氧化吸收工艺对天然气净化厂延伸克劳斯装置影响的模拟研究

针对氧化吸收工艺应用于天然气净化厂克劳斯装置尾气减排的情况,利用VMGSim软件建立模型,模拟了氧化吸收工艺吸收并再生的SO_2返回某延伸克劳斯装置的过程,阐明了不同的SO_2返回位置对该延伸克劳斯装置硫回收率及主燃烧炉温度的影响,提出了应对措施,可为氧化吸收工艺在天然气净化厂延伸类克劳斯装置上的应用提供参考。     

某高含硫天然气净化厂尾气SO2减排措施探讨

以SO_2排放质量浓度400 mg/m~3为标准,对某高含硫天然气净化厂采用化工模拟软件建立硫磺回收及尾气处理工艺全流程模型,针对采用还原吸收工艺、氧化吸收工艺两种方案进行模拟,模拟结果表明,两种方案均能实现SO_2减排。从工艺成熟度和经济投资两方面进一步分析,氧化吸收工艺具有流程简单、一次性投资低等特点,推荐该天然气净化厂采用氧化吸收工艺进行尾气处理,以达到尾气SO_2减排的目的。     

天然气净化厂尾气SO_2排放治理工艺探讨

随着国家新《环境保护法》的实施,越来越严格的尾气排放标准给天然气净化厂硫磺回收及尾气处理装置带来巨大的减排压力和技术升级的严峻挑战。为此,分析了国内外天然气净化厂尾气排放标准改进及国内尾气排放现状,对可用于现有装置升级改造的5种尾气处理工艺(还原吸收法、胺法SO_2吸收法、湿法制酸法、石灰石/石膏湿法和循环流化床干法)、液相氧化还原法和生物脱硫法进行了技术评价分析,并针对2种不同处理规模(原料气潜硫量大于等于1 t/d及原料气潜硫量小于1 t/d)进行了技术经济对比分析。结果表明:①现有天然气净化厂硫磺回收装置排放尾气具有SO_2排放浓度较高、总量小的特点,宜采用还原吸收法、胺法SO_2吸收法和循环流化床法用于尾气治理或采用液相氧化还原法直接处理;②对原料气中潜硫量较大的,尾气处理宜选用还原吸收类工艺,反之则宜采用液相氧化还原法直接处理;③对尾气中潜硫量为中等的,宜选用胺法SO_2吸收工艺,潜硫量较小的则宜选用循环流化床干法工艺。     

天然气净化厂尾气达标排放对策

近年来,有关部门相继出台了严格的硫磺回收装置尾气排放控制指标,天然气净化厂硫磺回收装置尾气排放达标面临着巨大的压力和严峻的挑战。为此,对比了加拿大和美国天然气净化厂尾气SO2排放标准,分析了我国天然气净化厂尾气SO2排放执行标准的制订现状,以中国石油西南油气田公司（以下简称西南油气田）为例,对其现有的天然气净化厂尾气处理装置进行了技术经济性对比分析,并基于对技术先进性和经济合理性的综合考虑推荐了改造工艺。研究结果表明：①天然气净化厂硫磺回收率指标,我国明显高于欧美国家;②针对西南油气田各天然气净化厂特点,提出了升级溶剂并优化运行参数、有机胺法SO2吸收技术改造、络合铁液相氧化还原技术改造和关停等4种改造方案,预计改造投资为5.59亿元;③对于硫磺回收规模较大（超过200 t/d）的天然气净化厂,建议选用还原吸收类工艺;④对于硫磺回收规模中等（5～200 t/d）的天然气净化厂,建议选用有机胺法和SO2吸收工艺;⑤对于原料气中低潜硫量（不足10 t/d）的天然气处理装置,建议采用液相氧化还原工艺。结论认为,按推荐工艺改造完成后,西南油气田所有的硫磺回收装置尾气SO2排放均能满足国家标准的规定,并且能达到国际先进水平。     

双碱法脱硫在天然气净化厂尾气处理中的试验研究

针对国内天然气净化厂高含SO_2尾气处理技术难题,研究出适合天然气净化厂尾气处理的一种新型双碱法脱硫工艺,并建立试验装置对工艺进行验证和优化。经过试验装置的连续稳定运行、多工况测试以及大量的试验数据分析,证明了新型双碱法脱硫工艺具有脱硫效率高、占地面积小、易于操作维护、无废液、废渣排放等特点,对解决目前天然气净化厂高含SO_2尾气处理技术难题具有借鉴意义。     

天然气净化厂含硫尾气处理自主技术成功应用

随着国家环保要求的日趋严格,单一的克劳斯硫黄回收工艺已无法满足天然气净化厂尾气达标排放的要求。某厂采用硫黄回收及尾气处理的联合工艺,提高总硫回收率,有效降低SO_2排放浓度,实现了尾气的达标排放。尾气处理装置自投运以来,运行状况良好,SO_2排放浓度远远低于现行和即将实施的环保标准。尾气处理工艺技术的自主化应用,消除了对国际工程公司的技术依赖,对天然气净化厂的节能减排具有指导意义。     

大型天然气净化厂硫磺回收加氢尾气深度脱硫技术研究及工业应用

针对硫磺回收加氢尾气脱硫溶剂在低压下脱硫效果不理想导致排放尾气中SO_2质量浓度较高的问题,研究开发出了CT8-26加氢尾气深度脱硫溶剂,并在遂宁龙王庙天然气净化厂尾气处理装置上得到工业应用。应用结果表明,在天然气净化厂气质条件下,可使脱硫后加氢尾气中的H2S质量浓度20mg/m~3,能显著降低排放尾气中的SO_2质量浓度。     

硫黄回收装置停车期间SO_2减排技术探讨

天然气净化厂硫黄回收装置在停车期间存在尾气SO_2排放浓度增加且波动较大等问题。分析问题原因在于:1)传统燃料气燃烧除硫工艺的除硫热惰性气体流量小、除硫期间尾气SO_2排放浓度波动大;2)热氮除硫工艺局限大;3)碱法烟气脱硫工艺污水处理困难。基于上述原因提出了解决措施:1)硫黄回收装置停车期间严格按照风气比进行配风操作;2)在氮气充足的情况下,掺配吹扫氮气,增加过程气流量;3)利用现有尾气处理装置对SO_2进行碱吸洗;4)对尾气进行循环回收利用。上述措施可降低硫黄回收装置停车期间引起尾气SO_2排放浓度超高的风险,保证天然气净化厂硫黄回收装置停车期间装置外排尾气SO_2排放浓度满足国家环保要求。     

尾气处理工艺中尾气焚烧炉的控制原理及应用

某高含硫天然气净化厂采用了加氢还原+胺法吸收+尾气焚烧的还原吸收工艺路线，其硫磺回收率超过99.9%。天然气净化厂尾气焚烧炉的主要作用是将硫磺回收及尾气处理之后残存的尾气进行热焚烧处理，使H₂S等硫化物、烃类、H₂和CO等物质完全氧化后达标排放，避免造成环境污染。文章简要介绍了天然气净化厂尾气焚烧炉基本控制原理，针对尾气处理装置实际运行过程中因异常停炉引发事故扩大化问题，总结出了尾气焚烧炉的控制与应急处置的关键步骤及原则，可有效减少异常停炉引发事故扩大化的次数。此外，对天然气净化装置尾气焚烧炉经常发生的NO_x超标问题和长明灯点火枪枪头故障问题，也分别给出了解决的方法，以确保焚烧炉安全平稳运行。     

高含硫天然气净化新工艺技术在普光气田的应用

普光气田的天然气具有高含H₂S和含CO^₂及有机硫的特点,天然气净化难度大。为满足高含硫天然气净化的要求,普光天然气净化厂采用了MDEA法脱硫脱碳、TEG法脱水、常规Claus硫磺回收、加氢还原吸收尾气处理的天然气净化工艺路线。同时,在国内首次应用了气相固定床水解脱除羰基硫（COS）、中间胺液冷却、MAG^R液硫脱气等国际先进的天然气净化新工艺和专利技术,通过不断地摸索及优化工艺参数,解决了原料气脱除有机硫、CO₂选择性吸收、液硫深度脱除H₂S等技术难题;还应用了溶剂串级吸收和联合再生工艺、能量回收利用等多项技术,通过优化调整胺液循环量、降低能耗等手段,降低了操作费用。高含硫天然气净化新工艺技术应用于普光气田后,净化装置运行稳定,净化气质量超过设计要求,达到了国家标准一类气的指标。     

对降低尾气处理装置SO_2排放的认识与建议

针对将硫磺回收装置排放尾气中SO2质量浓度从960mg/m3降至500mg/m3以下的技术方案,提出通过降低贫液进入SCOT工艺选吸塔的温度及贫液中H2S浓度,可有效地将总硫回收率提高至99.9%以上;若再辅以配方型溶剂的应用,则有望进一步改善选吸效果与总硫回收率。但现有工业数据表明,目前,属于氧化-吸收型的Cansolv总硫回收率低于常规SCOT工艺。因此,对采用Cansolv工艺处理Claus硫磺回收装置尾气的方案宜采取慎重态度。     

天然气净化厂硫磺回收装置停产除硫过程分析与优化

在日益严格的环保形势下,控制天然气净化厂硫磺回收装置停产除硫过程中的SO₂排放对达标生产尤为重要。通过对停产除硫过程进行分析,就除硫程度、除硫时间及除硫期间SO₂排放量等因素进行分析与探讨,对常用硫磺回收工艺装置提出了停产除硫优化方案。实践结果表明:在超级克劳斯工艺末级可控地投入超级克劳斯反应器,能明显降低排放尾气中SO₂质量浓度;带SCOT尾气处理单元的常规克劳斯装置,在安全可控的状态下投用尾气处理单元,能够提高硫回收率,减少SO₂排放;低温克劳斯工艺通过优化切换频次等操作,能明显降低SO₂排放速率,实现了高效低排的除硫效果。上述探讨与实践可为生产运行优化和推广应用提供参考与建议。      

基于GB 39728-2020的硫磺回收装置尾气达标排放改造对比分析

目的随着GB 39728-2020《陆上石油天然气开采工业大气污染物排放标准》的正式发布,天然气净化装置克劳斯及其延伸类硫磺回收工艺必须增加尾气处理装置才能满足排放标准的要求。通过探索增设尾气处理工艺运行过程的调整方法,减少对天然气净化厂运行的影响,使尾气排放达标。 方法通过对增设尾气处理装置运行前后硫磺回收装置的系统回压、处理负荷、公用辅助装置的运行造成影响的对比分析,重点阐述了硫磺回收装置开停车的影响,统计了新建尾气处理装置对天然气净化装置增加的生产成本,指导调整装置运行。 结果增设尾气处理工艺后,尾气中SO₂排放浓度大幅度降低,完全满足排放标准的要求,有效解决了硫磺回收装置开停车过程中尾气SO₂排放浓度较高的问题。 结论通过统计分析增设尾气处理工艺对天然气净化厂生产运行的影响,为尾气处理工艺在天然气净化厂的应用总结经验,使装置达到高效、环保、平稳运行。      

天然气净化厂SO2达标排放技术适应性分析研究

目的解决国内中小规模天然气净化厂硫磺回收装置烟气中SO₂达标排放及装置在低负荷或低H₂S含量的条件下开工、停工除硫及加氢催化剂预硫化期间高浓度SO₂短时超标排放的问题。 方法统计研究了国内28座天然气净化厂硫磺回收、尾气处理工艺和硫磺产量,分析了现阶段还原吸收、氧化吸收、碱液洗涤及液相氧化还原4种处理工艺在天然气行业的应用情况,介绍了天然气研究院开发的Claus尾气中SO₂催化吸附技术的相关情况。 结果对天然气净化厂SO₂减排技术提出以下建议:①充分重视气田潜硫量变化引起的装置低负荷稳定运行等问题;②现有装置增设尾气处理装置时,避免对原硫磺回收装置工艺进行改变,选择环保、无二次污染物产生且能与工厂智能化建设衔接的工艺技术;③SO₂减排需从源头解决问题,着眼于硫磺回收单元的精细化操作和管理、催化剂正确使用及性能跟踪分析,进而提高硫回收率,减少后端处理的负荷。 结论采用上述研究结果,一方面可保障硫磺回收装置长周期稳定运行,另一方面可在现有排放的基础上进一步减少SO₂排放。      

硫磺回收装置液硫池废气回收技术及应用

为了节能减排,降低天然气净化厂排放烟气中SO_2质量浓度,利用中压蒸汽作为动力,通过抽射器将液硫池废气抽入克劳斯炉,并通过低压蒸汽对废气进行预热,防止硫蒸气冷凝。研究了克劳斯系统在不同负荷下,液硫池废气进入克劳斯炉后,对降低排放烟气中SO_2质量浓度的影响。通过技术改造的实施应用,达到降低排放烟气中SO_2质量浓度的目的,同时对联合装置平稳生产未产生影响,为同类硫磺回收工艺装置降低SO_2排放提供了参考。     

炼油厂硫磺回收装置尾气SO2达标排放技术工业应用

针对硫磺回收装置尾气SO_2达标排放问题,开发了SO_2超低排放核心技术。通过在克劳斯段采用有机硫水解性能优良的CT6-8钛基硫磺回收催化剂、在尾气加氢反应器中采用CT6-11新型尾气低温水解催化剂和在加氢尾气脱硫系统采用CT8-26加氢尾气H_2S深度脱除溶剂,达到了降低装置排放尾气中SO_2质量浓度的目的。该技术在塔河炼化公司和中金石化公司成功进行了工业应用,实现了排放烟气中SO_2质量浓度分别低至50 mg/m~3和31 mg/m~3以下的超低排放水平。     

Cansolv尾气处理装置对天然气净化厂的影响及优化措施探讨

目的为了使天然气净化厂尾气排放满足GB 39728-2020《陆上石油天然气开采工业大气污染物排放标准》的要求,已建天然气净化厂须新建尾气处理装置使尾气排放达标,Cansolv工艺在天然气净化厂陆续应用,实现了尾气较低含量的SO₂排放和经济运行。 方法通过对忠县天然气净化厂新建Cansolv尾气处理装置投产以来的运行调整总结,摸索影响装置正常运行的主要因素,对3种情况进行了统计分析:①废水水质、废气中SO₂排放;②Cansolv尾气处理装置能耗和化工原材料消耗;③影响Cansolv尾气处理装置产生污染物的因素,最终对Cansolv尾气处理装置实施以下优化措施:①优化装置运行参数,达到尾气SO₂排放要求;②合理控制装置DS溶液中热稳定性盐含量,减少废水量;③合理控制DS溶液及烟气温度,减少废水量;④提高湿式电除雾器运行稳定性,减小溶液中热稳定性盐含量;⑤合理调整中和废水水质,提高DTRO处理橇淡水收率;⑥硫磺回收装置开、停车过程中,优化装置操作;⑦调整装置运行,减少能耗及化工原料消耗。 结果Cansolv尾气处理装置运行措施优化后,保证了尾气较低含量的SO₂排放;废水产生量得到有效的减少和控制;同时,在节能方面得到较大的提高。 结论通过Cansolv尾气处理装置对天然气净化厂的影响分析及运行措施优化,使Cansolv尾气处理装置达到了高效、安全、平稳运行的目的,为今后新建的Cansolv尾气处理装置提供运行经验。 