91精品人妻互换日韩精品久久影视|又粗又大的网站激情文学制服91|亚州A∨无码片中文字慕鲁丝片区|jizz中国无码91麻豆精品福利|午夜成人AA婷婷五月天精品|素人AV在线国产高清不卡片|尤物精品视频影院91日韩|亚洲精品18国产精品闷骚

    作者：張毅

    我國(guó)頁(yè)巖氣儲(chǔ)量豐富，國(guó)家能源局發(fā)布的“頁(yè)巖氣十二五規(guī)劃”提出，到2015年，初步實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，頁(yè)巖氣產(chǎn)量達(dá)到65億m3/a，頁(yè)巖氣的持續(xù)開發(fā)利用有利于緩解我國(guó)能源緊張的現(xiàn)狀。頁(yè)巖氣從地層開采出來常常攜帶大量的酸性有毒氣體，需要在處理廠進(jìn)行凈化達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)之后才能外輸至下游用戶。而頁(yè)巖氣田具有高產(chǎn)高壓的特點(diǎn)，井口套壓可達(dá)20 MPa以上，單井產(chǎn)量在6萬~20萬m3/d，因此處理廠的工作負(fù)荷壓力很大。DEA屬于仲醇胺，它的蒸氣壓低，蒸發(fā)損失小，由于其腐蝕性弱，溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，使用的循環(huán)量較少，投資和操作費(fèi)用低，因此，DEA在氣體脫酸中應(yīng)用非常廣泛。

    本文中以某頁(yè)巖氣田開采出的含硫化氫體積分?jǐn)?shù)1.17%的頁(yè)巖氣為研究對(duì)象，進(jìn)行DEA法脫硫工藝模擬分析，為氣田的工藝設(shè)計(jì)等提供參考。

1  氣體條件及模型建立

1.1氣體性質(zhì)

頁(yè)巖氣組分如表1所示，來氣溫度40CC，壓力為5 MPa，流量215萬m3/d。

    由表1可知，頁(yè)巖氣中的硫化氫組分體積分?jǐn)?shù)在1. 1%以上，達(dá)到340g／m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過GB 17820-2012《天然氣》中二類氣硫化氫含量小于20 mg/m3的規(guī)定。

1.2模型介紹

使用Aspen Hysys建立頁(yè)巖氣DEA脫硫模型，如圖1所示。

    流程主要包括2個(gè)部分：氣體脫硫、DEA富液再生。含硫頁(yè)巖氣經(jīng)過分離器從吸收塔底部進(jìn)入吸收塔與塔頂?shù)腄EA貧液充分接觸，頁(yè)巖氣中的硫化氫被DEA吸收，甜氣從吸收塔頂輸出去往脫水裝置。塔底富含硫化氫的DEA富液溶液通過節(jié)流降壓之后，進(jìn)入閃蒸罐閃蒸出液體中的蒸氣體，再與再生塔底部輸出的高溫貧液進(jìn)行換熱，進(jìn)入再生塔再生，酸性氣體從塔頂排出進(jìn)行進(jìn)一步處理，蒸餾后的富液變?yōu)樨氁簭乃�底流出并與進(jìn)入再生塔的富液換熱后溫度降低到60~ 70CC，貧液與補(bǔ)充水混合后經(jīng)冷卻、增壓，從吸收塔頂部進(jìn)入，這樣就構(gòu)成了一個(gè)循環(huán)的脫酸過程 本文中建立的DEA脫酸模型

吸收塔的塔板數(shù)取10塊，塔板間距約為0.6 m，再生塔塔板取20塊，塔頂進(jìn)氣溫度為98℃。

2模擬分析

    建立的DEA脫除硫化氫的工藝模型是否有效的一個(gè)重要指標(biāo)為凈化后的頁(yè)巖氣中硫化氫含量是否滿足要求。另外，據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，再生塔底的重沸器部分能耗可占到系統(tǒng)總能耗的80%以上，因此，重沸器的負(fù)荷是本文中模擬分析的另一重要指標(biāo)。本文中采用單一變量分析方法，通過改變單個(gè)不同影響因素，綜合考慮頁(yè)巖氣硫化氫脫除率和重沸器負(fù)荷大小變化。

2.1  吸收塔壓力

頁(yè)巖氣流量215萬m3/d，DEA的注入量為4 800 kg/min，吸收塔板數(shù)目設(shè)置為10，初始工作壓力為4 600 kPa，再生塔板15個(gè)。改變吸收塔的工作壓力，控制其他變量，得到硫化氫脫除率和重沸器負(fù)荷與壓力間的關(guān)系，由圖2可知，硫化氫脫除率和重沸器負(fù)荷均隨壓力的增大而增大，但二者的變化不大，當(dāng)吸收塔壓力提高了2.4 MPa時(shí)，硫化化則是先增大然后逐漸減小的趨勢(shì)。因此，理論上增大吸收塔的塔板數(shù)可以有效地提高系統(tǒng)脫酸的能力并且達(dá)到減小能耗的目的，但是當(dāng)吸收塔塔板設(shè)定為20個(gè)時(shí)，模型不再收斂，故最終選取19塊吸收塔板。

2.2頁(yè)巖氣溫度

頁(yè)巖氣進(jìn)塔溫度對(duì)脫硫率影響不大，但是對(duì)減少再生塔的功率消耗作用明顯，由圖3可知，隨著頁(yè)巖氣溫度的增加，重沸器負(fù)荷呈現(xiàn)先減小再增大的趨勢(shì)，在64℃附近重沸器負(fù)荷最小。因此，從節(jié)約系統(tǒng)運(yùn)行成本的角度來看，應(yīng)優(yōu)選出一個(gè)較優(yōu)的進(jìn)氣溫度以減少再生塔的能耗費(fèi)用。

2.3吸收塔塔板數(shù)

吸收塔塔板數(shù)是吸收塔設(shè)計(jì)過程中一個(gè)重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，通過初選吸收塔塔板數(shù)量得到硫化氫脫除率和重沸器負(fù)荷的變化結(jié)果。由圖4可以看出，硫化氫的脫除程度隨著吸收塔的增加呈現(xiàn)明顯增加的趨勢(shì)，且增大的幅度逐漸減小。重沸器負(fù)荷的變化則是先增大然后逐漸減小的趨勢(shì)。因此，理論上增大吸收塔的塔板數(shù)可以有效地提高系統(tǒng)脫酸的能力并且達(dá)到減小能耗的目的，但是當(dāng)吸收塔塔板設(shè)定為20個(gè)時(shí)，模型不再收斂，故最終選取19塊吸收塔板。

2.4 DEA溶液循環(huán)量

DEA溶液循環(huán)量在很大程度上決定著頁(yè)巖氣脫酸系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，循環(huán)量的合適選擇顯得尤為重要。初設(shè)進(jìn)入吸收塔的DEA貧液溫度為35℃，流量為234.1 m3/ h（單位已換算），吸收塔板數(shù)為10，通過改變DEA進(jìn)量得到不同循環(huán)量對(duì)應(yīng)的硫化氫脫除率和重沸器負(fù)荷。由圖5可知，隨著DEA循環(huán)量的不斷增大，可有效提高硫化氫的脫除率，但是重沸器負(fù)荷幾乎呈直線增長(zhǎng)，因此，存在一個(gè)較佳的DEA循環(huán)量使經(jīng)濟(jì)效益最高。綜合考慮，采用吸收塔壓力4 600 kPa，循環(huán)量取234.1 m 3／h。

2.5 DEA質(zhì)量分?jǐn)?shù)

DEA溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)脫酸效果和再生塔的重沸器能耗均有較明顯的影響，如圖6所示，硫化氫脫除效果隨DEA質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加而增強(qiáng)，重沸器負(fù)荷隨DEA質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大而增大的速度逐漸變大。因此，在選取DEA溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)需綜合考慮對(duì)二者的影響以選取較優(yōu)的值，由圖6可以得到，質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%~50%的DEA溶液較為合適。

3結(jié)論

    采用DEA脫酸法對(duì)某頁(yè)巖氣進(jìn)行脫除硫化氫模擬分析，分別考慮吸收塔工作壓力、頁(yè)巖氣進(jìn)吸收塔溫度、吸收塔塔板數(shù)、DEA溶液循環(huán)量以及DEA溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)建立的脫酸系統(tǒng)硫化氫脫除率和重沸器負(fù)荷的影響情況，得出結(jié)論。

    (1)提高吸收塔工作壓力可增大硫化氫脫除率，但同時(shí)再生塔的重沸器負(fù)荷也會(huì)相應(yīng)增大，可適當(dāng)提高吸收塔工作壓力以提高脫酸效果。

    (2)頁(yè)巖氣進(jìn)塔溫度對(duì)脫酸效果影響較小，但是提高頁(yè)巖氣的進(jìn)塔溫度可有效減少重沸器的工作負(fù)荷，且重沸器的工作負(fù)荷隨著溫度的增加呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)，因此，頁(yè)巖氣進(jìn)塔溫度應(yīng)不超過65℃。

    (3)吸收塔塔板數(shù)對(duì)頁(yè)巖氣的脫酸效果有顯著影響，增大吸收塔塔板可大幅提高頁(yè)巖氣中硫化氫的脫除率。重沸器負(fù)荷隨吸收塔塔板數(shù)的增大先增大后減小，但吸收塔塔板數(shù)不可太多，否則影響系統(tǒng)的收斂性能。

    (4) DEA溶液的循環(huán)量對(duì)重沸器負(fù)荷的影響很大，因此，滿足脫酸要求的前提下應(yīng)盡可能減少DEA溶液的循環(huán)量，以達(dá)到減少再生塔能耗的作用。

(5)頁(yè)巖氣脫酸效果隨著DEA溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加可顯著提高，但是DEA溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高也會(huì)顯著增加重沸器負(fù)荷，因此，質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%—50%的DEA脫酸溶液較為合適。4摘要：

為了研究DEA法在國(guó)內(nèi)某頁(yè)巖氣的脫硫效果和規(guī)律，結(jié)合頁(yè)巖氣性質(zhì)和DEA溶液的脫硫特性，建立了DEA法脫硫模型。利用該模型模擬了頁(yè)巖氣DEA法脫硫過程中的吸收塔工作壓力和貧液循環(huán)量等參數(shù)的變化規(guī)律，對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果表明，可適當(dāng)提高吸收塔工作壓力以提高脫酸效果；提高頁(yè)巖氣的進(jìn)塔溫度可有效減少重沸器的工作負(fù)荷；吸收塔塔板數(shù)對(duì)頁(yè)巖氣的脫酸效果有顯著影響；DEA溶液的循環(huán)量對(duì)重沸器負(fù)荷的影響很大；質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%~ 50%的DEA溶液脫酸效果較好。