海南福山油田天然气脱汞技术

第27卷第7期天然气工业观点·论坛海南福山油田天然气脱汞技术夏静森王遇冬2王立超3(1.福山油田油气处理中心2.长庆科技工程有限公司3.海燃高新能源有限公司)夏静森等,海南福山油田天然气脱汞技术,天然气工业,2007,27(7):127-128.摘要大多数天然气的主要成分是气体烃类,此外也含少量非烃类气体,个别天然气中还含有微量的惰性气体(如氮、氦),甚至含有极微量的元素汞等,我国海南福山油田个别天然气中就含有元素汞。尽管其含量极微,但它仍有可能引起天然气凝液回收等装置中板翅式换热器的腐蚀泄漏,危害极大,故必须脱除。为此,介绍了该油田的天然气脱汞技术:在预处理系统中增加了脱汞塔,采用浸渍硫的活性炭脱除其中的汞,经分子筛干燥器脱水后的气体进入脱汞塔顶部脱汞。2007年3月脱汞装置投入运行后效果良好,脱汞后的气体中检测不出汞含量主题词海南福山油田天然气元素汞分离脱除技术元素汞虽然仅存在于个别天然气中且含量甚微,但其对这类天然气进行凝液回收、液化以及脱氮、天然气中汞的危害及脱除方法过程中的危害性却很大,因而必须在进行上述过程天然气中的汞含量一般为1~200pg/m3。国外之前将其脱除2。些地区天然气及凝析油中的汞含量见表1表1国外天然气及凝析油中汞含量情况表国家和地区欧洲南美選逻湾非洲美国墨西哥湾美国逆掩断层带北非天然气(pg/m3)100-15050-120100-40080~1000.02~0.40凝析油(g/kg)50~100400~1200500-100020~50在天然气凝液回收、液化以及脱氮装置的低温0.01gg/m3。一般采用浸渍硫的活性炭(例如,4×系统中,低温换热器往往采用铝合金制造的板翅式10目的 Calgon Hgr或4mm直径的HGRP)和换热器。如果天然气中含有汞,尽管其含量极微,但HgSV吸附剂脱汞,浸渍的硫与汞反应生成硫化汞却会与铝反应在其表面生成附着力很小的汞齐,并而附着在活性炭微孔中2,从而达到脱汞的目的。在生成过程中使表面上致密的氧化铝膜脱落。日积该方法既可以脱除无机汞也可以脱除有机汞,如果月累,最终引起铝合金制成的板翅式换热器腐蚀泄先将气体干燥则可提高其脱汞率。漏,故而危害极大。如果物流中含水,则水就会与汞国外自20世纪70年代以来即陆续有天然气脱齐发生化学反应从而加快腐蚀,即汞工艺技术的报道。例如,埃及 Khalda石油公司Al+Hg→AlgSalan天然气处理厂的原料气中汞含量为75~1752AlHg+6H,0+2Al(OH),+3H2+2H;μg/m3,为防止铝合金板翅式换热器腐蚀以及汞在外因此,在采用板翅式换热器的天然气进入凝液输管道中冷凝,原料气进入处理厂后先经入口分离回收、液化以及脱氮装置前必须提前脱汞器进行气液分离,分出的气体再经吸附剂脱汞、三甘某些固体吸附剂可将气体中汞脱除至0.001~醇脱水,然后去透平膨胀机制冷、干气再压缩及膜分作者简介:夏静森,1962年生,高级工程师;1981年毕业于原重庆石油专科学校天然气集输专业,1990年毕业于原石油大学石油加工专业,现在海南福山油田勘探开发有限责任公司从事生产和地面工程建设管理工作,任福山油田油气处理中心经理。地址:(570102)海南省海口市大同路38号国际商业大厦1229室。电话:(0898)66502382,13876021191。 E-mailxjsl711@sohu.com观点·论坛天然气工业2007年7月离系统。脱汞器采用HgSV吸附剂,将气体中的汞脱除至低于20gg/m3。二、福山油田天然气脱汞工艺技术我国海南海然高新能源有限公司所属LNG装置原料气为福山油田NGL回收装置的干气。2006年8月7日第一次因发现预处理系统主冷箱至气液分离器的铝合金直管段漏气而停产9天,停产后将直管段换掉。由于汞未在直管段聚积,因而当时并未发现天然气中含汞。2007年1月7日第二次主冷箱漏气,漏气位置在主冷箱封头与铝合金管段接口处(见图1)。停产后将其割开,发现管段和主冷箱封头内有液图1主冷箱示意图汞存在。经检测,原料天然气汞含量在100pg/m3左右,经分子筛脱水后汞含量为20~404g/m3漏位置为主冷箱A股流道出口,该流道物流来自分该装置主冷箱各物流工艺参数见表2。出现泄子筛干燥脱水系统,A股出口至下游气液分离器间表2主冷箱工艺参数表流道DAIB(Av)B气化率0.9306温度(℃)-148.4014.7137.808.301-6.30-103.8026.80-24.40-24.40-24.40-146.00摩尔流量(kmM/2012810020141042160440604062305841010管线材质为铝合金。性碳6m3,预计可使用6mon以上。经分子筛干燥经反复论证,在预处理系统中增加了如图2所器脱水后的气体进入脱汞塔顶部脱汞示的脱汞塔,采用浸渍硫的活性炭脱除其中的汞。2007年3月脱汞塔投入运行后效果良好,脱汞脱汞塔塔高14m、直径1.3m,内部填装浸渍硫的活后的气体中检测不出汞含量[1]王遇冬.天然气处理与加工工艺[M].北京:石油工业出版社,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编辑居维清图2天然气脱汞塔外形图