一种酸气处理封存工艺方法
【技术领域】
[0001]本发明是对天然气净化厂生产排放污染酸气的一种全新的处理工艺，尤其涉及一种酸气封存工艺方法。
【背景技术】
[0002]酸气是指从天然气中脱出的酸性气体混合物，其主要成分为H2S和CO2，并含少量的烃类。H2S的毒性很强，当空气中的H2S浓度为10?15ppm时使人们出现中毒症状，我国的工作场地环境最大允许浓度为lOppm，世界各国对H2S的排放有着严格的要求。由于CO2的温室效应，世界各国都在节能减排降低CO2的排放量。2009年12月7日，中国政府在哥本哈根《联合国气候变化框架公约》会议上作出了庄严承诺，2020年单位国内生产总值的二氧化碳排放量比2005年下降40?45%。国务院2012年8月6日颁布《节能减排“十二五”规划》中，2015年，全国二氧化硫排放总量控制在2086.4万吨，比2010年的2267.8万吨各减少8%，分别新增削减能力654万吨。
[0003]天然气生产本来是环保工程，以前对天然气生产酸气大气排放要求不是很严格，随着国家经济社会的发展，对生存环境越来重视，国家及各个行业相应制定了更加严格的大气污染物排放标准。
[0004]目前天然气净化厂主要通过酸气处理工艺的提高或改进来减少酸气污染气体的排放量，提高硫磺回收率来实现的，这也是国内外天然气净化行业的普遍做法。目前国内天然气净化厂酸气处理都采用硫磺回收的方法，对H2S进行处理转变成工业硫磺，降低有害气体的排放，通常有Claus法及其延伸工艺和直接氧化法等，为了满足排放标准进一步提高硫回收率增加了尾气处理单元。传统的硫磺回收方法都是为了满足环保要求，基本没有经济效益，投资大，通过增加尾气处理单元进一步增加设备投资。
[0005]为了适用越来严格的酸气排放标准，目前国内都是通过生产工艺的提高或改进，增加硫磺回收率，降低酸气排放量以满足排放标准，造成投资大大增加，整个工厂的收益降低；而其受工艺技术的限制酸气不能100%回收，对环境有一定的影响。
[0006]传统的酸气处理是通过工艺技术把H2S转变成硫磺，主要是通过硫磺回收降低H2S有害气体的排放，不能从根本解决环境污染问题，存在环境二次污染；对0)2没有进行处理，造成CO2气体的大量排放，加剧温室效应，不利用我国的节能减排目标实现。
[0007]目前的酸气处理工艺流程复杂，设备多，占地大，硫磺回收过程中设备装置区有H2S扩散，操作环境危害大。装置存在众多塔器和反应器很难适合酸气负荷大范围变化。
【发明内容】
[0008]为了克服酸气处理工艺流程复杂，设备多，占地大，硫磺回收过程中设备装置区有H2S扩散，操作环境危害大；装置存在众多塔器和反应器很难适合酸气负荷大范围变化的问题，本发明提供一种酸气处理封存工艺方法，是对天然气生产排放污染酸气一种全新的处理工艺，通过对酸气进行增压、脱水和管道输送回注到合适地层的一种工艺方法，通过回注对酸气进行永久封存。酸气通过密闭工艺输送全部注入地层真正做到H2S和CO2的零排放，即能够满足排放标准，有利于节能减排目标实现。
[0009]本发明采用的技术方案:
一种酸气处理封存工艺方法，具体步骤为:
1)分离，将待处理的酸气进入酸气分离器进行初步分离；
2)脱水增压，初步分离后进入多级压缩机进行增压，增压到2.5-10MPa后进入脱水装置进行脱水处理，脱水后继续进入多级压缩机进行增压；
3)冷却，步骤2)中增压到合适压力10-20MPa后进入空冷器进行初步冷却；
4)相态控制，步骤3)中初步冷却后的进入后冷器继续冷却，对相态控制为液态或超临界相；
5)储存，步骤4)中冷却到40°C_60°C后通过输送管道输送至回注井回注到地层进行封存。
[0010]步骤2)中所述的多级压缩机采用往复式压缩机、离心式压缩机或螺杆压缩机，也可以采用机组组合方式。
[0011]所述酸气分离器与多级压缩机连接，多级压缩机的下方通过管线连接有脱水装置，脱水装置的上方出口与多级压缩机的下方入口连通。
[0012]所述多级压缩机的另一边连接有空冷器，空冷器另一边与后冷器连接，后冷器下方通过输送管道与回注井连通。
[0013]步骤5)中储存到回注井的酸气冷却的温度为50°。
[0014]本发明的有益效果:
酸气从天然气净化装置出来后经分离计量后，进入多级压缩机组进行增压，在级间进入脱水装置进行脱水处理，脱完水后继续进入多级压缩机入口进行增压，增压至合适输送压力，后进入酸气输送管道输送至回注井回注到地层。
[0015]本发明这种全新的处理工艺，通过对酸气进行增压、脱水和管道输送回注到合适地层，较传统的酸气处理工艺工艺流程简单，设备少，全密闭操作，能很好的适应酸气负荷的变化，保证运行安全。酸气通过密闭工艺输送全部注入地层真正做到H2S和CO2的零排放。
[0016]以下将结合附图进行进一步说明。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的工艺流程示意图。
[0018]图中，附图标记为:1、酸气分离器；2、多级压缩机；3、脱水装置；4、空冷器；5、后冷器；6、输送管道；7、回注井。
【具体实施方式】
[0019]实施例1:
为了克服酸气处理工艺流程复杂，设备多，占地大，硫磺回收过程中设备装置区有H2S扩散，操作环境危害大；装置存在众多塔器和反应器很难适合酸气负荷大范围变化的问题，本发明提供如图1所示的一种酸气处理封存工艺方法，是对天然气生产排放污染酸气一种全新的处理工艺，通过对酸气进行增压、脱水和管道输送回注到合适地层的一种工艺方法，通过回注对酸气进行永久封存。酸气通过密闭工艺输送全部注入地层真正做到H2S和CO2的零排放，即能够满足排放标准，有利于节能减排目标实现。
[0020]一种酸气处理封存工艺方法，具体步骤为:
1)分离，将待处理的酸气进入酸气分离器I进行初步分离；
2)脱水增压，初步分离后进入多级压缩机2进行增压，增压到2.5MPa后进入脱水装置3进行脱水处理，脱水后继续进入多级压缩机2进行增压；
3)冷却，步骤2)中增压到1MPa后进入空冷器4进行初步冷却；
4)相态控制，步骤3)中初步冷却后的进入后冷器5继续冷却，对相态控制为液态或超临界相；
5)储存，步骤4)中冷却到40°C后通过输送管道6输送至回注井7回注到地层进行封存。
[0021]酸气从净化装置出来进入酸气分离器1，进行气液分离，初步分离后进入多级压缩机2进行增压，增压到合适压力进入脱水装置3进行脱水处理，脱水后继续进入多级压缩机2进行增压，增压至合适压力后进入空冷器4进行初步冷却，冷却后进入后冷却5继续冷却对相态进行控制，冷却至合适温度进入输送管道6输送至回注井7，通过回注井7注入到合适的地层进行封存。
[0022]本发明中，酸气分离器I与多级压缩机2连接，多级压缩机2的下方通过管线连接有脱水装置3，脱水装置3的上方出口与多级压缩机2的下方入口连通；多级压缩机2的另一边连接有空冷器4，空冷器4另一边与后冷器5连接，后冷器5下方通过输送管道6与回注井7连通。
[0023]步骤2)中初步分离后进入多级压缩机2进行增压，增压范围为2.5 — lOMPa，本实施例中选取2.5MPa。