文档介绍：含硫天然气脱硫脱水工艺技术方案的选择
陆永康康洪波王非
 
1 前言
含硫天然气中含有硫化氢、有机硫(硫醇类)、二氧化碳、饱和水以及其它杂质,因此需将其中的有害成分脱除,以满足工厂生产和民用商品气的使用要求。各国的商品天然气标准不尽相同,主要是需满足管道输送要求的烃露点和水露点,同时对天然气中硫化氢、硫醇、二氧化碳的最高含量和低燃烧值有要求。原料天然气组成和商品天然气的要求不同,所选择的天然气净化工艺技术方案也是不同的,本文将结合哈萨克斯坦国某油气处理厂处理的天然气的组成和需输往国际管道中的产品天然气的要求,提出含硫天然气脱硫脱水工艺技术方案的选择方法。
2 原料天然气条件
哈萨克斯坦国某油气处理厂处理的油田伴生天然气主要条件为:
1)处理量600×104m3/d (标准状态为0℃,,以下同);
2),为满足管输压力和净化工艺需要,;
3)主要组成 
组分
组成(mol%)
C1
C2
C3
C4
C5+
CO2
H2O
H2S
36g/m3
硫醇硫
500mg/m3
3 商品天然气技术指标
该厂商品天然气将输往国际管道,-93标准的要求,应达到的主要技术指标为:
1);
2)水露点≤-20℃;
3)烃露点≤-10℃;
4)硫化氢(H2S)≤7mg/m3;
5)硫醇硫(以硫计)≤16mg/m3;
6)低燃烧热值≥。
4 工艺路线初步选择
根据原料天然气条件和商品天然气技术指标,工厂总工艺流程框图见图1。
油田伴生天然气经增压站增压后,至天然气脱硫脱水装置进行处理,需脱除天然气中绝大部分的H2S和RSH,以满足产品天然气中硫化氢和硫醇硫含量的技术指标;同时需脱除天然气中绝大部分的水,以满足产品天然气水露点的技术指标,同时为回收更多的液化气和轻油产品,脱水深度还需满足后续的轻烃回收装置所需的水露点≤-35℃的要求。而原料气中CO2的含量较低,%(mol),商品天然气的低燃烧热值≥,可不考虑脱除。
经天然气脱硫脱水装置处理的干净化天然气经轻烃回收装置回收天然气中的轻烃(C3以上),生产液化气和轻油产品,并使商品天然气满足烃露点≤-10℃的技术指标。
脱硫装置脱除的酸性气体,主要由H2S、RSH、CO2、H2O等组成,输往硫磺回收装置回收硫磺,经硫磺成型设施生产硫磺产品,硫磺回收装置尾气经尾气处理装置处理后经燃烧后排放大气。
本文以下部分主要讨论脱硫脱水装置如何选择合理的工艺技术方案,以使脱硫脱水装置的产品气中硫化氢、硫醇含量合格,水露点能满足商品天然气和后续的轻烃回收装置的要求。
5 脱水工艺方案的初步选择
通常采用的脱水工艺方法有溶剂脱水法和固体干燥剂吸附法。溶剂吸收法具有设备投资和操作费用较低的优点,较适合大流量高压天然气的脱水,其中应用最广泛的为三甘醇溶液脱水方法,但其脱水深度有限,露点降一般不超过45
℃。而固体干燥剂吸附法脱水后的干气,露点可低