[发明专利]用于共流接触器的聚结器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年3月13日提交的题为“用于共流接触器的聚结器”的美国专利申请62/132,631的优先权益，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

从储层生产烃经常附带地生产非烃气体。这样的气体包括污染物，例如硫化氢(H₂S)和二氧化碳(CO₂)。当H₂S或CO₂作为烃料流(例如甲烷或乙烷)的一部分产生时，原料气体料流有时被称作“酸性气体(sour gas)”。H₂S和CO₂经常一起被称为“酸气体(acid gas)”。

除了烃生产料流，酸气体可与合成气体料流相关联，或与精炼装置气体料流相关联。酸气体还可存在于气体加工设施中的所谓的闪蒸气体料流中。此外，酸气体可通过煤、天然气或其它碳质燃料的燃烧产生。

气体和/或烃流体料流可能不仅含有H₂S或CO₂，而且还含有其它“酸性的”杂质。这些包括硫醇和其它痕量硫化合物(SO_x)。除此之外，天然气料流可含有水。事实上，水是许多天然气料流中最常见的污染物。这种杂质在工业或民用使用前应予以去除。

以开发了从原料天然气料流去除污染物的方法。在酸气体的情况下，有时使用低温气体加工，特别是去除CO₂以防止管线冻结和孔阻塞。在其它情况下，特别是与H₂S去除相关的情况，用溶剂来处理烃流体料流。溶剂可包括化学溶剂例如胺。酸性气体处理中使用的胺的实例包括单乙醇胺(MEA)，二乙醇胺(DEA)和甲基二乙醇胺(MDEA)。

物理溶剂有时代替胺溶剂使用。实例包括目前以商品名(包含聚乙二醇的二甲醚)和Rectisol^TM(包含甲醇)销售的物理溶剂。在一些情况下,使用混杂溶剂，其指物理和化学溶剂的混合物。一种这样的混杂溶剂的的实例为目前以商品名(包含环丁砜、水和一种或多种胺)销售。然而，使用基于胺的酸气体去除溶剂是最常见的。

基于胺的溶剂依赖与酸气体的化学反应。反应过程有时被称作“气体甜化”。这样的化学反应通常比物理基溶剂更为有效，特别是在进料气体压力低于约300磅每平方英寸绝压(psia)(约20巴)时。还有些情况下，使用特殊化学溶剂例如(包含位阻胺)，特别是用于从含H₂S和CO₂的气体和/或烃流体料流选择地去除H₂S。

作为气体甜化过程的结果，产生了经处理或“甜化的”气体料流。甜化的气体料流基本上贫乏H₂S和/或CO₂组分。甜化的气体可以被进一步加工以进行液体回收，即通过冷凝出较重的烃气体。甜气可在管道中出售或可用于液化天然气(LNG)进料。除此之外，甜化的气体料流可用作气液工艺的原料，然后最终用于制造蜡、丁烷、润滑剂、二醇和其它石油基产品。提取的CO₂可出售，或可将它注入地下储层以改善油回收操作。

当天然气料流含有水时，通常在酸气体去除前或后进行脱水过程。这通过水分离器中使用二醇或其它干燥剂进行。进行天然气的脱水以控制气体水合物的形成和防止分配管道的腐蚀。气体水合物的形成和管道中的腐蚀可能导致流量减少以及控制阀冷冻、孔堵塞及其它操作问题。

传统上，使用化学溶剂或干燥剂去除酸气体或水的方法涉及到原料天然气料流与化学品的逆流接触。将原料气体料流引入接触塔或吸收塔的底部。同时，将溶剂溶液引导至塔的顶部。塔有塔盘、填充物或其它“内件”。当溶剂通过内件落下时，它吸收不需要的组分，将它们作为“富”溶剂溶液的一部分通过接触塔的底部离开。同时，大幅度贫乏不合需要的组分的气态流体在塔顶离开。

根据情况而可能是富溶剂或富二醇，它们离开接触器，并且有时被称作吸收剂液体。吸收后，再生(也称为“解吸”)的过程可用于将污染物与吸收剂液体的活性溶剂分离。这产生“贫”溶剂或“贫”二醇，然后通常再循环到接触塔进一步吸收。