一種胺液在線深度復(fù)活技術(shù)

1.目的

在天然氣凈化過(guò)程中，外來(lái)污染物及脫硫溶液自身降解是天然氣凈化裝置運(yùn)行不平穩(wěn)的主要誘因之一。而其中因外來(lái)污染物污染所導(dǎo)致的裝置運(yùn)行故障則更為普遍，常常引起凈化裝置嚴(yán)重?cái)r液發(fā)泡，給裝置長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。

中國(guó)石油西南油氣田公司天然氣研究院曾經(jīng)研發(fā)了一套胺液深度復(fù)活技術(shù)，在國(guó)內(nèi)首次成功解決了胺液受污染引起發(fā)泡的問(wèn)題。該技術(shù)能有效脫除腐蝕性雜質(zhì)、熱穩(wěn)定鹽且效果達(dá)到了當(dāng)時(shí)進(jìn)口技術(shù)的水平。同時(shí)借助于該技術(shù)對(duì)進(jìn)口技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，解決了進(jìn)口技術(shù)脫除無(wú)機(jī)熱穩(wěn)定鹽后胺液對(duì)H2S選擇性吸附能力變差的問(wèn)題，使受嚴(yán)重污染胺液的脫硫脫碳性能恢復(fù)至新鮮胺液的水平。但上述離線胺液復(fù)活技術(shù)的及時(shí)性和全面性卻仍然不能滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的需求，并且該技術(shù)要進(jìn)行工業(yè)化推廣應(yīng)用還有一系列問(wèn)題尚待解決，需要進(jìn)行技術(shù)全面優(yōu)化升級(jí)，以滿足胺液深度復(fù)活技術(shù)在保證雜質(zhì)脫除深度、恢復(fù)胺液性能的基礎(chǔ)上，又具有及時(shí)性、個(gè)性化及可操作性的要求。

2.方法

基于上述離線胺液深度復(fù)活技術(shù)，中國(guó)石油西南油氣田公司天然氣研究院與中國(guó)石油西南油氣田公司川西北氣礦開展了多年的聯(lián)合攻關(guān)，對(duì)整體流程進(jìn)行了優(yōu)化簡(jiǎn)化以降低裝置成本，并采用順序控制法，梳理并編制邏輯實(shí)現(xiàn)了該技術(shù)的自動(dòng)化。通過(guò)實(shí)驗(yàn)考察了脫除劑的耐溫、耐壓能力，并結(jié)合胺液復(fù)活技術(shù)的特性，進(jìn)而明確了界面交接條件，優(yōu)選出了在線復(fù)活的界面交接位置。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)及ANSYS、FLUENT計(jì)算模擬仿真，明確了單元材質(zhì)、工藝、性能需求等多項(xiàng)專利指標(biāo)要求，通過(guò)胺液在線深度復(fù)活裝置設(shè)計(jì)與建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化，形成了包含熱穩(wěn)定鹽脫除、致泡性變質(zhì)產(chǎn)物脫除及轉(zhuǎn)化3項(xiàng)功能模塊的特色工藝包。

3.應(yīng)用效果

目前聯(lián)合攻關(guān)項(xiàng)目組已形成了自動(dòng)化、模塊化、系列化的胺液在線深度復(fù)活技術(shù)，可以根據(jù)胺液受污染情況自行選擇運(yùn)行模式，在線自動(dòng)化運(yùn)行，胺液中雜質(zhì)一次性脫除率超過(guò)90%。該項(xiàng)技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，可以根據(jù)需求選擇功能模塊并及時(shí)響應(yīng)、全流程保障，在線實(shí)時(shí)保持胺液性能，降低生產(chǎn)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，保障天然氣凈化裝置的高效、平穩(wěn)運(yùn)行。同時(shí)，在綠色持續(xù)發(fā)展上，胺液的深度復(fù)活也極大地降低了大量溶液報(bào)廢更換的安全及經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)，以及報(bào)廢溶液處置所帶來(lái)的環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，因而提質(zhì)增效效果顯著，預(yù)計(jì)每年可以節(jié)約受污染溶液的更換和處置費(fèi)用4 700余萬(wàn)元。目前已在中國(guó)石油西南油氣田公司川西北氣礦落地了首套胺液深度在線復(fù)活橇（圖1）。由此表明，中國(guó)石油西南油氣田公司在脫硫溶液復(fù)活技術(shù)方面已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，同時(shí)也為破解脫硫溶液受污染發(fā)泡這一行業(yè)難題提供了有效的技術(shù)解決方案。

圖1 胺液深度在線復(fù)活橇實(shí)物照片