高酸性天然气净化厂设计基本要求.pdfVIP

2013 年全国天然气学术年会 高酸性天然气净化厂设计基本要求 1 2 叶华伦 胡晓敏 （1.中国石油西南油气田公司重庆天然气净化总厂；2. 中国石油工程设计有限责任公司西南分公司 ） 摘要:川东北地区在2006-2010 年间陆续建设罗家寨、渡口河、铁山坡等高含硫天然气净化厂，天然气 总处理规模将达到 1600×104m3/d，硫磺产量将达到2500t/d 以上。由于原料气H2S 和CO2 含量达到 10%-15%和7%-8%，装置潜硫量超过450t/d，其技术难度当属国内之最。这就对天然气净化厂的设计、 建造和未来的生产运行管理提出了极为严格的要求。本文根据四川罗家寨天然气净化厂、铁山坡天然 气净化厂工程的前期研究、国外考察、科技攻关、引进基础设计情况，介绍高酸性天然气净化厂主要 的设计要求。 关键词 高酸性 天然气 净化厂 设计 要求 一、前言 我国天然气生产主要集中在西南油气田分公司、长庆油田分公司和塔里木油田分公 司。目前，长庆油田分公司和塔里木油田分公司的主力气田均为低含硫气，但西南油气田 分公司规划中将川东北地区储量丰富的高酸性天然气田作为未来的主力接替气田进行大 8 3 规模开发生产，预计2012 高酸性天然气将达到80×10m /a 的产能，以达到天然气 “东输 两湖”的目标；四川东北地区将在近几年内投入开发罗家寨、渡口河、铁山坡等高含硫天 然气气田，并在2006-2010 年间陆续配套建设罗家寨、渡口河、铁山坡等高含硫天然气净 化厂，以满足管输天然气气质标准的要求。而随着环保重要性的日显突出，世界各国均制 定出更加严厉的环保法规，以进一步控制有害污染物的排放，减少环 污染带来的严重后 果；另一方面，随着石油价格的高涨，作为一种清洁燃料和可代替化工原料，天然气的资 源地位越加突出，国内外 分重视发展天然气产业，加快开发探明储量较大的高含硫气田 已势在必行，高含硫气田开发、处理的研究迫在眉睫。 目前世界高酸性天然气的开采与净化处理主要是在加拿大、美国、俄罗斯、法国、德 国、哈萨克斯坦等国家。高含硫天然气处理具有产品率低、单位能耗高、高含硫介质腐蚀 性强、高危险性、环 因素多等特点，采用安全、先进、经济合理、成熟可靠的处理工 技术尤其重要。本文根据正在建设中的罗家寨天然气净化厂工程 （总处理规模为 900× 104m3/d，单套处理规模为300×104m3/d，原料气中H2S 含量为 11.5%、CO2 含量为8%， 原料气压力为 7.3MPa）的前期研究、国外考察情况、科技攻关、引进基础设计及大型设 备采购、制造等情况，结合铁山坡天然气净化厂工程 （总处理规模为 600×104m3/d，单 套处理规模为300×104m3/d，原料气中H2S 含量为15%、CO2 含量为6.3%，原料气压力为 14 2013 年全国天然气学术年会 8.4MPa ,有机硫含量为 530.6mg/m3）的前期研究和几个国外大公司的技术交流情况，介 绍高含硫天然气净化厂的设计基本要求。 二、高含硫天然气净化常用的工艺技术路线 典型的高含硫天然气净化厂一般包括脱硫、脱水、硫磺回收和尾气处理等工 单元。 目前，国内外有关天然气净化的工 方法已不下百种，但主流技术仍然是胺法脱硫—三甘 醇（TEG）脱水—Claus 制硫—尾气处理 （还原吸收法或其他）工艺。根据罗家寨天然气 净化厂工程主体装置基础设计招标工作投标商的技术方案和铁山坡天然气净化厂与外商 的技术交流情况，国外对高含硫天然气处理普遍采用以下工艺技术路线。 1、当原料气中有机硫含量高 （为满足总硫要求，必须脱除有机硫）时，鉴于脱硫装 置与尾气处理装置采用的脱硫溶剂不同，普遍采用图 1 所示的工 技术路线。脱硫采用 sulfinol-M 法 （混合MDEA 胺溶剂）、脱水采用TEG 法、硫磺回收采用二级Claus 工 、 尾气处理采用标准SCOT 工 （溶液采用MDEA 水溶液）； 产品气 酸气 脱水装置 原料气