1.目的

在天然氣凈化過程中，外來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)重攔液發(fā)泡，給裝置長周期穩(wěn)定運(yùn)行帶來了極大的挑戰(zhàn)。

中國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)，在國內(nèi)首次成功解決了胺液受污染引起發(fā)泡的問題。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)時進(jìn)口技術(shù)的水平。同時借助于該技術(shù)對進(jìn)口技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，解決了進(jìn)口技術(shù)脫除無機(jī)熱穩(wěn)定鹽后胺液對H2S選擇性吸附能力變差的問題，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)的及時性和全面性卻仍然不能滿足現(xiàn)場生產(chǎn)的需求，并且該技術(shù)要進(jìn)行工業(yè)化推廣應(yīng)用還有一系列問題尚待解決，需要進(jìn)行技術(shù)全面優(yōu)化升級，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，又具有及時性、個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)，中國石油西南油氣田公司天然氣研究院與中國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)，對整體流程進(jìn)行了優(yōu)化簡化以降低裝置成本，并采用順序控制法，梳理并編制邏輯實現(xiàn)了該技術(shù)的自動化。通過實驗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。通過現(xiàn)場實驗及ANSYS、FLUENT計算模擬仿真，明確了單元材質(zhì)、工藝、性能需求等多項專利指標(biāo)要求，通過胺液在線深度復(fù)活裝置設(shè)計與建設(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)項目組已形成了自動化、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，在線自動化運(yùn)行，胺液中雜質(zhì)一次性脫除率超過90%。該項技術(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響應(yīng)、全流程保障，在線實時保持胺液性能，降低生產(chǎn)運(yùn)行風(fēng)險，保障天然氣凈化裝置的高效、平穩(wěn)運(yùn)行。同時，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廢更換的安全及經(jīng)濟(jì)風(fēng)險，以及報廢溶液處置所帶來的環(huán)保風(fēng)險，因而提質(zhì)增效效果顯著，預(yù)計每年可以節(jié)約受污染溶液的更換和處置費(fèi)用4 700余萬元。目前已在中國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)到了國際先進(jìn)水平，同時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)活橇實物照片