一種酸氣處理封存工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是對(duì)天然氣凈化廠生產(chǎn)排放污染酸氣的一種全新的處理工藝，尤其涉及一種酸氣封存工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]酸氣是指從天然氣中脫出的酸性氣體混合物，其主要成分為H2S和CO2，并含少量的烴類。H2S的毒性很強(qiáng)，當(dāng)空氣中的H2S濃度為10?15ppm時(shí)使人們出現(xiàn)中毒癥狀，我國(guó)的工作場(chǎng)地環(huán)境最大允許濃度為lOppm，世界各國(guó)對(duì)H2S的排放有著嚴(yán)格的要求。由于CO2的溫室效應(yīng)，世界各國(guó)都在節(jié)能減排降低CO2的排放量。2009年12月7日，中國(guó)政府在哥本哈根《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》會(huì)議上作出了莊嚴(yán)承諾，2020年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的二氧化碳排放量比2005年下降40?45%。國(guó)務(wù)院2012年8月6日頒布《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》中，2015年，全國(guó)二氧化硫排放總量控制在2086.4萬(wàn)噸，比2010年的2267.8萬(wàn)噸各減少8%，分別新增削減能力654萬(wàn)噸。
[0003]天然氣生產(chǎn)本來(lái)是環(huán)保工程，以前對(duì)天然氣生產(chǎn)酸氣大氣排放要求不是很嚴(yán)格，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，對(duì)生存環(huán)境越來(lái)重視，國(guó)家及各個(gè)行業(yè)相應(yīng)制定了更加嚴(yán)格的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0004]目前天然氣凈化廠主要通過(guò)酸氣處理工藝的提高或改進(jìn)來(lái)減少酸氣污染氣體的排放量，提高硫磺回收率來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這也是國(guó)內(nèi)外天然氣凈化行業(yè)的普遍做法。目前國(guó)內(nèi)天然氣凈化廠酸氣處理都采用硫磺回收的方法，對(duì)H2S進(jìn)行處理轉(zhuǎn)變成工業(yè)硫磺，降低有害氣體的排放，通常有Claus法及其延伸工藝和直接氧化法等，為了滿足排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提高硫回收率增加了尾氣處理單元。傳統(tǒng)的硫磺回收方法都是為了滿足環(huán)保要求，基本沒有經(jīng)濟(jì)效益，投資大，通過(guò)增加尾氣處理單元進(jìn)一步增加設(shè)備投資。
[0005]為了適用越來(lái)嚴(yán)格的酸氣排放標(biāo)準(zhǔn)，目前國(guó)內(nèi)都是通過(guò)生產(chǎn)工藝的提高或改進(jìn)，增加硫磺回收率，降低酸氣排放量以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，造成投資大大增加，整個(gè)工廠的收益降低；而其受工藝技術(shù)的限制酸氣不能100%回收，對(duì)環(huán)境有一定的影響。
[0006]傳統(tǒng)的酸氣處理是通過(guò)工藝技術(shù)把H2S轉(zhuǎn)變成硫磺，主要是通過(guò)硫磺回收降低H2S有害氣體的排放，不能從根本解決環(huán)境污染問題，存在環(huán)境二次污染；對(duì)0)2沒有進(jìn)行處理，造成CO2氣體的大量排放，加劇溫室效應(yīng)，不利用我國(guó)的節(jié)能減排目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
[0007]目前的酸氣處理工藝流程復(fù)雜，設(shè)備多，占地大，硫磺回收過(guò)程中設(shè)備裝置區(qū)有H2S擴(kuò)散，操作環(huán)境危害大。裝置存在眾多塔器和反應(yīng)器很難適合酸氣負(fù)荷大范圍變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服酸氣處理工藝流程復(fù)雜，設(shè)備多，占地大，硫磺回收過(guò)程中設(shè)備裝置區(qū)有H2S擴(kuò)散，操作環(huán)境危害大；裝置存在眾多塔器和反應(yīng)器很難適合酸氣負(fù)荷大范圍變化的問題，本發(fā)明提供一種酸氣處理封存工藝方法，是對(duì)天然氣生產(chǎn)排放污染酸氣一種全新的處理工藝，通過(guò)對(duì)酸氣進(jìn)行增壓、脫水和管道輸送回注到合適地層的一種工藝方法，通過(guò)回注對(duì)酸氣進(jìn)行永久封存。酸氣通過(guò)密閉工藝輸送全部注入地層真正做到H2S和CO2的零排放，即能夠滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，有利于節(jié)能減排目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
[0009]本發(fā)明采用的技術(shù)方案:
一種酸氣處理封存工藝方法，具體步驟為:
1)分離，將待處理的酸氣進(jìn)入酸氣分離器進(jìn)行初步分離；
2)脫水增壓，初步分離后進(jìn)入多級(jí)壓縮機(jī)進(jìn)行增壓，增壓到2.5-10MPa后進(jìn)入脫水裝置進(jìn)行脫水處理，脫水后繼續(xù)進(jìn)入多級(jí)壓縮機(jī)進(jìn)行增壓；
3)冷卻，步驟2)中增壓到合適壓力10-20MPa后進(jìn)入空冷器進(jìn)行初步冷卻；
4)相態(tài)控制，步驟3)中初步冷卻后的進(jìn)入后冷器繼續(xù)冷卻，對(duì)相態(tài)控制為液態(tài)或超臨界相；
5)儲(chǔ)存，步驟4)中冷卻到40°C_60°C后通過(guò)輸送管道輸送至回注井回注到地層進(jìn)行封存。
[0010]步驟2)中所述的多級(jí)壓縮機(jī)采用往復(fù)式壓縮機(jī)、離心式壓縮機(jī)或螺桿壓縮機(jī)，也可以采用機(jī)組組合方式。
[0011]所述酸氣分離器與多級(jí)壓縮機(jī)連接，多級(jí)壓縮機(jī)的下方通過(guò)管線連接有脫水裝置，脫水裝置的上方出口與多級(jí)壓縮機(jī)的下方入口連通。
[0012]所述多級(jí)壓縮機(jī)的另一邊連接有空冷器，空冷器另一邊與后冷器連接，后冷器下方通過(guò)輸送管道與回注井連通。
[0013]步驟5)中儲(chǔ)存到回注井的酸氣冷卻的溫度為50°。
[0014]本發(fā)明的有益效果:
酸氣從天然氣凈化裝置出來(lái)后經(jīng)分離計(jì)量后，進(jìn)入多級(jí)壓縮機(jī)組進(jìn)行增壓，在級(jí)間進(jìn)入脫水裝置進(jìn)行脫水處理，脫完水后繼續(xù)進(jìn)入多級(jí)壓縮機(jī)入口進(jìn)行增壓，增壓至合適輸送壓力，后進(jìn)入酸氣輸送管道輸送至回注井回注到地層。
[0015]本發(fā)明這種全新的處理工藝，通過(guò)對(duì)酸氣進(jìn)行增壓、脫水和管道輸送回注到合適地層，較傳統(tǒng)的酸氣處理工藝工藝流程簡(jiǎn)單，設(shè)備少，全密閉操作，能很好的適應(yīng)酸氣負(fù)荷的變化，保證運(yùn)行安全。酸氣通過(guò)密閉工藝輸送全部注入地層真正做到H2S和CO2的零排放。
[0016]以下將結(jié)合附圖進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
[0018]圖中，附圖標(biāo)記為:1、酸氣分離器；2、多級(jí)壓縮機(jī)；3、脫水裝置；4、空冷器；5、后冷器；6、輸送管道；7、回注井。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1:
為了克服酸氣處理工藝流程復(fù)雜，設(shè)備多，占地大，硫磺回收過(guò)程中設(shè)備裝置區(qū)有H2S擴(kuò)散，操作環(huán)境危害大；裝置存在眾多塔器和反應(yīng)器很難適合酸氣負(fù)荷大范圍變化的問題，本發(fā)明提供如圖1所示的一種酸氣處理封存工藝方法，是對(duì)天然氣生產(chǎn)排放污染酸氣一種全新的處理工藝，通過(guò)對(duì)酸氣進(jìn)行增壓、脫水和管道輸送回注到合適地層的一種工藝方法，通過(guò)回注對(duì)酸氣進(jìn)行永久封存。酸氣通過(guò)密閉工藝輸送全部注入地層真正做到H2S和CO2的零排放，即能夠滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，有利于節(jié)能減排目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
[0020]一種酸氣處理封存工藝方法，具體步驟為:
1)分離，將待處理的酸氣進(jìn)入酸氣分離器I進(jìn)行初步分離；
2)脫水增壓，初步分離后進(jìn)入多級(jí)壓縮機(jī)2進(jìn)行增壓，增壓到2.5MPa后進(jìn)入脫水裝置3進(jìn)行脫水處理，脫水后繼續(xù)進(jìn)入多級(jí)壓縮機(jī)2進(jìn)行增壓；
3)冷卻，步驟2)中增壓到1MPa后進(jìn)入空冷器4進(jìn)行初步冷卻；
4)相態(tài)控制，步驟3)中初步冷卻后的進(jìn)入后冷器5繼續(xù)冷卻，對(duì)相態(tài)控制為液態(tài)或超臨界相；
5)儲(chǔ)存，步驟4)中冷卻到40°C后通過(guò)輸送管道6輸送至回注井7回注到地層進(jìn)行封存。
[0021]酸氣從凈化裝置出來(lái)進(jìn)入酸氣分離器1，進(jìn)行氣液分離，初步分離后進(jìn)入多級(jí)壓縮機(jī)2進(jìn)行增壓，增壓到合適壓力進(jìn)入脫水裝置3進(jìn)行脫水處理，脫水后繼續(xù)進(jìn)入多級(jí)壓縮機(jī)2進(jìn)行增壓，增壓至合適壓力后進(jìn)入空冷器4進(jìn)行初步冷卻，冷卻后進(jìn)入后冷卻5繼續(xù)冷卻對(duì)相態(tài)進(jìn)行控制，冷卻至合適溫度進(jìn)入輸送管道6輸送至回注井7，通過(guò)回注井7注入到合適的地層進(jìn)行封存。
[0022]本發(fā)明中，酸氣分離器I與多級(jí)壓縮機(jī)2連接，多級(jí)壓縮機(jī)2的下方通過(guò)管線連接有脫水裝置3，脫水裝置3的上方出口與多級(jí)壓縮機(jī)2的下方入口連通；多級(jí)壓縮機(jī)2的另一邊連接有空冷器4，空冷器4另一邊與后冷器5連接，后冷器5下方通過(guò)輸送管道6與回注井7連通。
[0023]步驟2)中初步分離后進(jìn)入多級(jí)壓縮機(jī)2進(jìn)行增壓，增壓范圍為2.5 — lOMPa，本實(shí)施例中選取2.5MPa。