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浅谈脱汞技术在含汞油气田中的应用

编辑:sx_shangjianm

2016-03-22

编辑老师为您整理了脱汞技术在含汞油气田中的应用,文章通过对脱汞工艺的分析对比,及脱汞实施效果的分析,提高人们对冷箱的汞腐蚀认识,加深对脱汞工艺的掌握具有较强的参考借鉴价值。

1、目前,通常采用固体吸附剂脱除天然气中的汞,脱汞后的天然气汞含量可降至0.001~0.01μg/m3。按照吸附原理的不同,可以分为不可再生工艺和可再生工艺两种:

①不可再生工艺 通常采用载硫活性炭作为吸附剂的固定床反应器,原料气先脱水后,再经载硫活性炭脱除天然气的汞。活性炭中的硫可以和汞反应结合而附着在活性炭过渡孔中,从而达到脱汞的目的,其化学反应式为:2Hg+S2→2HgS。海南海然高新能源有限公司所属的LNG装置2007年3月采用载硫活性碳脱汞,脱汞前原料气中的汞含量为20~40μg/m3),脱汞后气体中检测不出汞含量,效果较好。

②可再生工艺 通常采用HgSIV作为吸附剂的固定床反应器,原料气在脱水的同时也脱除天然气的汞。HgSIV脱汞分子筛是美国UOP公司生产的专用分子筛脱汞剂,能同时脱汞和脱水,HgSIV分子筛的表面含有银,天然气中的汞通过与银相溶合的方式而脱除,HgSIV分子筛的添加方式和传统分子筛一致,不需要特殊流程,可以在线再生,再生温度和脱水用分子筛再生温度相近,可与分子筛填装在一个塔内。HgSIV-3型分子筛的颗粒直径约1.9mm,密度约730kg/m3,含水质量分率小于5%。其化学分子式为:Mx[(ALO2)x(SiO2)y]·aAg2O·zH2O [M=Na]。埃及Khalda石油公司Salam天然气处理厂在2000年检测出原料天然气的汞含量为75~175μg/m3,吸附脱汞采用HgSIV吸附剂,处理后的外销天然气中汞含量低于20μg/m3。

2、腐蚀机理 汞是一种重金属元素,俗称水银,常温下呈液态,银白色,易流动,密度13.5951g/cm3(即0℃时汞的密度),沸点356℃,凝点-39℃。汞能溶解多种金属,溶解后生成的汞合金又称汞齐。

一般说来,与汞性质相近的金属易于被溶解,在20℃时,Al在汞中的溶解度约为2.3×10-3%。一旦轻烃装置的天然气中含汞,在一定条件下可能对冷箱造成严重损坏,其腐蚀机理主要有如下几种:

1) 溶解腐蚀 纯净的金属铝极易与空气中的氧气反应,生成一层致密的Al2O3钝化膜。但保护膜不仅在一定工况下(如变形)容易破裂,而在天然气的密闭厌氧条件下无法再次钝化生成保护膜。且很少量的汞就可导致钝化膜破裂。Hg在铝合金上生成附着力很小的汞齐,通过表面扩散分离钝化膜,使其抗腐蚀性能不断下降。这样,汞和铝之间的润湿也变得容易,不断发生汞对铝的溶解腐蚀。

标签:化学

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