[发明专利]一种以空气为气源进行原油气提脱硫的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种原油脱硫的方法，尤其是气提脱硫。

背景技术

油田含硫原油在储运过程中硫化氢会挥发出来污染环境，超过15PPM时会造成人员伤亡事件，同时硫化氢会影响原油品质，增加设备的腐蚀性，应在油田单井或单站进行前端脱硫处理。常用的脱硫化氢方式为加注化学脱硫剂，但存在药剂成本高、脱除不彻底，生成物影响原油品质的问题。

新疆塔河油田于2009年1月投产使用了干法气提脱硫装置，所述的干气来自天然气轻烃站(甲烷为主要组成)，脱硫后的干气返回轻烃站再次进行处理。因净化成本高、工艺复杂等因素制约，在油田试采单井、单站天然气气提含水原油脱硫时不经济适用，而采用以除氧空气为气源的小型化气提脱硫并吸收净化的一体化工艺目前属于空白。

发明内容

空气是最廉价的气源，但直接采用空气进行原油脱硫化氢存在极大风险，氧与原油中的轻烃和闪蒸气混合后可能引起爆燃。本专利的目的通过将空气除氧后得到以氮气和二氧化碳为主分的惰性气体，经加压后作为原油气提气源，消除爆燃危害。再将脱硫塔顶返出的含硫化氢尾气通过化学剂吸收，消除对环境的污染和人员的危害。

为了达到所述的技术效果，本发明提供了以下技术方案：

以除氧空气为气源进行气提脱硫，所述除氧空气是通过燃烧法、碳分子筛吸附法、膜空分法中任一方法制备，优选燃烧法中的燃烧设备或内燃机燃烧。

将燃烧设备或内燃机的排气管与空气过滤器、空气冷却器、缓冲气罐、空压机和原油气提脱硫塔依次串联，在燃烧设备或内燃机内部将空气中的氧气转化成二氧化碳，排出气为除氧空气，该除氧空气经过过滤、冷却、压缩后通入原油气提脱硫塔内进行气提脱硫，产生的含硫化氢空气经喷淋碱液吸收后外排。

将空压机、缓冲气罐、空气干冷器、碳分子筛除氧器和原油气提脱硫塔依次串联，从进气口通入空气，在碳分子筛除氧器内部将空气中的氧气吸附，排出气为除氧空气，将该除氧空气通入原油气提脱硫塔内进行气提脱硫，产生的含硫化氢空气经喷淋碱液吸收后外排。

将空压机、缓冲气罐、空气干冷器、膜空分法除氧器和原油气提脱硫塔依次串联，从进气口通入空气，在膜空分法除氧器内部将空气中的氧气吸附，排出气为除氧气源，将该除氧空气通入原油气提脱硫塔内进行气提脱硫，产生的含硫化氢空气经喷淋碱液吸收后外排。

结合上述技术方案内容，本发明提供的技术方案的生产流程是：

1、根据生产规模确定空气除氧方式，燃烧法空气除氧是在燃烧设备或内燃机排气管上的安装支线与空气体过滤器、空气冷却器和缓冲气罐串联，缓冲气罐再连接空压机进气口，工作时在燃烧设备内部将空气中的氧气转化成二氧化碳，排出气为除氧空气，此方案适用于油田单井无电力设施的情况；碳分子筛空气除氧方法、膜空分法是将空气加压后经干冷器净化，再通过碳分子筛吸附法或膜空分法设备，利用氧和氮在分子筛表面或膜表面的吸附量的差异及氧和氮在碳分子筛或膜表面中的扩散速率不同，除去空气中的氧，生成无氧空气(氮气纯度95％以上)，此方案适用于配电到位的油田单井或单站；

2、设计除氧方式、设备参数后，依次将空气除氧及加压部分、原油脱硫塔部分和尾气净化外排部分组合成一体化装置，连接油井来液(油、水)；

3、工艺运行时，空气经除氧净化、加压后通入原油脱硫塔内气提出硫化氢，塔顶返出的含硫气体经管线进入与原油脱硫塔并列的尾气吸收塔，在尾气吸收塔内含硫废气经喷淋化学剂的吸收净化后外排，实现工艺目的。

将空气除氧、气提脱硫和尾气吸收三种功能组合化、一体化，可大大减少基础投资，适应边远单井含水原油脱硫，对设备安全、环境治理和健康防护都有着极大的意义。

附图说明

附图用来提供对发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是除氧空气气提脱硫简易工艺框图；

图1中标记示意为：

1-空气除氧装置   2-原油气提脱硫装置     3-尾气净化外排装置

图2是空气燃烧法气提脱硫工艺框图；

图2中标记示意为：

1-空气                2-燃烧设备         3-燃烧设备排气管

4-排气管支管          5-空气过滤         6-空气冷却器

7-缓冲气罐            8-空压机           9-原油气提脱硫塔

10-油井产液(油、水)   11-塔顶返气管线    12-尾气吸收塔