海上天然气脱碳与回注

科技探索与应用海上天然气脱碳与回注黄莉,陈玉书,李雪梅(中海油能源发展油建分公司工程设计研发中心,广东湛江542057摘要:利用计算机的模拟计算分析结果在海上采用混合醇胺法脱除高含CO2天然气中多余的CO2,用多级闪蒸法再生醇胺溶液;并在已建成的海上处理平台附近建辅助平台将脱出的CO2就地回注到采气层中,是实现节能减排的最佳途径关键词:海上气田;脱CO2;混合醇胺法;多极闪蒸分离;回注;节能减排;模拟计算0引言吸收脱CO2后的天然气从吸收塔顶排出与未经处理的部份天海上某些气田或气田的个别气井所含的CO2量高于用户然气相混合(混合的CO2含量满足客户要求),然后进入三甘醇的要求因此外输给用户前必须进行脱CO2处理。若将天然气(TEG)脱水装置进行脱水最后再进入海底管线被输送到陆上输送到陆上终端处理,将脱除CO2直排大气势必造成严重污终端(或用户)染,如能在海上脱掉CO2后回注地层,然后再把脱碳之后的天从脱碳吸收塔底出来的高压富液因吸收大量CO2而温度然气输送到陆上终端(或者用户),可谓一举两得,既能提高海有所升高经降压换热升温后进入一级闪蒸罐闪蒸脱除部分底管道输送天然气量又减少向大气排放CO2造成的不良影响CO2,再经过天然气加热炉加热升温,进入二级简化闪蒸塔脱除本研究在海上气田原有处理平台附近增建一座辅助平台大部分CO2经两级闪蒸后得到的高温贫液去与吸收塔出口富(两平台之间用栈桥连接),用于布置醇胺法脱碳工艺装置注气液换热和经过海水冷却后,由胺液循环泵泵入脱碳吸收塔顶部压缩机组,海水提升泵等设备;其他辅助系统依托原处理平台。循环使用lCO2分离技术该脱碳流程特点有:①富液酸气负荷高,能耗低;②采用多目前醇胺法(如:一乙醇胺MEA,二乙醇胺DEA,甲基二级闪蒸分离取代精馏再生系统,其工艺流程比精馏再生增加一乙醇胺MDEA等)脱除CO2和HS是工业最常用的技术。该方循环泵和塔底重沸器:③采用较低的富液再生温度和较高的再法能耗大,投资费用较高。活化MDEA法是目前国内外经验都较成熟的一种脱碳技生压力,利于压缩和回注被脱除的CO2气;④简化流程和设备,术2)。该方法是通过用甲基二乙醇胺MDEA和活化剂的水溶液减少平台重量占用平台面积吸收天然气中的CO2和HS等酸性气体而脱除;将吸收了酸性2CO2压缩和回注气体的富液在温度升高和压力降低时,CO2又从溶液中解吸出收集一级闪蒸罐和二级简化闪蒸塔顶排出的气体经过冷来同时使溶液得到再生。这种脱碳技术与醇胺法比较其工艺却后进入压缩机前的聚结涤气罐分离回收从气中冷凝下来的流程较简单,能耗较低,天然气损失量较小。胺溶液,与二级闪蒸塔底部出来的贫液相混合,经冷却去胺溶为了进一步降低能耗、操作费用和投资,本研究采用DEA液循环泵增压后去吸收塔循环使用。气体经冷凝除液后成为高和MDEA混合醇胺法在海上脱除气田的CO,经多次研究和利纯度CO2气体,去压缩机回注流程。用 HYSYS软件模拟计算的结果表明,该方法比活化MDEA法本研究拟选用高压电机驱动的复式压缩机(四级压缩)将更能节省电能和热能。收集的CO2压缩然后再回注。回注流程如图2所示。DEA和MDEA混合醇胺法的整个工艺流程包括吸收及溶剂再生两个部分。溶剂再生一般采用多段闪蒸和汽提的方法。本研究基于能满足用户对脱除CO2纯度的要求仅考虑采用多段闪蒸法再生,结合最大限度的提高富液酸气的负荷,降低胺液的循环量,做到既简化工艺流程又降低了能耗的双重效果。为了减少海上工程规模,降低设备处理量,本研究只考虑对气田产出的天然气进行部份脱CO2处理。然后把处理后的天然气与未处理的部份混合进行外输。DEA和MDEA混合醇胺法的流程如图1所示。图2DEA和MDEA混合醇胺法的流程图3结论本研究表明采用DEA和MDEA混合溶剂吸收脱碳并用多级闪蒸法再生混合溶液,用于含CO2较高的海上气田是很有成效的。通过该研究既为开发CO2含量较高的海上气田开辟一条新途径;也为减少CO2的排放保护环境作出贡献。云如参考文献:[1]王遇冬.天图1DEA和MDEA混合醇胺法的流程图中国煤化工油工业出版社199156~168未经脱水的高碳天然气,在一定的操作条件下,经过滤分TYHCNMHG离器除去液体和杂质后,从下部进入脱碳吸收塔与从塔顶部进作者简介:黄莉(1981-),女,工程师,研究生,从事石油天然气入的贫液逆流接触在塔内上升的过程中大部分CO2被溶液所工程设计研发工作。208广东科技20134第8期