国家科技重大专项(2011ZX05017-005)
- 作品数：15 被引量：89H指数：7
- 相关作者：刘元直商剑峰沈本贤孙辉姬忠礼更多>>
- 相关机构：中国石油大学（北京）中国石油化工集团公司华东理工大学更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项中央高校基本科研业务费专项资金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程化学工程环境科学与工程更多>>
- 含H_2S/CO_2脱硫胺液中Cl^-对20#钢腐蚀的影响被引量：8
- 2016年
- 为评估Cl^-累积作用对脱硫净化装置安全运行的影响,利用高温高压釜在室内对20#钢材质进行5组不同Cl^-质量浓度(465~40 000 mg/L)条件下的腐蚀试验,并采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了腐蚀产物的微观形貌与组成。结果表明,在110℃条件下,随Cl^-质量浓度增加,20#钢在脱硫胺液环境中基体表面腐蚀产物膜的形态发生变化,腐蚀速率先增大后减小,当Cl^-质量浓度为20 000 mg/L时,腐蚀速率达到峰值0.801 mm/a,腐蚀产物主要由FeS、FeCO_3和FeS_2组成。研究表明,Cl^-通过加速金属阳极的溶解、破坏腐蚀产物的完整性、降低酸性气体的溶解度3方面作用影响腐蚀过程。在脱硫装置高温工况下,20#钢存在较大的腐蚀安全隐患,建议甲基二乙醇胺(MDEA)溶液中Cl^-质量浓度控制在500 mg/L以内,而酸气负荷大的单元和设施不宜采用20#钢材质。
- 曾德智王哲商剑峰刘元直龙德才张乃艳
- 关键词：净化厂腐蚀速率腐蚀产物膜
- 天然气净化用过滤元件性能测定与分析被引量：5
- 2015年
- 在天然气长距离管道输送过程中,天然气夹带的固态及液态杂质严重影响压缩机组及管道的可靠运行。为此,利用天然气净化用过滤元件性能检测装置对离心压缩机干气密封过滤器滤芯的性能进行了检测。检测结果表明,所建立的检测方法可有效评价过滤元件的气液过滤性能、气固过滤性能、耐冲击性能和压溃特性;滤芯压降变化情况在不同过滤过程中存在明显差别,气液过滤中滤芯压降逐渐升高,最终在稳态阶段保持稳定,而在气固过滤中,滤芯压降始终呈增长趋势;滤芯气液过滤效率与气固过滤效率之间无对应关系,现场工况下,天然气内含有液态杂质时,宜选用气液过滤效率作为滤芯过滤性能考核指标;当滤芯工作压力波动小于0.5 MPa时,短暂的气流冲击不会影响滤芯的过滤性能。研究结果可为滤芯的选用提供试验依据。
- 肖连古自强常程邵春明姬忠礼
- 关键词：天然气耐冲击干气密封
- UDS溶剂净化高酸性天然气工业应用研究被引量：3
- 2015年
- 介绍华东理工大学自主研发UDS复合脱硫溶剂及UDS净化高酸性天然气工业应用研究,并对闪蒸气吸收塔操作不稳定的工程问题进行水力学核算。工业应用结果表明,UDS溶剂在有效脱除H_2S和CO_2的同时能够高效脱除羰基硫(COS)等有机硫,当原料气中H_2S,CO_2体积分数和总有机硫质量浓度依次为15.88%,8.54%和390.83 mg/m^3时在吸收压力为8.3 MPa、温度为40℃、气液体积比为230的条件下,净化气中H_2S质量浓度小于1 mg/m^3、总硫质量浓度小于3.5 mg/m^3,净化气质量优于一类气指标,一级吸收COS脱除率较相同条件下的N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶剂装置高出13百分点。水力学计算结果表明,散堆填料段的水力学性能是影响闪蒸气吸收塔操作稳定性的关键,当闪蒸气流量为1 200 kg/h时,泛点率达到110.09%。将闪蒸气吸收塔塔径由500 mm改造为600 mm,消除了液泛风险,实现了工业净化装置的安全平稳运行。
- 柯媛沈本贤张峰刘纪昌孙辉
- 关键词：有机硫脱硫水力学计算
- 基于分子管理的脱有机硫复配型溶剂的开发与应用被引量：11
- 2015年
- 基于分子管理理念,对脱有机硫复配型溶剂进行组成设计。采用两维溶解度参数理论,筛选出与甲硫醇溶解度参数接近的溶剂作为复配溶剂中提高甲硫醇脱除率的组分;并根据胺的碱性、空间位阻效应对其与COS反应速率的影响规律,选择具有较小空间位阻效应和适当强度碱性的环状胺类作为提高COS脱除率的溶剂组分。根据原料气的有机硫分布特点,将所筛选的溶剂组分按一定比例配入N-甲基二乙醇胺(MDEA)中,获得了两种复配溶剂(UDS-I,UDS-II)。脱硫实验结果表明,对于COS占有机硫总量94%的天然气,UDS-I溶剂的COS脱除率较MDEA高出近44个百分点,其净化天然气质量满足一类气的指标要求;对于甲硫醇占有机硫总量79%的焦化液化气,UDS-II溶剂的甲硫醇脱除率较MDEA高出近50个百分点,其净化液化气的总硫含量满足民用液化气指标要求。
- 张峰沈本贤孙辉刘纪昌刘元直
- 关键词：脱硫甲硫醇羰基硫溶剂
- 基于大数据的高含硫天然气脱硫工艺优化被引量：10
- 2016年
- 为了解决高含硫天然气脱硫工艺中脱硫选择性差、能耗高等问题,提出了基于大数据的高含硫天然气脱硫工艺优化方法。首先,通过工艺流程分析,发现对性能指标有显著影响的决策参数,建立无迹卡尔曼滤波神经网络动态模型,获知了脱硫工艺的潜在规律;然后,针对原脱硫工艺中H_2S、CO_2过分脱除问题,采用偏好多目标优化的方法,分别以H2S浓度逼近2.5 mg/m^3、CO_2浓度逼近2%为目标函数,采用非支配性排序遗传算法对模型进行多目标优化,获得了最佳工艺参数。采集某高含硫天然气净化厂脱硫单元2014年1—12月的生产数据,取前80%数据作为训练集,后20%数据作为测试集,进行了仿真实验。结果表明:1所建立的动态模型能够较好地反映脱硫工艺生产规律;2优化结果建议适当降低一级吸收塔温度,提高二级吸收塔温度,提高闪蒸罐压力,并减少胺液循环量;3优化后净化气中H_2S浓度将由0.62 mg/m^3提高至3.22 mg/m^3,CO_2浓度由1.19%提高至1.99%,脱硫选择性显著提高;4相对胺液循环量下降16.67%,蒸汽消耗量减少,净化气产率提高0.8%,总体实现了增产节能降耗的目的。
- 辜小花邱奎李太福王坎唐海红商剑峰
- 关键词：高含硫天然气大数据动态建模脱硫工艺
- 天然气输送用过滤分离设备性能测定与分析被引量：9
- 2013年
- 采用高压管道粉尘在线检测装置对天然气站场内多管旋风分离器和过滤分离器进出口管道内颗粒物浓度和粒径分布进行测定,得到多管旋风分离器和过滤分离器的实际分离性能。现场测试结果与常压常温下过滤分离设备的性能测定结果对比表明:多管旋风分离器现场的分离效率与实验室测试结果相一致,常压常温工况下的性能测定数据可以作为评价高压实际工况运行的指标。过滤分离器现场测试结果与常压常温下测试结果存在差别,主要原因在于滤芯现场使用过程中,滤芯纤维失效会导致较大颗粒穿透,使过滤分离器效率下降。
- 姬忠礼
- 关键词：天然气管道过滤分离器
- 纤维液膜接触器内复配型溶剂高效脱除液化气中有机硫被引量：2
- 2015年
- 对比纤维液膜接触器与筛板塔的传质面积、N-甲基二乙醇胺(MDEA)与4种复配型溶剂(UDS-Ⅰ,UDS-Ⅱ,UDS-Ⅲ,UDS-Ⅳ)对有机硫的溶解性能,并在纤维液膜接触器内考察操作条件对优选溶剂脱硫效果的影响。结果表明:在纤维液膜接触器内以UDS-Ⅳ为优选溶剂脱除液化气中的硫化物,可从提高传质面积、传质推动力等方面提高有机硫传质速率,从而提高有机硫脱除率;UDS-Ⅳ溶剂对总有机硫的脱除率较MDEA高45.7百分点,总有机硫在UDS-Ⅳ溶剂-液化气体系的分配比较MDEA-液化气体系增加6~9倍;在优化的工艺条件下,UDS-Ⅳ溶剂可将焦化液化气的H_2S和总硫分别脱除至1mg/m^3和240mg/m^3以下,总有机硫脱除率高达93%以上。
- 张峰沈本贤孙辉刘纪昌
- 关键词：液化气脱硫溶剂有机硫甲硫醇羰基硫
- 高含硫净化厂硫磺成型装置的湿气腐蚀机理被引量：2
- 2014年
- 国内某高含硫气田净化厂采用水造粒硫磺成型工艺,硫磺成型单元大气呈酸性且湿度大,因而生产设施的大气腐蚀成为不可忽视的安全隐患。为此,通过在该净化厂硫磺成型单元硫磺颗粒成型罐的中部和顶部及硫磺产品传送带周围进行现场挂片试验,采用扫描电镜和能谱仪分析了腐蚀产物的微观形貌和化学成分,并分析了酸性湿气对结构钢腐蚀的原因及其主控因素。结果表明,硫磺成型单元大气腐蚀不可忽视,尤其在硫磺成型罐周围,因温度较高、空气湿度较大,发生了中度腐蚀,失重腐蚀速率高达0.117 0mm/a,超出了净化厂腐蚀控制指标,腐蚀产物膜呈片状疏松堆积,其元素组成主要为Fe、O、S,腐蚀产物的主要成分可能是FeOOH、FeSO4、Fe2O3和Fe3O4,腐蚀进程的主控因素为湿度和酸度。结论认为,高含硫气田净化厂硫磺成型单元大气腐蚀较严重,对关键设备及承力结构钢应采取有效的防护措施。
- 刘元直商剑峰林宏卿李坛龙德才肖国清
- 关键词：高含硫气田净化厂硫磺成型大气腐蚀
- 高含硫天然气超重力脱硫技术研究被引量：4
- 2013年
- 基于MDEA溶液和不同配比位阻胺溶液对H2S吸收容量的静态测定实验结果,在操作压力为8.3MPa的超重力侧线试验装置上,考察不同气液比条件下MDEA溶液和优化配方的位阻胺溶液对高酸性天然气的选择性脱硫效果,同时考察了超重力机转速对溶剂选择性脱硫效果的影响。结果表明,几种溶剂中以8号溶剂对H2S的吸收容量最大,40℃和50℃条件下H2S的最大吸收容量分别为79.67g/L和59.20g/L,采用超重力脱硫工艺,可将天然气中硫化氢质量浓度由2.0×105 mg/m3降至100mg/m3以下,在气液比95左右时,净化气中H2S、总硫质量浓度分别为19.8mg/m3和32.27mg/m3,CO2体积分数为0.38%,达到二类天然气指标要求。
- 商剑峰
- 关键词：高含硫天然气有机硫脱硫
- 天然气损耗控制技术被引量：5
- 2014年
- 普光气田天然气净化厂年处理天然气能力为120×108m3,年产净化气能力93×108m3,是国内首座百亿立方米级高酸性天然气净化厂。因为处理量大,在实际生产过程中,天然气损耗量也非常大。为了控制天然气的损耗,从工艺流程、设计参数等方面着手,研究了产生天然气损耗的原因,并通过采取降低开停工天然气损耗、增加闪蒸气的回收利用率、降低装置自用气三方面措施,大大降低了普光气田天然气净化厂的天然气损耗。该研究对其他高含硫天然气处理装置有一定的参考意义。
- 龚茂娣李军强李杨杨梁光强李艳芹毕秀梅
- 关键词：损耗控制闪蒸气高含硫
