GB/T 51248-2017 天然气净化厂设计规范
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6.2 工艺方法及参数选用

6.2.1 原料气中硫含量低、处理规模较小的脱硫装置,可采用吸附法脱硫。

6.2.2 当采用湿法脱硫(碳)时,宜采用甲基二乙醇胺法。

6.2.3 原料气中酸气(包括硫化氢和二氧化碳)分压较高或需要部分脱除原料气中的有机硫化物,可选用物理化学溶剂脱硫。

6.2.4 原料气中二氧化碳与硫化氢的摩尔比值较大,需要限制二氧化碳脱除率时,宜选用甲基二乙醇胺法选择性脱硫。

6.2.5 原料气中二氧化碳与硫化氢的摩尔比值较大,需要提高二氧化碳脱除率时,宜选用配方溶剂脱硫。

6.2.6 天然气脱水设计应符合现行行业标准《天然气脱水设计规范》SY/T 0076的规定。

6.2.7 当天然气组成中丙烷及更重的烃类组分较多时,宜进行天然气凝液的回收。天然气凝液回收的设计应符合现行行业标准《天然气凝液回收设计规范》SY/T 0077的规定。

6.2.8 酸气中的H2S浓度较高,能在主燃烧炉中维持稳定燃烧时,应采用全部酸气进入主燃烧炉的直流式流程;酸气中的H2S浓度较低,在主燃烧炉中不能维持稳定燃烧时,应采用部分酸气进入主燃烧炉的分流式流程。

6.2.9 硫黄回收及尾气处理方法的选择应以环境保护法规及相关环境保护标准的要求为依据。

6.2.10 硫化氢含量大于10mg/m3的排放气应经焚烧后排入大气。排放气焚烧后应设人工采样口及在线监测仪,并应符合现行行业标准《固定污染源烟气排放连续监测技术规范要求》HJ/T 75及《固定源废气监测技术规范》HJ/T 397的规定。

6.2.11 甲基二乙醇胺法溶液的浓度和酸气(包括硫化氢和二氧化碳)负荷应符合下列规定:

1 甲基二乙醇胺溶液的质量分数不宜大于50%;

2 溶液的酸气负荷应根据吸收塔的操作条件、原料气组成计算确定;当采用碳钢设备时,酸气负荷不宜大于0.6mo1/mol(酸气/胺)。

6.2.12 物理化学溶剂组成应根据不同的原料气体组成,经计算或实验确定。

6.2.13 高含CO2原料气采用活化甲基二乙醇胺法脱碳时,溶液的质量浓度宜为40%。

6.2.14 采用甲基二乙醇胺溶剂和物理化学溶剂脱硫(碳)时,出吸收塔富液应降压闪蒸。当原料气中含有天然气凝液时,闪蒸罐、酸气分离器应设撇油口。

6.2.15 采用甲基二乙醇胺溶剂和物理化学溶剂脱硫(碳)时,闪蒸气宜作为燃料气使用,闪蒸罐的操作压力应满足工艺流程需要。

6.2.16 高含CO2原料气采用活化甲基二乙醇胺法脱碳时,应设置富液闪蒸罐,闪蒸罐的操作压力宜大于1.0MPa(g)。

6.2.17 当采用溶液法脱硫(碳)时,根据天然气中可能夹带的杂质情况,在天然气进入脱硫(碳)吸收塔前应设置天然气重力分离器、过滤分离器或聚结式过滤器。三种分离器可以组合使用。

6.2.18 脱硫(碳)溶液系统应设置活性炭过滤器,并应在活性炭过滤器前后设置机械过滤器。

6.2.19 采用MEA或DEA溶剂脱硫时,应设置溶液复活设施。

6.2.20 溶液配制用水宜为除氧水或水蒸气凝结水。

6.2.21 胺法脱硫(碳)溶液在碳钢管道内的流速应符合下列规定:

1 甲基二乙醇胺法脱硫(碳),所有胺液管道内溶液流速应低于1m/s,吸收塔至换热器管程的富液流速宜为0.6m/s~0.8m/s;

2 物理化学溶剂脱硫(碳),富液管线流速宜为0.8m/s~1.0m/s。

6.2.22 克劳斯硫黄回收装置应有良好的酸气/空气比率控制系统,宜设置尾气在线分析反馈控制系统。

6.2.23 克劳斯硫黄回收装置主燃烧炉的燃烧器应有良好的结构,过程气在燃烧炉内的停留时间不宜大于3s。

6.2.24 常规克劳斯反应器催化剂装入量可按1m3催化剂每小时通过1000m3~1400m3过程气计算。

6.2.25 低温克劳斯工艺的转化器的催化剂装入量应根据切换周期、潜硫量、所选催化剂的硫容量等计算确定。

6.2.26 克劳斯硫黄回收装置末级冷凝器应设置良好的捕雾设施。

6.2.27 液硫应进行脱气,脱气后每千克液硫中硫化氢含量不宜大于10mg。

6.2.28 硫黄回收主燃烧炉出口余热锅炉的蒸汽压力,宜与全厂蒸汽管网的压力等级匹配。其他蒸汽发生器的蒸汽压力,应按工艺条件和充分利用余热的原则确定。

6.2.29 液硫管线宜用蒸汽夹套保温,自流的液硫管线坡度不宜小于1%。

6.2.30 还原吸收法尾气处理装置宜采用还原气体发生炉产生还原气并预热尾气。

6.2.31 还原气体发生炉设计应符合下列规定:

1 还原气体发生量应满足加氢要求;

2 设计供风量与燃料气理论燃烧所需风量之比宜为0.75~0.95;

3 燃烧段应设蒸汽注入口;

4 燃烧器结构应满足工艺需要,保证预混合良好;

5 炉出口温度宜在230℃~290℃。

6.2.32 加氢反应器设计应符合下列规定:

1 宜选用钴-钼催化剂;

2 床层设计温度应根据催化剂性能决定,最高不应超过400℃;

3 反应器内催化剂装入量宜按1m3催化剂每小时通过1300m3~1600m3过程气计算。

6.2.33 还原吸收法尾气处理装置余热锅炉出口的过程气,宜采用急冷塔直接水冷。冷却水应经过滤并循环使用,pH值应控制在6.5~7.0范围内,急冷塔排放水应经汽提处理。

6.2.34 还原吸收法尾气处理装置过程气净化应选用对硫化氢选择吸收性能好的吸收剂。