一種酸氣處理封存工藝方法
【技術領域】
[0001]本發明是對天然氣凈化廠生產排放污染酸氣的一種全新的處理工藝，尤其涉及一種酸氣封存工藝方法。
【背景技術】
[0002]酸氣是指從天然氣中脫出的酸性氣體混合物，其主要成分為H2S和CO2，并含少量的烴類。H2S的毒性很強，當空氣中的H2S濃度為10?15ppm時使人們出現中毒癥狀，我國的工作場地環境最大允許濃度為lOppm，世界各國對H2S的排放有著嚴格的要求。由于CO2的溫室效應，世界各國都在節能減排降低CO2的排放量。2009年12月7日，中國政府在哥本哈根《聯合國氣候變化框架公約》會議上作出了莊嚴承諾，2020年單位國內生產總值的二氧化碳排放量比2005年下降40?45%。國務院2012年8月6日頒布《節能減排“十二五”規劃》中，2015年，全國二氧化硫排放總量控制在2086.4萬噸，比2010年的2267.8萬噸各減少8%，分別新增削減能力654萬噸。
[0003]天然氣生產本來是環保工程，以前對天然氣生產酸氣大氣排放要求不是很嚴格，隨著國家經濟社會的發展，對生存環境越來重視，國家及各個行業相應制定了更加嚴格的大氣污染物排放標準。
[0004]目前天然氣凈化廠主要通過酸氣處理工藝的提高或改進來減少酸氣污染氣體的排放量，提高硫磺回收率來實現的，這也是國內外天然氣凈化行業的普遍做法。目前國內天然氣凈化廠酸氣處理都采用硫磺回收的方法，對H2S進行處理轉變成工業硫磺，降低有害氣體的排放，通常有Claus法及其延伸工藝和直接氧化法等，為了滿足排放標準進一步提高硫回收率增加了尾氣處理單元。傳統的硫磺回收方法都是為了滿足環保要求，基本沒有經濟效益，投資大，通過增加尾氣處理單元進一步增加設備投資。
[0005]為了適用越來嚴格的酸氣排放標準，目前國內都是通過生產工藝的提高或改進，增加硫磺回收率，降低酸氣排放量以滿足排放標準，造成投資大大增加，整個工廠的收益降低；而其受工藝技術的限制酸氣不能100%回收，對環境有一定的影響。
[0006]傳統的酸氣處理是通過工藝技術把H2S轉變成硫磺，主要是通過硫磺回收降低H2S有害氣體的排放，不能從根本解決環境污染問題，存在環境二次污染；對0)2沒有進行處理，造成CO2氣體的大量排放，加劇溫室效應，不利用我國的節能減排目標實現。
[0007]目前的酸氣處理工藝流程復雜，設備多，占地大，硫磺回收過程中設備裝置區有H2S擴散，操作環境危害大。裝置存在眾多塔器和反應器很難適合酸氣負荷大范圍變化。
【發明內容】
[0008]為了克服酸氣處理工藝流程復雜，設備多，占地大，硫磺回收過程中設備裝置區有H2S擴散，操作環境危害大；裝置存在眾多塔器和反應器很難適合酸氣負荷大范圍變化的問題，本發明提供一種酸氣處理封存工藝方法，是對天然氣生產排放污染酸氣一種全新的處理工藝，通過對酸氣進行增壓、脫水和管道輸送回注到合適地層的一種工藝方法，通過回注對酸氣進行永久封存。酸氣通過密閉工藝輸送全部注入地層真正做到H2S和CO2的零排放，即能夠滿足排放標準，有利于節能減排目標實現。
[0009]本發明采用的技術方案:
一種酸氣處理封存工藝方法，具體步驟為:
1)分離，將待處理的酸氣進入酸氣分離器進行初步分離；
2)脫水增壓，初步分離后進入多級壓縮機進行增壓，增壓到2.5-10MPa后進入脫水裝置進行脫水處理，脫水后繼續進入多級壓縮機進行增壓；
3)冷卻，步驟2)中增壓到合適壓力10-20MPa后進入空冷器進行初步冷卻；
4)相態控制，步驟3)中初步冷卻后的進入后冷器繼續冷卻，對相態控制為液態或超臨界相；
5)儲存，步驟4)中冷卻到40°C_60°C后通過輸送管道輸送至回注井回注到地層進行封存。
[0010]步驟2)中所述的多級壓縮機采用往復式壓縮機、離心式壓縮機或螺桿壓縮機，也可以采用機組組合方式。
[0011]所述酸氣分離器與多級壓縮機連接，多級壓縮機的下方通過管線連接有脫水裝置，脫水裝置的上方出口與多級壓縮機的下方入口連通。
[0012]所述多級壓縮機的另一邊連接有空冷器，空冷器另一邊與后冷器連接，后冷器下方通過輸送管道與回注井連通。
[0013]步驟5)中儲存到回注井的酸氣冷卻的溫度為50°。
[0014]本發明的有益效果:
酸氣從天然氣凈化裝置出來后經分離計量后，進入多級壓縮機組進行增壓，在級間進入脫水裝置進行脫水處理，脫完水后繼續進入多級壓縮機入口進行增壓，增壓至合適輸送壓力，后進入酸氣輸送管道輸送至回注井回注到地層。
[0015]本發明這種全新的處理工藝，通過對酸氣進行增壓、脫水和管道輸送回注到合適地層，較傳統的酸氣處理工藝工藝流程簡單，設備少，全密閉操作，能很好的適應酸氣負荷的變化，保證運行安全。酸氣通過密閉工藝輸送全部注入地層真正做到H2S和CO2的零排放。
[0016]以下將結合附圖進行進一步說明。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的工藝流程示意圖。
[0018]圖中，附圖標記為:1、酸氣分離器；2、多級壓縮機；3、脫水裝置；4、空冷器；5、后冷器；6、輸送管道；7、回注井。
【具體實施方式】
[0019]實施例1:
為了克服酸氣處理工藝流程復雜，設備多，占地大，硫磺回收過程中設備裝置區有H2S擴散，操作環境危害大；裝置存在眾多塔器和反應器很難適合酸氣負荷大范圍變化的問題，本發明提供如圖1所示的一種酸氣處理封存工藝方法，是對天然氣生產排放污染酸氣一種全新的處理工藝，通過對酸氣進行增壓、脫水和管道輸送回注到合適地層的一種工藝方法，通過回注對酸氣進行永久封存。酸氣通過密閉工藝輸送全部注入地層真正做到H2S和CO2的零排放，即能夠滿足排放標準，有利于節能減排目標實現。
[0020]一種酸氣處理封存工藝方法，具體步驟為:
1)分離，將待處理的酸氣進入酸氣分離器I進行初步分離；
2)脫水增壓，初步分離后進入多級壓縮機2進行增壓，增壓到2.5MPa后進入脫水裝置3進行脫水處理，脫水后繼續進入多級壓縮機2進行增壓；
3)冷卻，步驟2)中增壓到1MPa后進入空冷器4進行初步冷卻；
4)相態控制，步驟3)中初步冷卻后的進入后冷器5繼續冷卻，對相態控制為液態或超臨界相；
5)儲存，步驟4)中冷卻到40°C后通過輸送管道6輸送至回注井7回注到地層進行封存。
[0021]酸氣從凈化裝置出來進入酸氣分離器1，進行氣液分離，初步分離后進入多級壓縮機2進行增壓，增壓到合適壓力進入脫水裝置3進行脫水處理，脫水后繼續進入多級壓縮機2進行增壓，增壓至合適壓力后進入空冷器4進行初步冷卻，冷卻后進入后冷卻5繼續冷卻對相態進行控制，冷卻至合適溫度進入輸送管道6輸送至回注井7，通過回注井7注入到合適的地層進行封存。
[0022]本發明中，酸氣分離器I與多級壓縮機2連接，多級壓縮機2的下方通過管線連接有脫水裝置3，脫水裝置3的上方出口與多級壓縮機2的下方入口連通；多級壓縮機2的另一邊連接有空冷器4，空冷器4另一邊與后冷器5連接，后冷器5下方通過輸送管道6與回注井7連通。
[0023]步驟2)中初步分離后進入多級壓縮機2進行增壓，增壓范圍為2.5 — lOMPa，本實施例中選取2.5MPa。