毕业论文_撬装式天然气超重力脱硫技术的研究.doc文档27页优秀范文 ㊣ 精品文档 值得下载

撬装模块化和超重力技术在天然气脱硫工艺中的应用。

通过研究超重力技术的工作原理天然气脱硫处理设备如脱硫吸收塔再生塔等的工作原理及工作环境，从选材，力学性能等方面对主要设备进行设计。

针对含有水和硫化氢的介质对设备产生的电化学腐蚀硫化物应力开裂和氢诱发裂纹进行研究，采取相应的对策和措施来防止设备腐蚀，以确保设备的安全运行和使用寿命。

关键词天然气脱硫撬装模块超重力硫化氢腐蚀与防护中国石油大学华东本科毕业论文中国石油大学华东本科毕业论文第章前言国内外天然气撬装超重力脱硫技术的研究现状及发展趋势大型天然气脱硫厂存在的弊端设备撬装模块以及超重力技术的优点第二章脱硫方法的选择国内外常用的脱硫方法做吸收剂脱硫的原理及工艺流程撬装技术及超重力脱硫原理第三章硫化氢对设备的腐蚀与防护硫化氢的腐蚀机理对策和措施第四章超重力脱硫设备的设计各种塔器的设计标准脱硫塔的设计第五章结论致谢参考文献前言第章前言国内外天然气撬装超重力脱硫技术的研究现状及发展趋势天然气是洁净环保安全的能源，随着天然气被日益广泛的使用，使人们对天然气中的硫化氢更为关注。

原始含硫天然气必须进入脱硫厂，经脱硫脱水净化后的天然气才进入输气管网供用户使用。

设备撬装模块化思路因其特有的经济性与便捷性，被广泛的应用于天然气脱硫工业中。

撬装是指组设备固定在个角钢或工字钢制成的底盘上，移动就位可以使用用撬杠或起重设备了。

天然气工业中所谓的撬装装置，是相对于常规设备而言的，组装在滑橇上的装置和设备。

早在本世纪四十年代，美国就开始逐步发展这种技术。

到七十年代，为满足气田地面建设日益发展的需要，撬装技术取得了突破性的进展，设计做到标准化和系列化，制造加工做到了撬装化，现场施工做到装配化，从而大大加快了气田建设的速度。

以美国处理量为万以下的撬装式天然气加工装置为例，这种撬装式加工装置数量在建设项目中所占比例，从年的上升到年的。

前苏联，从年到年中，全部采用撬装式装置，可见，撬装装置在国外使用十分普遍。

国内撬装技术起步于本世纪七十代。

经过近四十年的发展，也取得了很大进展。

超重力工程技术，作为个全新的技术正日益受到各个领域科学工作者的重视。

在地球上，自然界的很多规律都受到地球重力场的作用，作为个极端的物理条件，超重力环境为各学科的研究注入了新的活力。

超重力指的是在比地球重力加速度大得多的环境下，物质所受到的力。

在超重力环境下，参与反应或需要分离的流体在比地球重力场大数百倍至上千倍的超重力环境下与多孔介质或孔道进行流动接触，不同大小分子间的分子扩散和相间传质过程均比常规重力场下的要快得多，巨大的剪切力将液体撕裂成纳米级的膜丝或滴，产生巨大的快速更新的相界面，使相间传质速率比传统塔器中的提高个数量级，微观混合和传质过程得到极大强化。

年，超重力旋转填充床技术被引人我国。

年，北京化工大学与美国的大学合作，对超重力工程进行开发研究。

在原国家科委国家自然科学基金委员会外国专家局和原化工部的支持下，在国内建立了第个超重力工程技前言术研究中心，开始了超重力工程技术的研究。

几年来该中心已制造了用于试验研究中试和工业应用等不同规格的多台超重机，从研究开发到工业应用，已取得了可喜的成果。

在超重力技术的理论基础和工业应用方面开展了系列的创新性研究，取得了具有国际领先或国际先进水平的研究成果。

目前我国已有批企业特别是新建企业拥有了该项技术。

此外，从含硫天然气中回收硫磺是举两得变害为利的重大举措。

我国四川地区天然气普遍高含硫，从含硫天然气回收的硫磺，约占我国硫磺产量的，全世界硫磺产量来自含硫天然。

天然气脱硫技术的发展趋势随着天然气工业的快速发展，为天然气处理所需的各种新工艺新设备新技术的应用提供了很好的条件。

大型天然气脱硫厂存在的弊端随着国内天然气的使用量逐年增加，预计年消费量将自目前的跃增至。

特别是四川地区，天然气产量占全国的半左右，且大都是含硫的。

这对环境系统影响很大。

为此，国内制定了相关规定，控制污染物排放量。

这就要求加大研究和开发节能高效环保的新型工艺技术，用于天然气脱硫净化等领域。

目前全球天然气净化工厂建设生产能力已经从扩大到，甚至可达到。

净化厂虽是个工厂，但它是为满足天然气开发而建设的，是气田开发过程中的个中间环节，也是制约气田开发的瓶颈。

天然气脱硫净化厂作为个复杂的工厂，建设周期为年，其工厂规模原料气条件，都取决于气田开发的结果。

天然气净化厂是高含硫高压高产高风险高投入的大型复杂工程。

随资源长期开发而规模递增或进行技术改造，也随资源衰竭而减产停产。

旦天然气开采殆尽，大量设备将处于停滞状态。

我国目前在国内外都有天然气开采项目，特别是在国外，脱硫厂投资都很巨大，合同到期后，大量设备将滞留在国外，无法再利用，这将是个巨大的损失。

采用撬装技术后将大大改善这问题。

设备撬装模块以及超重力技术的优点撬装装置具有容易拆迁的特点，特别适合用于建设大型天然气处理厂，避免盲目建厂，建厂规模不适等。

待该气田处理完毕后，可拆迁搬往其他地区继续设用。

从而避免了资源的浪费。

应用撬装技术使得天然气脱硫项目开发风险大大减小，天然气净化开发具有很大的风险性。

有些设施建设完毕后，因地下气田情况的变化，可能无法投入设前言用有些设备建成运转几年后，可能因天然气开采殆尽而处于停产状态。

尤其是国外的项目，如果应用传统的脱硫设备，进而大规模建设厂区，旦合同到期，几乎所有设备都将因无法运走而遭到损失。

在这种情况下，采用撬装设备，可将这种风险大大降低。

超重力技术具有如下特点核心设备具有体积小重量轻微观混合得到极大强化物料在设备内的停留时间极短，可用于热敏物料的处理和选择性吸收不怕振动和倾斜，可用于活动场所持液量少，易于操作，易于停开车，维护与检修方便等。

因此，将超重力技术应用到天然气脱硫工业中，可大幅度提高化学反应的转化率和选择性分离过程的效率，显著地缩小反应和分离装置的体积，简化工艺流程节能减排等目的。

硫化氢对设备的腐蚀与防护第二章脱硫方法的选择国内外常用的脱硫方法天然气脱硫的方法般分为干法脱硫湿法脱硫以及年代工业化的膜分离法脱硫。

采用溶液或溶剂作脱硫剂的脱硫方法习惯上叫湿法脱硫，采用固体做脱硫剂的脱硫方法则称为干法脱硫。

其中湿法又包括吸收法和湿式氧化法干法则包括活性炭法分子筛法离子交换法膜分离法生化法脱硫等等。

湿法脱硫化学吸收法化学吸收法包括胺法改良醇胺法热碳酸钾法等。

胺法是用于脱除工业气体中包括硫化氢在内的多种有害组分的现有方法中应用较普遍的种。

该法所用溶剂般为烷醇胺类。

由于烷醇胺类的反应活性好且价廉易得，特别是乙醇胺和二乙醇胺，在天然气脱硫工业中已居于突出地位。

在各种胺中碱性最强，与酸气反应最迅速，既可脱除硫化氢又可脱除，并且在这两种酸气之间没有选择性。

能够使硫化氢和的净化度达到几个，但再生需要相当多的热量。

若原料气中含有，由于不可逆反应和溶剂的最终降解，不宜用法。

既可脱除硫化氢，又可脱除，是非选择性的。

与不同，可用于原料气中含有的场合。

虽然的分子量较高，但由于它能适应两倍以上的负荷，因而它的应用仍然经济。

溶液再生之后般具有较溶液低得多的残余酸气浓度。

甲基二乙醇胺通常称为甲基二乙醇胺，分子式为是用于天然气脱硫的烷醇胺类化合物中受到普遍关注的种药剂。

该法在五十年代初就己通过工业放大试验，被证实具有对硫化氢优良的选择脱除能力和抗降解性强反应热较低腐蚀倾向小蒸气压较低等优点。

但在当时由于溶剂价格较高，加之客观上对选择性脱除硫化氢的要求并非十分迫切，故迟迟未能推广。

直到近二十年间才得到迅速发展，目前该法以其潜在的节能效果而引人注目。

使用能够将原料气处理达到净化气的含硫标准。

近年来，对烷醇胺脱硫法作了许多改进，尤为明显的是改进了烷醇胺脱硫液，往烷醇胺溶液中添加醇硼酸或甲基吡咯烷嗣或甲基吗琳酮，以提高同时脱除硫化氢等酸性气体的效果。

这些技术即所谓的改良醇胺法，亦颇受关注。

硫化氢对设备的腐蚀与防护物理吸收法物理吸收法包括冷甲醇法甲基吡咯烷嗣法聚乙二醇二甲醚法磷酸三丁酯法甲基ε己内酰胺法等。

冷甲醇法以低温甲醇为溶剂，主要用于氨厂或甲醇厂在液氮洗涤前净化合成气以及在液化天然气深冷前进行净化。

甲基吡咯烷嗣法用于对酸性气体进行粗脱。

处理后的硫化氢含量可降至符合管输标准。

聚乙二醇二甲醚法，旨在脱除气体中的和硫化氢。

该法在工业上的应用至今仍限于相对低的硫化氢负荷气。

其优点是溶剂无腐蚀，损耗小，存在缺点是溶剂还能吸收重烃。

磷酸三丁酯法可用于气体脱硫和回收烃。

磷酸三丁酯对硫化氢比更具选择性，可将含硫化氢的气体处理至达到管输标准。

甲基己内酰胺法法最适合于脱除气体中的有机硫化物，特别是硫醇，此外，对硫化氢的选择性要强于，故亦可用于脱除硫化氢。

法目前尚缺乏实用数据，其工业脱硫应用尚不比熟。

化学物理吸收法这是种将化学吸收剂与物理吸收剂联合应用的脱硫方法，目前以环丁砜法最为常用。

环丁砜脱硫法是种较新的脱硫方法，具有明显的优点，近年来在国内外引起了普遍的重视。

环丁砜法的独到之处在于兼有物理溶剂法和胺法的优点，其溶剂特性来自环丁砜，而化学特性来自二异丙醇胺和水。

在酸性气体分压高的条件下，物理吸收剂环丁砜容许很高的酸性气体负荷，而化学溶剂二异丙醇胺可使处理过的气体中残余酸气浓度减小到最低。

所以环丁砜法明显超过常用的乙醇胺溶液的能力，特别在高压和酸性组分浓度高时处理气流是有效的。

环丁砜脱硫法所用溶剂般是由环丁砜和水组成。

实验表明，溶液中环丁砜浓度高，适于脱除有机硫，反之，低的环丁砜浓度则使溶液适合于脱除硫化氢。

干法脱硫工艺干法技术通常用于低含硫气体处理，特别是用于气体精细脱硫。

大部分干法脱硫工艺由于需要更换脱硫剂而不能连续操作，还有些干法如锰矿法氧化锌法等，脱硫剂均不能再生，脱硫