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CT8-5选择性脱硫溶液在四川长寿天然气净化分厂使用效果评估
 

CT8-5选择性脱硫溶液在四川长寿天然气净化分厂使用效果评估

原作者:付敬强

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关键词】CT8-5,添加剂,选择性脱硫,使用效果评估

论文摘要】CT8-5选择性脱硫溶剂是以MDEA为基础组份,添加适量能改变醇胺溶液脱硫选择性和再生性能的添加剂及微量辅助添加剂复配的脱硫溶剂。CT8-5选择性脱硫溶剂具有脱硫选择性好、抗污染能力强、再生容易、对装置腐蚀轻微等特点。四川长寿天然气净化分厂从1998年3月开始使用CT8-5脱硫溶剂,经过一年多的使用表明,采用CT8-5后每年可为工厂节资增收50~70万元。本文主要介绍了CT8-5的工艺特点及在长寿天然气净化分厂的使用情况总结


 

   醇胺法脱硫是工业上天然气、炼厂气脱硫最为常用的方法,甲基二乙醇胺(MDEA)以其优良的选择性和低能耗在国内外获得了广泛的应用。但生产实践表明,MDEA水溶液在处理CO2/H2S值高的气体时,其脱硫选择性能仍有待提高,MDEA水溶液抗发泡性能也较差,因此,开发脱硫选择性和操作稳定性更好的新型脱硫溶剂是气体净化领域发展的方向。根据四川气田不乏CO2/H2S高的气体,四川石油管理局天然气研究院开发了脱硫选择性好、低能耗的CT8-5选择性脱硫溶剂,并在四川长寿天然气净化分厂使用,取得了满意的效果。
  长寿天然气净化分厂于1995年8月9日正式开工建设,1998年投产。该脱硫装置设计处理能力为400万m3/d,原料天然气H2S为0.165%(v),CO2
1.709%(v),属于H2S含量低、CO2/H2S高的天然气,设计采用MDEA水溶液脱硫。根据该厂原料气气质情况,开工前通过认真论证,决定改用选择性更好的CT8-5脱硫溶剂,无需改动任何设备,在保证净化气质量的前提下,能提高该厂商品气率,提高酸气H2S浓度,有利于提高装置硫收率,同时有较好的节能效果。因此,在装置首次加溶液时就换成了CT8-5。1998年3月25日进气试生产取得一次成功。1998年11月10日通过满负荷性能考核。经过近一年的使用,取得了较满意的效果。本文将对比MDEA水溶液脱硫和CT8-5在长寿天然气净化分厂的使用性能,并估算了采用CT8-5产生的经济效益。

1 CT8-5选择性脱硫溶剂的特点

  CT8-5是四川石油管理局天然气研究院新开发的一种以MDEA为基础组份,添加适量能改变醇胺溶液脱硫选择性和再生性能的添加剂及微量辅助添加剂的选择性脱硫溶剂。CT8-5主要有以下特点:
  (1) CT8-5水溶液有更好的脱硫选择性,在相同操作条件下,CO2吸收率比MDEA水溶液低5%~10%,酸气中H2S浓度有明显提高。
  (2) 由于专用添加剂的加入,CT8-5溶液抗发泡能力优于MDEA水溶液。
  (3) 随着脱硫选择性的改善,溶液对CO2的吸收量降低,所需再生蒸气量减少,过程能耗进一步降低。
  (4) CT8-5新型选择性脱硫溶剂再生比MDEA水溶液容易,贫液H2S、CO2含量更低,新型选择性脱硫溶剂使用方便,如果装置原使用醇胺溶液脱硫,无需改动设备,可直接使用。

2 装置设计操作工况对比和实际操作状况
2.1 装置设计操作工况对比
  长寿净化分厂设计处理能力为400万m3/d天然气,原料气H2S含量0.165%、CO2含量1.7%左右。吸收塔操作压力4.8MPa,再生塔操作压力0.08MPa,原设计使用MDEA水溶液,投产前决定改为CT8-5选择性脱硫溶剂。表1分别为在设计工况时,采用不同吸收塔板数条件下,使用软件计算MDEA水溶液和CT8-5使用结果,计算时溶液循环量统一采用40m3/h,再生蒸气消耗5t/h。
  从表1的比较可知,在相同的操作条件下,使用CT8-5脱硫选择性比使用MDEA水溶液时有所改善,酸气中H2S浓度有所提高,CT8-5贫液中H2S、CO2含量低于MDEA水溶液,意味着使用CT8-5时再生塔温度和压力可以低于使用MDEA水溶液时,蒸气消耗也可以进一步降低。

表1 长寿净化分厂设计工况对比

对比项目 1 2 3
溶液名称 MDEA CT8-5 MDEA CT8-5 MEDA CT8-5
浓度,%(wt) 40 40 40 40 40 40
吸收塔板数 16 16 12 12 8 8
原料气 H2S,% 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17 0.17
CO2,% 1.709 1.709 1.709 1.709 1.709 1.709
净化气 H2S,mg/m3 0.31 3.74 1.46 1.42 5.68 5.82
CO2,% 1.22 1.26 1.31 1.36 1.39 1.41
酸气 H2S,% 23.88 24.71 28.70 30.06 30.42 31.96
CO2,% 71.33 70.27 66.42 65.12 64.59 63.41
贫液 H2S,g/l 0.09 0.08 0.09 0.08 0.09 0.08
CO2,g/l 0.22 0.21 0.22 0.21 0.22 0.21
富液 H2S,g/l 10.16 10.50 10.41 10.40 10.30 10.28
CO2,g/l 39.78 36.35 36.45 33.62 30.46 28.90

 

2.2 实际操作条件下的运行情况
  长寿天然气净化分厂在试生产期间,实际操作工况的吸收操<
 
(发布日期:2005/11/26)
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