川中地区含硫气田水闪蒸气脱硫除臭工艺应用现状与优化建议

含硫天然气田开发中产出的气田水逸散出的闪蒸气含有硫化氢、有机硫等恶臭污染物,影响站场周边环境空气质量,危害现场人员健康。因此,对含硫气田水逸散闪蒸气的有效治理是含硫气田开发安全、清洁生产的要求。文章结合当前国家大气污染防治政策和中国石油温室气体控排要求,对川中含硫气田水闪蒸气采取的脱硫除臭措施的适宜性进行分析,指出不同气田、不同阶段采用的脱硫除臭工艺的局限性。建议针对气田生产特点对含硫气田水闪蒸气治理工艺进行深入研究,在满足安全生产、避免公众环境投诉的条件下,积极落实国家节能提效、低碳排放政策,在新改扩建项目中因地制宜做出调整。

含硫气田水除硫过程能耗及碳排放分析

为探究含硫气田水除硫过程能耗及碳排放的情况,以比能耗分析法和碳排放系数法为基础,采用单位能耗和单位碳排放为评价指标,结合相关性分析、敏感性分析和回归分析等统计学方法,分析了能耗、碳排放与水处理量和进水硫化物之间的关系。结果表明,含硫气田水除硫过程以直接能耗和能耗碳排放为主,单位能耗和碳排放分别为18.20 kWh/m^(3)和12.93 kgCO_(2)e/m^(3)。能耗和碳排放与水处理量之间呈现一定的规模效应,且具有高度的相关性。敏感性分析表明节能减排须重点关注水处理能耗的降低,可采取集中规模化处理、根据产水量变化优化调整装置运行负荷和药剂加注、优化提升气提除硫效率等措施,以达到节能减排的目的。

含硫气田水达标外排处理技术新进展

气田水普遍具有污染物组分复杂、矿化度高等特征,如何对其进行妥善有效的处置,一直是油气田环境保护领域关注的焦点。为此,针对四川盆地某气藏采出气田水矿化度较高且含有较多硫化物等污染物的水质特征,以处理后达标外排为目的,通过实验室试验研究,分析了混凝—脱硫复合处理工艺、化学氧化除氨氮工艺以及低温多效蒸馏工艺处理该气田水的适应性和有效性。结果表明:(1)采用聚合硫酸铁(PFS)作为混凝剂,同时配合使用TS-1脱硫剂,硫化物及石油类的去除率超过90%;(2)采用CA-1作为氧化剂,氨氮去除率超过96%;(3)经低温三效蒸馏工艺处理,蒸馏水中氯化物浓度低于150 mg/L,CODcr浓度低于60 mg/L。结论认为:经全流程工艺处理后,该气田水中主要污染物指标可以达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准的要求,氯化物浓度满足GB 5084—2005《农田灌溉水质标准》的要求,使用上述组合工艺能够对含硫气田水进行高效处理。

含硫气田水的综合治理技术

主要依据四川气田含硫气田水的处理情况，综述了含硫气田水的来源与分类、处理方法和综合治理途径。

含硫气田水罐爆炸可能性探讨

含硫气田水罐内闪蒸气主要组成为可燃气体,因其特殊作业过程,罐内气相空间存在形成混合爆炸气体的可能。结合生产过程的分析和混合气体爆炸极限的相关理论,建立了适合罐内混合气体爆炸浓度的变化模型和计算方法,通过具体实例的计算预测,展示了含硫气田水罐爆炸可能性及控制方式。研究结果表明:当前含硫气田水罐转水过程中存在爆炸形成的可能条件,爆炸极限可根据含惰性气体的混合可燃气进行计算;应明确在液位下降过程中可燃气体浓度是否会在爆炸极限范围内,建议维持含硫气田水罐转水时的微正压,并在呼吸管上设置阻火器,做好防静电接地,优先采用非金属管道和设备等方式降低爆炸风险。

含硫气田水地面处理达标外排工艺技术研究

针对安岳气田龙王庙组气藏气田水H2S、COD、氨氮及Cl-含量高等特点,优选了“氧化脱硫+微电解氧化+MVR”的气田水处理工艺,并在现场开展了中试试验。运行结果表明,该工艺能有效降低气田水中的COD、氨氮,可去除硫化物、全部钡离子以及大部分钙镁离子,处理后的气田水水质满足《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)和《四川省水污染物排放标准》(DB 51/190—93)的一级标准。该工艺处理成本相对较低。

含硫气田水闪蒸气处理工艺评述

含硫气田水闪蒸气中含有H_2S等恶臭气体,需进行安全有效处置后才能排放,对于现有的几种处理工艺(碱液吸收、胺液吸收、液相氧化还原脱硫及干法脱硫技术)尚缺乏系统的对比分析,因而在一定程度上限制了技术的进步和推广。为此,对含硫气田水闪蒸气的来源、组成、排放特点及其控制工艺等进行了分析,探究含硫气田水闪蒸气处理的可行途径,重点从工艺原理、技术路线和适用性等方面针对当前主要的闪蒸气脱硫工艺展开评述,分析、对比了各种技术的特点和适用范围,根据潜硫量的大小对处理工艺进行了推荐,提出了技术发展的方向和建议。研究结果表明:(1)气田水闪蒸气具有含硫化氢浓度高、瞬时流量大、日均潜硫量低和压力低等特性,对其处理应满足国家标准GB/T 14554—1993中H_2S的排放要求;(2)上述几种闪蒸气处理技术各有优缺点:非再生胺液吸收工艺简单、投资较低、运行成本高、净化度低,干法脱硫工艺较简单、生产稳定、投资较高,液相氧化还原脱硫工艺适应潜硫量范围广、净化度高,但工艺复杂、投资高、稳定性较差;(3)含硫气田水闪蒸气处理应首选有组织达标排放,潜硫量在10 kg/d以内建议采用干法或胺液吸收工艺,潜硫量超过10 kg/d建议采用液相氧化还原吸收工艺。结论认为,应进一步探索气田水闪蒸气气质、气量和气速的准确变化规律,以支撑工业设计,并使装置向橇装化、标准化、模块化和自动化方向发展;同时引进增压回收和其他行业低压气体处理新技术,以完善技术体系。

高磨地区含硫气田水除臭处理技术探讨

含硫气田水含硫化物、有机物等污染物,恶臭味大,易挥发,对周边环境和人员的影响及危害大。随着国家新《环境保护法》的实施,对含硫气田水的处理提出了更高要求。针对高磨地区含硫气田水的恶臭治理问题,简要概述了目前国内外含硫气田水脱硫除臭处理技术及其优缺点和适用条件,介绍了安岳气田高磨区块含硫气田水的处理现状。主要通过拉运和管输的方式将闪蒸后的气田水送至回注站处理后回注;结合现场含硫气田水化学除臭探索性试验,探讨了高磨地区含硫气田水拉运除臭的处理工艺和硫化物控制指标;对含硫气田水拉运除臭提出了先采取闪蒸或联合燃料气气提工艺脱硫,将水中硫化物质量浓度降至300 mg/L以下,然后再加注液体脱硫剂进行化学除臭的处理工艺,将处理后水中硫化物质量浓度控制在20 mg/L以下。

含硫气田水微正压气提过程分析优化

针对含硫气田水正压气提效率低、负压气提设备投资较高且工艺流程较复杂的问题,开展了微正压气提除硫试验。同时采用Aspen Plus软件进行微正压气提过程模拟分析,以气提效率和水处理成本作为评价指标,分析了气水比、塔压、进水pH值、进水流量和进水硫化物含量对气提效果的影响。结果表明,微正压气提在进水pH值为4.5~5.5,塔压30 kPa以下,气水比为6~10条件下,气提效果较好。现场应用表明,优化后微正压气提效率平均为93.15%,比优化前气提效率提高了13.86%,可节约水处理成本约46.11万元/a,为同类含硫气田水处理技术提供一定的参考。

含硫气田水闪蒸气处理工艺评述

含硫气田水闪蒸气中含有H2S等恶臭气体,需进行安全有效处置后才能排放,对于现有的几种处理工艺(碱液吸收、胺液吸收、液相氧化还原脱硫及干法脱硫技术)尚缺乏系统的对比分析,因而在一定程度上限制了技术的进步和推广。为此,对含硫气田水闪蒸气的来源、组成、排放特点及其控制工艺等进行了分析,探究含硫气田水闪蒸气处理的可行途径,重点从工艺原理、技术路线和适用性等方面针对当前主要的闪蒸气脱硫工艺展开评述,分析、对比了各种技术的特点和适用范围,根据潜硫量的大小对处理工艺进行了推荐,提出了技术发展的方向和建议。研究结果表明:①气田水闪蒸气具有含硫化氢浓度高、瞬时流量大、日均潜硫量低和压力低等特性,对其处理应满足国家标准GB/T14554-1993中H2S的排放要求;②上述几种闪蒸气处理技术各有优缺点:非再生胺液吸收工艺简单、投资较低、运行成本高、净化度低,干法脱硫工艺较简单、生产稳定、投资较高,液相氧化还原脱硫工艺适应潜硫量范围广、净化度高,但工艺复杂、投资高、稳定性较差;③含硫气田水闪蒸气处理应首选有组织达标排放,潜硫量在10kg/d以内建议采用干法或胺液吸收工艺,潜硫量超过10kg/d建议采用液相氧化还原吸收工艺。结论认为,应进一步探索气田水闪蒸气气质、气量和气速的准确变化规律,以支撑工业设计,并使装置向橇装化、标准化、模块化和自动化方向发展;同时引进增压回收和其他行业低压气体处理新技术,以完善技术体系。

氧化法处理含硫气田水

川南矿区有气水同产井60多口,日产水最多可达100～200m^3。到1985年回注率达31％,而大量气田水直接外排。气田水中含S^(-2)量为20mg/L以上占5.2％,4～20％mg/L占34.8％,而排放标准规定为S^(-2)<4mg/L。通过室验室试验证明,用KMnO_4,H_2O_2和CaCl(OCl)等三种强氧化剂来处理气田水的效率较好。现场试验表明,推荐的三种氧化剂的投加浓度为KMnO_4 30mg/L、H_2O_2 15mg/L、CaCL(OCl)300mg/L。处理成本每m^3分别为0.195、0.175、0.