天然气脱汞工艺技术研究

2023-02-17

前言:

众所周知汞是具有危害性的元素, 在大多数天然气中都或多或少的含有汞元素, 并且汞在不同的气田中其含量也有很大的差异, 通常情况下气田中汞的标准含量是每立方米1到200微克之间。汞具有危害性是由于汞具有较高的毒性与腐蚀性, 会与天然气中的铬元素、钯元素、铂元素以及镍元素等发生化学反应, 造成天然气中毒。因此, 为了能够安全使用含有汞的天然气, 有效减少环境污染, 实施天然气脱汞工艺技术, 不仅可以有效降低天然气中汞的含量, 还可以有效确保人们的生命安全。因此, 本文对天然气脱汞工艺技术进行研究, 对我国天然气气田的开发与利用具有重要的意义[1]。

一、我国天然气中汞的存在形式及分布

在天然气气田中都含一定的单质汞与汞的化合物, 而在天然气中汞元素则主要以单质汞的形式存在, 而汞的化合物含量较低, 而且, 汞的化合物沸点较低, 因此在天然气脱汞工艺技术中通常不考虑脱除汞的化合物。如表1所示。

我国天然气气田中汞的含量分布在每立方米0.04到1930微克之间。在我国15个主要的天然气气油中, 汞含量分布最高的是渤海地区的辽河盆地, 此外琼东南盆地、濮阳盆地、冀中盆地以及四川盆地汞的含量分布相对较高于其他天然气气油盆地[2]。

二、天然气脱汞工艺技术

天然气中含有汞, 会使天然气设置装置在不同程度上受到严重的腐蚀, 目前人们已逐渐意识到天然气中汞的腐蚀危害性, 国内外纷纷研究关于天然气脱汞工艺技术。目前, 国外的许多已开发的天然气脱汞工艺技术得到广泛应用, 并逐渐走向商业化。我国国内天然气脱汞工艺技术主要采用化学脱汞工艺技术, 即载硫活性炭脱汞工艺, 已逐渐形成了国内化的脱汞载硫活性炭, 并在国内的大型LNG天然气脱汞装置中得到了广泛的应用, 可将天然气中所含的汞含量从每立方米235微克脱除到每立方米0.005微克, 脱汞效果非常明显。目前, 虽然国内天然气脱汞工艺技术研究取得了一定的成果, 但在其它天然气脱汞工艺技术方面还没有什么实质性的发展进程, 而国外关于其它天然气脱汞工艺技术方面也没有实际应用案例[3]。

目前, 我国天然气脱汞工艺技术主要有低温分离、溶液吸收、膜分离脱汞、阴离子树脂以及化学吸附等, 各种天然气脱汞工艺技术具有不同的工艺特性。其中低温分离工艺是指利用较低温度分离原理实现的天然气的除汞、脱汞, 将天然气中分离出来的汞进入到污水与液烃中, 容易造成二次污染, 并且在一定程度上增加了处理难度。而在天然气脱汞工艺中脱汞效果最差的是溶液吸收工艺, 其具有饱和吸收容量较低, 吸收溶液腐蚀性强等特点, 将脱除的汞进入到吸收溶液中, 容易造成二次污染。目前, 国内脱汞效果最佳的是化学吸附脱汞工艺, 具有经济、环保等优点, 在国内天然气脱汞工艺中广泛应用[4]。

结语:

天然气中含有汞元素不仅对环境保护与工艺设备不利, 还对人们的生命安全造成严重的威胁。因此, 采用天然气脱汞工艺技术, 可以有效降低天然气中汞的含量, 有利于减少环境污染, 有效延长天然气液化以及天然气凝液因收等装置的使用寿命, 有效减少天然气中毒事件的发生, 在一定程度上推动了天然气气田的安全开发与利用[5]。

摘要：在大多数天然气气田中都含有一定的单质汞或者是汞的化合物, 我国天然气中单质汞或者是汞的化合物含量通常是在每立方米1到200微克之间。在天然气使用过程中, 汞不仅可以导致天然气中毒事件发生, 还可能使铝制的板翅式换热器被腐蚀。当前我国天然气脱汞技术主要采用化学吸附工艺脱汞, 其优点是可以深度脱汞, 脱汞深度最高可达每立方米0.01微克。本文主要分析了天然气中汞分子存在方式及存在形式, 深入探讨天然气脱汞工艺技术。

关键词：脱汞工艺技术,天然气,吸附