海南福山油田天然氣脫汞技術(shù)

第27卷第7期天然氣工業(yè)觀(guān)點(diǎn)·論壇海南福山油田天然氣脫汞技術(shù)夏靜森王遇冬2王立超3(1.福山油田油氣處理中心2.長(cháng)慶科技工程有限公司3.海燃高新能源有限公司)夏靜森等,海南福山油田天然氣脫汞技術(shù),天然氣工業(yè),2007,27(7):127-128.摘要大多數天然氣的主要成分是氣體烴類(lèi),此外也含少量非烴類(lèi)氣體,個(gè)別天然氣中還含有微量的惰性氣體(如氮、氦),甚至含有極微量的元素汞等,我國海南福山油田個(gè)別天然氣中就含有元素汞。盡管其含量極微,但它仍有可能引起天然氣凝液回收等裝置中板翅式換熱器的腐蝕泄漏,危害極大,故必須脫除。為此,介紹了該油田的天然氣脫汞技術(shù):在預處理系統中增加了脫汞塔,采用浸漬硫的活性炭脫除其中的汞,經(jīng)分子篩干燥器脫水后的氣體進(jìn)入脫汞塔頂部脫汞。2007年3月脫汞裝置投入運行后效果良好,脫汞后的氣體中檢測不出汞含量主題詞海南福山油田天然氣元素汞分離脫除技術(shù)元素汞雖然僅存在于個(gè)別天然氣中且含量甚微,但其對這類(lèi)天然氣進(jìn)行凝液回收、液化以及脫氮、天然氣中汞的危害及脫除方法過(guò)程中的危害性卻很大,因而必須在進(jìn)行上述過(guò)程天然氣中的汞含量一般為1~200pg/m3。國外之前將其脫除2。些地區天然氣及凝析油中的汞含量見(jiàn)表1表1國外天然氣及凝析油中汞含量情況表國家和地區歐洲南美選邏灣非洲美國墨西哥灣美國逆掩斷層帶北非天然氣(pg/m3)100-15050-120100-40080~1000.02~0.40凝析油(g/kg)50~100400~1200500-100020~50在天然氣凝液回收、液化以及脫氮裝置的低溫0.01gg/m3。一般采用浸漬硫的活性炭(例如,4×系統中,低溫換熱器往往采用鋁合金制造的板翅式10目的 Calgon Hgr或4mm直徑的HGRP)和換熱器。如果天然氣中含有汞,盡管其含量極微,但HgSV吸附劑脫汞,浸漬的硫與汞反應生成硫化汞卻會(huì )與鋁反應在其表面生成附著(zhù)力很小的汞齊,并而附著(zhù)在活性炭微孔中2,從而達到脫汞的目的。在生成過(guò)程中使表面上致密的氧化鋁膜脫落。日積該方法既可以脫除無(wú)機汞也可以脫除有機汞,如果月累,最終引起鋁合金制成的板翅式換熱器腐蝕泄先將氣體干燥則可提高其脫汞率。漏,故而危害極大。如果物流中含水,則水就會(huì )與汞國外自20世紀70年代以來(lái)即陸續有天然氣脫齊發(fā)生化學(xué)反應從而加快腐蝕,即汞工藝技術(shù)的報道。例如,埃及 Khalda石油公司Al+Hg→AlgSalan天然氣處理廠(chǎng)的原料氣中汞含量為75~1752AlHg+6H,0+2Al(OH),+3H2+2H;μg/m3,為防止鋁合金板翅式換熱器腐蝕以及汞在外因此,在采用板翅式換熱器的天然氣進(jìn)入凝液輸管道中冷凝,原料氣進(jìn)入處理廠(chǎng)后先經(jīng)入口分離回收、液化以及脫氮裝置前必須提前脫汞器進(jìn)行氣液分離,分出的氣體再經(jīng)吸附劑脫汞、三甘某些固體吸附劑可將氣體中汞脫除至0.001~醇脫水,然后去透平膨脹機制冷、干氣再壓縮及膜分作者簡(jiǎn)介:夏靜森,1962年生,高級工程師;1981年畢業(yè)于原重慶石油專(zhuān)科學(xué)校天然氣集輸專(zhuān)業(yè),1990年畢業(yè)于原石油大學(xué)石油加工專(zhuān)業(yè),現在海南福山油田勘探開(kāi)發(fā)有限責任公司從事生產(chǎn)和地面工程建設管理工作,任福山油田油氣處理中心經(jīng)理。地址:(570102)海南省?？谑写笸?8號國際商業(yè)大廈1229室。電話(huà):(0898)66502382,13876021191。 E-mailxjsl711@sohu.com觀(guān)點(diǎn)·論壇天然氣工業(yè)2007年7月離系統。脫汞器采用HgSV吸附劑,將氣體中的汞脫除至低于20gg/m3。二、福山油田天然氣脫汞工藝技術(shù)我國海南海然高新能源有限公司所屬LNG裝置原料氣為福山油田NGL回收裝置的干氣。2006年8月7日第一次因發(fā)現預處理系統主冷箱至氣液分離器的鋁合金直管段漏氣而停產(chǎn)9天,停產(chǎn)后將直管段換掉。由于汞未在直管段聚積,因而當時(shí)并未發(fā)現天然氣中含汞。2007年1月7日第二次主冷箱漏氣,漏氣位置在主冷箱封頭與鋁合金管段接口處(見(jiàn)圖1)。停產(chǎn)后將其割開(kāi),發(fā)現管段和主冷箱封頭內有液圖1主冷箱示意圖汞存在。經(jīng)檢測,原料天然氣汞含量在100pg/m3左右,經(jīng)分子篩脫水后汞含量為20~404g/m3漏位置為主冷箱A股流道出口,該流道物流來(lái)自分該裝置主冷箱各物流工藝參數見(jiàn)表2。出現泄子篩干燥脫水系統,A股出口至下游氣液分離器間表2主冷箱工藝參數表流道DAIB(Av)B氣化率0.9306溫度(℃)-148.4014.7137.808.301-6.30-103.8026.80-24.40-24.40-24.40-146.00摩爾流量(kmM/2012810020141042160440604062305841010管線(xiàn)材質(zhì)為鋁合金。性碳6m3,預計可使用6mon以上。經(jīng)分子篩干燥經(jīng)反復論證,在預處理系統中增加了如圖2所器脫水后的氣體進(jìn)入脫汞塔頂部脫汞示的脫汞塔,采用浸漬硫的活性炭脫除其中的汞。2007年3月脫汞塔投入運行后效果良好,脫汞脫汞塔塔高14m、直徑1.3m,內部填裝浸漬硫的活后的氣體中檢測不出汞含量[1]王遇冬.天然氣處理與加工工藝[M].北京:石油工業(yè)出版社,1999[2]GIOk,1998[3] MAHMOUD ABU EL ELA. Egabsorbents for hg removal[J]. Oil & Gas Journal, 2006(收稿日期2007-04-29編輯居維清圖2天然氣脫汞塔外形圖