油田联合站降低混合烃含硫量技术改造
摘要：油气集输联合站轻烃处理装置是以油田伴生气、稳定气为原料，生产油田混合烃和轻质油的装置，设计初没有考虑原料气中硫含量带来的影响，使经济效益及社会效益带来一定的影响，通过装置改、扩建施工，安装脱硫装置，选择Z969型脱硫剂，降低油田混合烃中硫含量，达到符合行业标准的要求。
关键词：脱硫装置 脱硫剂 油田混合烃
中图分类号：TF704.3
一、概述
某油气集输联合站轻烃处理装置日处理天然气4×104m3，设计每天可生产7吨油田混合烃。装置设计初，并未考虑到天然气中硫含量的因素，在油田混合烃销售过程中，因油田混合烃含硫高，导致油田混合烃销售价格比正常价格低200元左右，使经济效益受到一定影响。装置轻质油也因其含硫高在进一步深加工过程中带来很多不利因素，使加工成品质量受到一定影响。
二、存在问题分析
1、某油气集输联合站轻烃装置生产工艺流程简图1如下：
图1 某油气集输联合站轻烃装置生产工艺流程
2、我们对从2012年4月至2013年3月的油田混合烃含硫量进行化验，作出调查表1 ：
根据调查表统计数据，可以看出油田混合烃含硫量严重超出320 mg/m3的行业标准。
我们的目标是将油田混合烃含硫量降至320 mg/m3以下。
三、技术改造方案
1.脱硫剂对比
目前，国内同行对天然气进行脱硫处理，主要有湿法和干法两种，根据上表中各项对比，结合国内同行天然气脱硫的实际经验，我们认为使用高效氧化剂脱硫比较适合站内目前的生产情况。经过比较，我们选用脱硫效果好又经济的Z969常温高效氧化铁脱硫剂。该种常温高效氧化铁脱硫剂，是以铁盐或铁的氧化物为基本原料，经化学合成或转化为活性氧化铁，复合催化剂及粘液剂加工成条状脱硫剂，具有硫容大，阻力小，净化度高，耐水性好等特点。
脱硫技术原理的化学表达式：
Fe2O3+H2S FeS+FeSx+S+H2O
Fe2O3与H2S作用，视气体中H2S含量多少，可生成不同的铁硫化合物或单质硫。
2、设计计算
（1）核算脱硫剂用量
按目前原料气硫含量在850mg/m3，流量每天在4×104m3/d，一年进站气量1320×104m3，操作周期为一年，则气体中总含硫量为1320×104×0.00085=11.22吨 ，脱硫剂的吸附能力为256kg/m3 ，则使用脱硫催化剂的装填量为：
11.22×103÷256=44m3
通过计算可知需要脱硫剂44×0.7=30.8吨。
（2）为了避免脱硫塔进气带液，造成脱硫剂板结，影响脱硫效果、降低使用寿命，设计在脱硫塔前增加一座凝液分离器，预先脱除压缩机一级排气进入脱硫塔所凝结冷却出的油水杂质。
四、技术改造实施情况
1、某油气集输联合站装置改、扩建工程于2013年03月开始，历时40天结束。在这期间，我们对装置脱硫工艺进行扩建施工。吊装脱硫槽、连接进、排气管线及放空、排污等流程。脱硫工艺位于原料气压缩机一级排气至干燥塔之间，平均含硫量为240mg/m3，低于320 mg/m3的行业标准。
五、技术改造工程效益分析
1、项目投资
脱硫塔及附属流程材料费：5 万元；施工费：8万元；脱硫剂：8万元； 合计费用：51万元。
2、经济效益测算
改造工程实施后，油田混合烃含硫量符合行业标准，产品质量明显提高，受到顾客好评。市场反馈信息价格因此每吨增值200元。装置产轻质油也因其含硫量下降，产品质量上升，与脱硫前相比在深加工过程中价值有所提高。脱硫设备正常运转及今后运转更换费用，折合增加成本22元/吨2013年5-10月装置油田混合烃产量为1150吨，与去年同期对比，创造经济效益为：1150×（200-22）=20.47万元.通过计算可见一年半即可可以收回投资。经使用和市场反馈信息良好，社会效果明显。
六、存在问题
1、设计初按照处理天然气40000m3/天，装置扩建后增加一台原料气压缩机，处理气量实际为60000 m3/天，这样必然使设计填加的脱硫剂使用时间缩短，目前我们已经于7月底进行脱硫塔倒塔操作，1#脱硫塔已经停止使用。目前使用为2#塔。2、脱硫塔内脱硫剂的更换填充问题。3、该脱硫剂只适用于天然气中无机硫化合物的脱除，对天然气组份中有机硫化物脱除效果不好。其次是脱除后实际含硫量与设计值相差较大。下一步打算在脱硫剂中混合对有机硫化物脱除效果好的脱硫剂。
七、综合概述
从脱硫装置投运以来近半年的实际生产情况来看，装置的技术改造是成功的。油田混合烃经化验含硫量低于320mg/m3的行业标准，经济效益大大增加。日后进一步脱硫除臭、降低油田混合烃含硫量，尤其是有机硫含量仍是努力的方向。