高含硫天然气净化厂腐蚀规律研究

某高含硫天然气净化厂原料气中H2S 含量约为14%,CO2 含量为8%,年处理量达120×108 m3,因酸性组分
含量高、产能负荷大,生产装置和设备面临严峻的腐蚀风险。针对该净化厂净化工艺特点,采用DG–9500 型探针在每
个联合的脱硫、脱水、硫磺回收、尾气处理、酸水汽提单位共布置了14 个在线腐蚀监测点,通过为期1 年的腐蚀监测,
得出了各工艺节点的腐蚀程度,并结合腐蚀挂片结果,找出了高含硫天然气净化厂存在的腐蚀薄弱环节。腐蚀规律分
析结果表明,该净化厂腐蚀薄弱环节主要集中在胺液再生系统、硫磺回收冷却系统以及急冷水系统,腐蚀类型主要包
括全面腐蚀、局部腐蚀和点蚀。同时,在线腐蚀监测和腐蚀挂片所得腐蚀速率基本一致,说明采用的在线监测手段能
有效地用于监测高含硫净化厂腐蚀状况。研究成果为高含硫净化厂腐蚀控制提供了重要依据。     

天然气脱硫装置工艺设计对环境的保护

天然气中存在大量含硫化合物与酸性组分,与水反应后生成的产物会腐蚀金属,含硫组分具有刺激性气味,毒性大,易引起催化剂重度,直接使用会严重危害到人畜生命安全,还会环境造成严重污染。因此,天然气脱硫装置不可或缺。该文对天然气脱硫装置工艺对环境的保护进行综述,为天然气脱硫装置的选择提供参考依据。     

差压阀在高含硫气田的投运与维护

高含硫气田集气站采用气液混输工艺进行生产,差压阀安装在计量分离器的出口管线,通过差压阀自动调节,计量分离器与外输管线形成一固定的压力差,使计量分离器内的液体保持一定的的背压,顺利将液体排入外输管线。高含硫气田天然气生产中,在计量分离器出口管线、差压变送器五阀组、导压管线等易发生硫沉积堵塞,造成流程切换中生产管线憋压,生产运行中差压阀接收错误信号动作,触发气井关断。本文针对以上问题,详述了计量分离器差压阀在高含硫气田的操作与维护方法,以减少投运及运行故障,确保差压阀安全运行。     

喷射器内含湿含硫天然气形成水合物预测

针对高含硫气田天然气含湿含硫且井口压力不断降低的特点,利用高压气井的富余压力通过喷射器增压输送低压天然气。采用Fluent软件对喷射器内单相和气液两相含湿含硫天然气的沿程温度、压力进行了数值模拟,应用天然气水合物生成预测模型ZahediⅠ对天然气喷射器内部天然气水合物生成区域进行了预测分析,预测了工作流体入口温度、含硫量、含湿量对天然气水合物生成的影响。工作流体入口温度增加,喷射器内天然气水合物生成区域范围减小,硫化氢含量越高,天然气水合物生成区域范围越大,工作流体含水滴,喷射器内天然气水合物生成区域小于单相工质下的天然气水合物生成区域,进而提出了消除含湿含硫天然气喷射器内形成水合物的措施。     

天然气净化装置偏差处置及管理模式构建

天然气净化装置由于原料气高含硫、易燃,处理过程操作压力高,工艺风险较高。提高企业天然气净化装置生产安全控制水平,为装置处于非正常工况下快速有序地实施风险控制、降低事故危害、减少事故损失提供技术支持,达到天然气净化装置安全平稳生产的目的。在拓展应用工艺安全分析方法,系统可识别某天然气净化装置非正常工况及对应的临界限值,分析导致非正常工况原因,确定相应的异常处置标准。通过OPC通讯技术、移动通讯技术应用建立天然气净化装置监控预警系统,系统包括非正常工况识别、异常情况下的沟通处置和偏差产生规律管理分析等功能,实现天然气净化装置实时安全监控、自动预警分析和应急辅助决策。     

石油炼制过程中的硫化物处理技术及研究进展

在石油炼制过程中,硫化物的处理是影响石油产品质量、防止环境污染的关键性工艺过程,这一工艺过程包括三个方面,即原油脱硫、含硫废水处理及成品油脱硫。介绍了现有的处理技术的基础上,重点对生物技术在该方面应用的可能性进行了探讨。对于原油脱硫来说,现有的炼油厂大多采用碱洗的办法来脱出原油中的硫化物,该工艺虽然简单,但它存在处理效率不高、处理后废水量较大的问题,如果用生物法对含硫原油进行处理,可使这一问题得到大大改善。此外,生物技术在含硫废水的处理和成品油脱硫方面也是大有前途的,特别是对于含硫废水的处理,采用生物技术可大大简化炼油厂废水处理工艺,降低处理费用,从而有效地防止环境污染。     

压缩天然气管道输送应用研究

压缩天然气输配由以下4个工艺组成:1)天然气的加压工艺.天然气经净化处理后,利用多级压缩机组将天然气压缩到20-50 Mpa,经灌装设备装入压缩天然气钢瓶中,天然气气质必须满足高压运送要求,并严格控制硫化物、水及二氧化碳的含量.2)压缩天然气的储运工艺.利用汽车、船舶将压缩天然气瓶组运送到用气点.这一过程充分利用公路、船运便利灵活和压缩天然气瓶组量可随意调整的特点,满足不同用户的需要.运送方式有两种:管束式、集装箱式.3)减压输送工艺.为满足城市燃气管网系统的需要,可选用多种工艺、设备将压缩天然气的压力减至城市燃气管网的各种高、中、低压的压力级别,以满足不同用户的需要.此项工艺是压缩天然气的一个绝热膨胀过程,需要有伴热系统提供热源,也是天然气输配技术的核心部分.     

高含硫天然气引射增压的数值模拟及硫析出分析

针对普光气田高含硫且井口压力不断降低的特点,提出了使用喷射器来将低压天然气增压输送的方案。高含硫天然气在引射增压过程中由于温度压力的变化,在喷射器内可能出现硫析出,单质硫的沉积会造成堵塞,还会加剧设备的腐蚀。建立了高含硫天然气引射增压数学模型,数值模拟了喷射器中天然气的压力、温度、速度分布特征。分析了引射系数的影响因素及引射增压过程中的硫析出的可能性.研究发现温度对喷射器内硫析出有重要的影响,所以可以提高工作流体入口温度来提高喷射器内的整体温度,从而减少硫的析出。     

普光气田P302-2井焚烧炉试气技术

详细讨论高含硫测试技术及资料解释影响因素的基础上,重点对高含硫气田放喷试气流程、产出气燃烧工艺、测试工艺、试井解释方法进行了深入的研究分析,提出了高含硫气井试气流程采用EE级放喷与HH级测试并联组合流程,焚烧炉燃烧方式以及修正等时测试技术。并在普光气田P302-2井的现场进行了成功应用,获取了可靠的地层测试资料,建立了修正后的产能方程,进一步落实了普光气田的储量基础,对高含硫气田开发具有重要的指导意义。     

含硫天然气脱硫净化装置模块化设计

针对含硫天然气脱硫净化问题,提出一种基于功能-几何相关性-接口的产品概念设计过程模型,根据此模型为天然气脱硫净化装置设备间的相关度r■赋值,由层次分析法计算设备间功能、几何相关性、接口的权值w_k(k=1,2,3),并用图分割法为其生成模块划分方案。将单项和综合指标评价相结合,对划分方案加以评价,选出最佳模块化方案。结果表明:用于含硫天然气脱硫净化装置,可成功生成两种模块化方案;方案1合成权值为0.763 9,大于方案2的0.236 1。     

含硫化氢天然气井井喷事故后果数值模拟

 井喷事故后果严重,特别是当井喷物质中含有H2S等有毒气体时,会造成重大的人员伤亡和财产损失,研究含H2S天然气井喷气体的扩散蔓延规律具有重要的应用价值。本文建立了含H2S天然气井井喷事故模型,对含H2S天然气井喷事故进行了数值模拟计算,模拟得到含H2S天然气井喷事故中,井喷气体的速度及浓度场的分布情况。数值模拟结果表明井喷气体符合气体射流规律,并可以数值模拟结果为依据进行井喷事故发生后危险区域的划分。     

酸性气田产水气井产能计算方法

普光气田主体为带边底水的酸性气藏,在开发过程中,凝析水的析出和边底水的侵入将影响气井产能,另一方面,天然气中的酸性气体对气井产能计算有一定影响,因此,准确确定产水气井产能显得尤其重要。鉴于没有实用的方法计算酸性气田产水气井产能,在修正高含硫气体基本物性参数的基础上,从无水气井产能方程出发,利用气水相对渗透率曲线、气井产水率、生产水气比的关系,修正表皮系数,从而计算出酸性气田产水气井的产能。该方法不仅能够快速地对气井产水后的产能进行计算分析,还能够预测未来不同生产水气比时气井产能的变化。实例证明,方法能够准确评价酸性气田产水气井产能。     

用气相色谱法同步分析高酸性石油天然气中的硫化物

采用配有毛细管柱和FPD检测器的气相色谱对石油天然气中所含的6种硫化物进行了定性定量分析,得到了各硫化物质量浓度与色谱响应峰高的关系式,比较了不同气体取样袋材质对分析结果的影响。结果表明,实验所用色谱柱能够实现对各硫化物的有效分离,FPD检测器对天然气中该6种硫化物响应峰高的自然对数与硫化物浓度的自然对数呈现良好的线性关系,相关系数在0.980以上。普通橡胶材质采样袋对有机硫化物的吸附作用明显,不宜采用。     

天然气水合物生成条件预测研究进展

天然气水合物的生成会引起油气生产过程中运输管道设备堵塞。为了能准确地预测天然气水合物生成的具体位置,对不含抑制剂体系(不含盐和醇类)天然气水合物的生成条件做了详尽的描述。对于烃类天然气水合物生成条件的预测,主要有热力学模型、关联公式以及经验图解法。而对于酸性天然气水合物生成条件的预测,主要有热力学模型、支持向量机和神经网络算法。在不同的环境条件下使用合适的预测方法,可以准确地预测天然气水合物的生成。同时,对今后的研究工作提出了展望,旨在为中国天然气水合物相关研究提供借鉴与参考。     

硫在天然气中的溶解度实验研究

通过对天然气中硫溶解度的室内实验模拟,发现温度、压力和气体组成是影响硫在天然气中的溶解度主要因素。随着温度和压力的升高,硫的溶解度增大;同时气体中硫化氢以及重质组分的含量也是影响其溶解度大小的组分因素中最重要的两个因素,前者的作用说明了硫在天然气中的化学溶解的存在,而后者仿佛就是硫的天然物理溶剂,重质组分含量越高硫的溶解度越大,且随着组分中碳原子数的增加而增大。因此,硫在天然气中的溶解机理既包括化学溶解也包括物理溶解,是二者的有机结合。这对认识和防止高含硫气藏在开发过程中在地层发生硫沉积,合理高效地开发该类气藏提供了参考。     

元坝集输系统酸性天然气水合物形成规律研究

含硫天然气在集输过程中较不含硫天然气更易出现水合物,水合物的出现将严重影响天然气正常集输,因此水合物形成条件是集输系统方案设计及工艺参数确定的基础信息。本文针对元坝酸性气藏气样组份,通过室内模拟实验,开展了不同气质组分下的水合物形成条件实验,定量化的确定了元坝的水合物形成温度和压力,测定了不同甲醇加量下水合物形成条件变化情况,掌握了元坝酸性天然气水合物形成规律,将为元坝气田酸性集输管网的建设提供基础数据支撑。     

湿气集输管线非介入式积液检测技术研究

考虑到安全、天然气组分等因素,越来越多的高含硫气田采用了湿气集输工艺,在山地丘陵地区管线低洼处势必会产生积液。通过理论分析提出了两种非介入式管线积液检测方法。通过室内实验研究证明了两种检测方法的可靠性,最后将这两种积液检测方法应用到了普光气田现场。结果表明:两种检测方法都可以准确地检测到管线内的气液界面,检测结果与实际液位高度相对误差均在±10%以内,并且两种方法操作简单,不破坏管道结构,不受管内运行参数的影响,可以用来指导现场工艺运行,为管线清管提供依据。     

油气田边远地区天然气资源的综合利用研究

油气田边远地区天然气资源包括油田放空天然气(主要是油田伴生气)和低产气井天然气,它们均因气量小,就地无用户和远离输气管网等原因长期未得到开发利用,不仅极大地浪费了资源,而且严重地污染了油田地区的大气。综述了国内外可用于油气田边远地区天然气资源开发利用的净化技术和综合利用技术,认为利用这部分天然气资源应依据气质、气量和市场需求选用合理的净化技术及利用技术,最后对吐哈油田边远地区天然气资源的综合利用进行了研究。