文档介绍：概况
永22站是采油四厂新投产的高含硫化氢天然气处理站,处理产自永22、永15两口高含硫化氢的井产出的天然气。该站天然气脱硫化氢工艺齐备,脱硫化氢效果明显,脱硫后的天然气达到了正常外输应用的水平。但由于硫化氢可以溶解在油中,目前这两口井所产的油经过油气分离器分离脱气后含有一定量的硫化氢。可能导致外输的轻质油在运输、利用过程中硫化氢挥发出来,有导致事故发生的可能。廊坊市翔科油气技术有限公司为了解决这一问题针对永22站的具体情况进行了专题调研。从油样化验分析、脱硫药剂配方的设计和筛选到加药工艺等均进行了严格的实验研究。设计出了一套完整的针对永22站轻质油的加药脱硫化氢工艺技术方案,通过加药可以大大降低22站轻质油中硫化氢的含量,保证了轻油的运输、应用过程中不会由于硫化氢的存在而导致事故的发生。
脱硫化氢方法简介
硫化氢是一种高度刺激的气体,具有强烈的臭鸡蛋气味,硫化氢的存在不仅会引起设备和管路腐蚀,且会严重威胁人身安全。目前,国内外处理硫化氢的方法很多,依其弱酸性和强还原性而进行脱硫的方法可分为干法和湿法。
干法是利用硫化氢的还原性和可燃性,以固体氧化剂或吸附剂来脱硫或直接燃烧。湿法按其所用的不同脱硫剂分为液体吸收法和吸收氧化法两类。液体吸收法中有利用碱性溶液的化学吸收法和利用有机溶剂的物理吸收法,以及物理化学吸收法。各种净化方法的选择应根据油品的性质及来源等而定。针对永22站的特点和油中硫化氢的含量,考虑用下两种方法对该站油品进行脱硫化氢。
、化学吸收法
吸收液一般是弱碱水溶液。按吸收剂分为***法和热碳酸盐法两种。***法用链烷醇***作碱性溶剂,如单乙醇***(MEA) 、乙二醇***(DEA) 、二异丙醇***(DIPA) 、***二乙醇***(MDEA) 和三乙醇***( TEA) 等。单乙醇***溶液(MEA) 是吸收硫化氢较好的溶剂,其优点是价格低,反应能力强,稳定性好,且易回收。缺点是
溶液损失大。
、物理吸收法
最古老的物理吸收法是加压水洗,但硫化氢在水溶液中溶解度太低,后来使用一些有机溶剂作吸收剂。在工业上最早使用的溶剂是甲醇,当硫化氢浓度很高时,采用有机溶剂物理吸收硫化氢的方法。此外还有镁、镍、锌等二价金属氧化去固溶体吸附脱硫化氢法。
结合以上两种方法各自的优缺点,对永22站原油脱硫的思路是采用物理吸附法和化学吸附联合法,使药剂既能对硫化氢产生吸附又能和硫化氢反应,从而去除油品中的硫化氢。
原油脱硫化氢药剂配方的设计和选型
、永22站轻质原油的特点
永22井产出原油是轻质油含水在3—4%左右,含蜡、胶质沥青量低,300度馏分可以达到90%以上,属于轻质原油。通过检测,经过分离器后油品中的硫化氢含量在100mg/L左右。
、永22站脱硫剂选择要点
针对永22原油含硫化氢的情况,在脱硫化氢药剂选型时考虑到药剂必须具备以下条件:
(1)药剂和油的混溶性好
药剂能够很好的和原油混合、充分接触,使原油中的硫化氢和药剂能够被药剂吸附不和药剂全部反应,生成无害的盐(硫化锌、硫化钠、硫化铁等)。
药剂对原油性质影响小
永22站输出的是轻质原油,油品性质好。脱硫化氢药剂的药剂的加入不可以改变原油的性质,除了和原油中硫化氢反应外,不和原油发生其他反应,使原油可以保持脱硫化氢前的性质。
药剂加量、脱硫化氢效果满足现场要求
在保证脱硫化氢效果的情况下,现场的加药量在工艺上、经济上能够实现。
、脱硫剂配方的筛选
通过查阅相关资料认为碱洗脱硫化氢是成熟可靠的工艺,硫化氢能和碱液迅速反应生成盐转移至水相,但目前永22站硫化氢存在于油中,难以和碱液充分混合接触,所以在输油管道中加入少量碱脱硫效果并不理想。由此提出总体改进思路为:
Ⅰ、增加两相混合度,挑选互溶性溶剂添加助剂和渗透剂增加水相在油品中的分散度。
Ⅱ、增加药溶剂对硫化氢亲和度,加入对硫化氢具有强吸附性、溶解性乃至的亲水溶剂。
Ⅲ、筛选具有上述两点功能、而又能够相互复配不发生化学反应的药剂。
由于硫化氢为弱酸,高pH值下,基本不以硫化氢形式存在,可以脱出硫化氢,以无机碱溶液为基液,配合加入其他试剂,通过对比脱硫效果,加以优化,我们做了如下大量工作
:
互溶剂是既能溶于水又能溶于油的溶剂,它的加入可以增加水在油中的分散度。由于对无机碱有较好的溶解性又溶于非极性的轻质油的试剂基本不存在。我们筛选了乙醇、异丙醇、丙三醇、***甲酰***、乙二醇丁醚等溶剂。对他们在油水互溶方面起的作用剂效果进行了评价。
试验方法:取10ml永22油样,加入到带刻度的具塞比色管中,向其中分别加入一定量的互溶剂和10ml水,充分摇动后静置20分钟,观察油相体积。表一列出了不同互溶剂的互溶效果数据。
表1,不同互溶剂对永22油样和水的互溶效果