松南气田天然气脱碳工艺技术研究

《松南气田天然气脱碳工艺技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报(江汉石油学院学报)2010年8月第32卷第4期JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)Aug．2010Vo1．32No．4松南气田天然气脱碳工艺技术研究弓d1洁，徐正斌(中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，北京100083)[摘要]松南气田是中石化在松辽盆地的勘探新区，气田产出天然气为高含COz天然气，为满足气田外销商品气气质要求，需对其进行脱碳处理。通过脱碳工艺比选，重点对MDEA溶剂吸收法、膜分离法及联合法这3种方法从投资、成本、优缺点方面进行了分析比较，提出了推荐方

2、案。[关键词]天然气；脱碳工艺；MDEA吸收法；膜分离法；松南气田[中图分类号]TE375[文献标识码]A[文章编号]1000—9752(2010)04—0325—03松南气田位于吉林省前郭县查干花镇境内，构造位置位于松辽盆地南部长岭断陷腰英台深层构造，是中石化在东北松辽盆地南部发现的大中型油气田，已探明天然气地质储量400×10in。以上，年产能规模将达到10×10。m。以上。气田产出天然气为高含CO天然气，CO。含量达到了2O以上，必须将气体中CO。含量脱除到3％以下才可达到商品气条件。脱碳工艺技术的选择，成为提高松南气田建设水平、保证气体达标、提高气田开

3、发效益的技术关键。笔者从投资、成本、优缺点等方面对脱碳工艺进行了分析比选。1脱碳工艺选择脱除CO可供选择的工艺方法很多，主要包括溶剂吸收法、膜分离法、碱洗法、低温分离、固定床吸附、联合法等，每种工艺都有其优缺点。工艺选择考虑的因素有CO浓度、下游处理工艺、温度、压力以及CO是否作为产品等。根据腰英台气田天然气中CO含量高的特点，经初选，可供选择的工艺方法主要有MDEA溶剂吸收法、膜罐分离法及联合法。1．1MDEA溶剂吸收法MDEA溶剂吸收法是目前常用的脱除酸性气体的工艺方法。国内在东方1-1气田终端站、大港油田千米桥、长庆气田净化厂均建有MDEA吸收法脱除CO

4、装置，普光气田也采用MDEA图1MDEA溶剂吸收法工艺原理流程图法脱除天然气中的HS和CO。工艺原理流程见图1。[收稿日期]2010—04—12[作者简介]孙洁(1978一)，女，2000年石油大学(华东)毕业，硕士，工程师，现主要从事油气田地面工程建设规划、研究等工作。学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报(江汉石油学院学报)201O年8月含碳天然气先进入吸收塔，在吸收塔内，天然气自塔底向上流动，在塔板上与自上而下的MDEA溶剂(贫胺液)逆流接触，天然气中的大部分CO。被MDEA吸收，出塔顶的天然气即为脱碳后的天然气(CO。含量降低至3以下)。吸

5、收了COz的MDEA溶剂(富胺液)出吸收塔后先节流闪蒸，分离出部分cO。气体，然后经换热器换热后进入再生塔，富胺液在再生塔内经塔底重沸器加热，解析出CO气体成为贫胺液，贫胺液换热后经增压泵增压冷却后返回到吸收塔循环使用。对于大规模脱碳装置，通常采用两级吸收(半贫液循环)流程以降低装置能耗。脱碳后的天然气再经后续的脱水装置进行处理，达到水露点要求后即可作为商品气外输。1．2膜分离法膜分离技术始于19世纪末。从20世纪70年代开始，世界上许多国家对膜分离技术用于气体分离进行了大量的工业试验。在工业上最先获得应用的是1979年Mosaton公司研制出的PRISM膜分

6、离器。经过几十年的发展和完善，膜分离技术已经成熟，在国外得到了大范围的工业应用。近年来国内对膜分离技术在油气处理中的应用也进行了一些探索性的研究，中石油海南福山油田于2006年10月底投产运行了国内第一套膜分离脱除二氧化碳装置，该装置由中科院大连化物所设计，所应用的膜由美国空气产品公司和日本UBE公司引进。装置设计年处理天然气量1360×10m。，原料气中CO含量超过80％。膜分离法工作原理是基于各种组分通过膜时的透过性不同，通过膜的驱动力是膜两侧组分分压。水和CO是高透过性物质，容易从大量的烃分子中分离出来。一级膜分离工艺流程如图2，优点是工艺简单，公用工程

7、依托少；缺点是透过气中含有一些烃类，烃损失较大。为克服一级膜分离法烃损失大的缺点，大规模的膜分离装置都采用二级膜分离装置(工艺流程如图3)，将经过一级膜分离的透过气增压后再进行一次膜分离，以提高烃收率，但需设置透过气压缩机。二级膜分离的烃收率可达到97以上，如需进一步增加烃收率，可再增设一级膜分离。理论上，只要膜的分离级数足够多，就可得到很高的烃收率。显然，多级膜分离工艺中压缩机的设置增加了投资和运行消耗。采用膜分离法的另一显著优点是处理后的天然气直接为净化气，下游不需再设脱水装罟含透过气图2一级膜分离法工艺流程图图3二级膜分离法工艺流程图膜装置通常以橇块形式

8、供货，安装相对简单。然而，模块化并不具