[发明专利]使用多个同流接触器从流体流分离杂质

说明书

一种用于净化被污染流体流的方法，其包括接收所述被污染流体流、将所述被污染流体流大致均匀地分布在共用单一压力边界的多个分离单元上、接收溶剂流、以及在所述多个分离单元中将所述被污染流体流与所述溶剂流同流地接触。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年1月9日提交的、名称为“使用多个同流接触器从流体流分离杂质(SEPARATING IMPURITIES FROM A FLUID STREAM USING MULTIPLE CO-CURRENTCONTACTORS)”的美国临时专利申请62/101,743的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

从储层生产烃常常伴随着非烃气体的偶然产生。这样的气体包括诸如硫化氢(H₂S)和二氧化碳(CO₂)之类的污染物。当H₂S或CO₂作为烃流(如甲烷或乙烷)的一部分产生时，原始气流有时被称为“含硫气体”。H₂S和CO₂通常一起称为“酸性气体”。

除了烃生产流之外，酸性气体可以与合成气流或与炼厂气流关联。酸性气体也可能在气体处理设施中存在于所谓的闪蒸气流内。此外，酸性气体可以由煤、天然气或其它碳质燃料的燃烧生成。

气体和/或烃流体流可以不仅包含H₂S或CO₂，而且也可以包含其它“酸性”杂质。这些包括硫醇和其它微量硫化合物(SO_x)。另外，天然气气流可能包含水。事实上，水是许多天然气气流中最常见的污染物。这样的杂质在工业或住宅使用之前应当被去除。

已设计从原始天然气气流去除污染物的方法。在酸性气体的情况下，有时使用低温气体处理，特别是去除CO₂，以防止管线冷冻和堵塞孔口。在其它情况下，特别是对于H₂S去除，烃流体流用溶剂处理。溶剂可以包括化学溶剂，如胺。在酸性气体处理中使用的胺的示例包括单乙醇胺(MEA)，二乙醇胺(DEA)，和甲基二乙醇胺(MDEA)。

有时使用物理溶剂代替胺溶剂。示例包括目前以商标名(包括聚乙二醇的二甲醚)和(包含甲醇)销售的物理溶剂。在一些情况下，已使用混合溶剂，其表示物理溶剂和化学溶剂的混合物。一种这样的混合溶剂的示例目前以商标名(包括环丁砜，水，以及一种或多种胺)销售。然而，胺基酸性气体去除溶剂的使用是最常见的。

胺基溶剂依赖于与酸性气体的化学反应。反应处理有时称为“气体脱硫”。这样的化学反应通常比基于物理的溶剂更有效，特别是在低于约300磅每平方英寸(psia)(2.07兆帕(MPa))的进气压力下。存在使用诸如(包括受阻胺)之类的特殊化学溶剂的情况，特别是用于从包含CO₂的气体和/或烃流体流选择性去除H₂S。

作为气体脱硫处理的结果，产生经处理或“脱硫”的气体流。脱硫气体流基本上耗尽H₂S和/或CO₂组分。可以进一步处理脱硫气体以便液体回收，即通过冷凝出较重的烃气体。脱硫气体可以出售到管道中，或者可以用于液化天然气(LNG)供给。另外，脱硫气体流可以用作气变液处理的原料，并且然后最终用于制备蜡，丁烷，润滑剂，二醇(glycol)和其它石油基产品。提取的CO₂可以出售，或者可以注入地下储层以用于增强的油回收操作。

当天然气气流包含水时，通常在酸性气体去除之前或之后进行脱水处理。这通过在水分离器中使用二醇或其它干燥剂来完成。进行天然气的脱水是为了控制气体水合物的形成和防止分配管道中的腐蚀。气体水合物的形成和管道中的腐蚀可能导致流量的减小以及冷冻控制阀、堵塞孔口和其它操作问题。