013《稳定轻烃》的要求。此工艺碱耗量可由目前的2t/d降至0.22t/d,碱(NaOH)用量仅为目前的约1/10,可降低处理费用190.1万元/年。     

高硫容干法脱硫技术在塔六凝析气田的应用

为保障塔六凝析气田正常生产和装置的安全运行,需对气田的酸性天然气进行处理。综合考虑塔六凝析气田的地质条件、运行成本、工艺流程等因素,选择高硫容干法脱硫技术对含硫天然气进行处理。概述干法脱硫的技术特点、反应原理及该脱硫装置的主要生产工艺、配套工艺,表述该装置设计运行要求,介绍判断脱硫效果及选择更换脱硫剂时机的方法,对脱硫后的H2S浓度进行统计分析。验证了该脱硫方法的有效性,提出了在生产过程中存在的问题,总结了干法脱硫技术的运行经验。     

炼厂酸性气脱硫工艺

中国石油兰州石化分公司采用C laus工艺对生产的干气、液态烃中的硫化氢进行回收,以减少对环境的污染。脱除此硫化物的方法有3种:C laus工艺,催化氧化湿式脱硫法,纤维膜接触器技术。比较可知,催化氧化湿式脱硫法可以处理高浓度硫化氢气体,并可代替C laus工艺,尾气排放可达到环保要求;二者硫化氢脱除率分别为97.5%,96.0%;前者比后者具有投资少,工艺流程简单,无污染物排放等优点,且在脱除硫化氢的同时可回收单质硫;纤维膜接触器技术投资居中。     

垦西油田含硫异味气体处理剂研制及现场试验

垦西油田部分高含硫稠油热采井场周围存在难闻的恶臭气味,严重影响环境安全,影响油井正常生产和后续产能建设。通过对垦西含硫异味气体产生及转化机理分析,明确了含硫稠油热采井井场异味是由水热裂解反应生成的硫化氢、硫醇硫醚等各类硫化物导致的。硫醇硫醚的臭味阈值较低,在较低浓度下即有较大异味。针对硫化氢、硫醇硫醚等恶臭气体,研制井筒异味气体处理剂并配套相应的加药处理工艺,在满足现场条件下,实现快速高效除臭,解决影响油井生产的环境问题,现场应用取得明显效果。     

国产MCS络合铁脱硫工艺在川西海相含硫气田的应用研究

川西海相气藏目前处于勘探开发评价阶段,所开采的天然气中H2S摩尔分数为0.7%~5%,需进行单井脱硫试采并开展气藏评价。针对该气藏第一口试采井CK1井MCS国产络合铁脱硫工艺进行了跟踪分析,对现场的环保及硫堵问题进行了脱硫工艺的调整和优化,提出工艺推广建议,计算了装置的运行能耗及运行成本。目前,该井MCS络合铁脱硫装置年操作时间超过8 000h,日生产硫膏4t,累计生产天然气8 500×104 m3,与工艺优化前相比,天然气年产量提高约625×104 m3,保证了该井的顺利试采和川西海相气藏的有效评价,可为同类含硫气井试采提供参考。     

超重力反应器低分气脱硫处理研究

针对盘锦北方沥青股份有限公司200 kt/a环烷基馏分油加氢装置存在低分气中硫化氢脱除效果波动较大及工艺炉的空气预热器腐蚀严重等问题,结合超重力反应器可强化传质并高效的特点,中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院开发了超重力反应器-钠法低分气脱硫技术,并进行了工业试验研究。结果表明:(1)旋转床脱硫技术脱硫效率受液气比影响,当液气比大于0.5 L/m~3时,即可保证硫化氢脱除率大于99.5%;(2)旋转床脱硫技术脱硫效率受碱耗影响,当钠硫比大于1.0时,即可保证硫化氢脱除率大于99.5%;(3)钠硫比对生成吸收液的pH值影响较大,碱耗一定的情况下,液气比对生成吸收液的pH值没有影响。旋转床脱硫技术长周期连续运转期间,装置运行平稳,脱硫化氢效果稳定,出口硫化氢质量分数始终低于400μg/g,脱除率大于99.0%。     

加氢裂化轻石脑油博士试验问题及解决方案

中国石油独山子石化公司加氢裂化装置所生产的轻石脑油被作为车用汽油调合组分使用。装置开工初期,轻石脑油硫质量分数不大于3.5 μg/g,硫醇硫质量分数不大于3 μg/g,而博士试验不通过情况时有发生,针对这个问题对轻石脑油中不同活性硫化物进行定性与定量分析。结果表明：轻石脑油博士试验不通过的主因在于轻石脑油携带了痕量的硫化氢（质量分数不大于0.5 μg/g）协同硫醇所引起,只要脱除了硫化氢,博士试验就可以通过。基于此,提出了优化轻石脑油分馏系统的操作、轻石脑油分馏系统的蒸汽汽提改为重沸器汽提、对轻石脑油进行脱硫脱臭处理等工业上可行的解决方案。     

塔中油田汽提法原油脱硫化氢工艺技术

为了减少塔中联合站处理装置中大量高含H2S原油对非抗硫工艺管线和设备造成的严重腐蚀,消除外输原油和天然气H2S浓度严重超标带来的安全隐患,中国石油塔里木油田公司借鉴国内首套重质原油干法汽提脱硫装置在塔河油田三号联合站试验成功并且安全平稳运行的经验,在塔中作业区水平一转油站建成了日处理能力1 000 t的汽提法原油脱硫装置,对塔中一号气田试采单井原油进行脱硫处理,通过对温度、进液量及汽提比等参数进行不断优化将装置调整到最佳运行状态,采用3018固体脱硫剂对汽提脱硫装置中产生的高含H2S尾气进行全部回收,有效地防止了大气污染。     

气田水中硫化物控制指标及处理措施

含硫气田采出的气田水均不同程度的含有硫化物,不仅会腐蚀输送管道、气田水处理设备和回注井筒等,而且当气田水温度、压力或pH值发生变化时,其中的硫化物还有可能以H_2S的形态逸出,从而带来安全风险。为了控制气田水中硫化物的含量,满足气田开发安全、清洁的生产需求,在调查川渝地区相关含硫气田采出气田水中硫化物的含量及处理现状的基础上,模拟计算了典型浓度含硫气田水中H_2S的逸散规律并进行了实验验证,最后提出了气田水中硫化物的控制指标及处理措施建议。研究结果表明:①硫化物含量大于200 mg/L的气田水应进行完全密闭贮存、输送和处理,以满足作业场所安全、职业健康和环境要求;②回注气田水中硫化物含量应控制在20 mg/L以下,这样不仅能确保地面设备设施、输送管道及回注井筒硫化物腐蚀程度的最小化,而且也可以保证非密闭条件下逸散的H_2S含量远远低于国家标准规定的职业健康接触限值及环境排放限值;③高含硫气田水脱硫工艺应充分考虑气田水的含硫特点及处理目标,结合运行经济性及可靠性,选择一级或多级脱硫处理工艺,以实现硫化物的高效、经济去除。