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重质含硫原油脱硫工艺技术评价及优化研究

作　者: 潘鑫鑫
导　师: 李玉星
学　校: 中国石油大学
专　业: 油气储运工程
关键词: 含硫稠油 脱H2S 多级分离 负压闪蒸 分馏 气提
分类号: TE624.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 174次
引　用: 1次
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内容摘要


H2S是一种毒性很大的气体,造成环境污染,对人体也会产生严重危害,并且在工业生产过程中,H2S的存在还会对设备造成腐蚀,我国油田所采原油大部分为低硫原油,在过去,原油的产量尚可自给自足,但是随着经济的发展,人民生活水平的提高,我国对原油的需求量越来越大,进口原油逐年增多,其中有很大一部分为含硫原油,因此随之而来的就是对脱硫技术的迫切需求。而对于高含硫稠油,由于稠油本身的高密度、高粘度等特点,使其脱硫存在一定的困难,目前国内还没有形成比较成熟的原油脱H2S技术,然而,原油的脱硫问题却不容忽视。H2S的常压沸点介于乙烷（C2）和丙烷（C3）之间,因此,在原油脱气的过程中,分离出C2和C3的同时也可以将其中所含的H2S分离出来,基于这一原理,在汽液相平衡理论的基础上进行了原油脱H2S的研究。在对状态方程和活度系数方程等热力学模型研究的基础上,根据现场实验数据优选适合原油脱硫的计算模型。然后对多级分离、负压闪蒸、分馏以及气提四种工艺进行了软件模拟研究,对每种工艺的影响因素进行敏感性分析,在此基础上优化各工艺的操作参数,并做详细的对比分析,确定每种工艺的适用范围。研究结果表明气提工艺的脱硫效果最好,适合含硫量高的原油的脱硫化氢处理。针对塔河稠油的特点首次提出了两级气提工艺脱除原油中的硫化氢,根据现场生产情况优化两级气提的相关操作参数,并对应用效果进行分析,结果表明应用两级气提工艺进行脱硫化氢处理,脱硫效果非常好,可节省大量的投资和操作费用。两级气提方法的提出为稠油脱硫化氢提供了一种新的途径,可以促进我国含硫稠油和超稠油的开发。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-17
  1.1 研究目的与研究意义  9-10
  1.2 含硫稠油性质及存在问题研究  10-12
  1.3 国内外脱硫工艺研究  12-16
  1.4 论文的研究内容  16-17
第二章 含硫稠油热力学模型分析和筛选  17-38
  2.1 引言  17-18
  2.2 状态方程法  18-19
  2.3 活度系数模型  19-30
    2.3.1 Wohl 型方程  20-23
    2.3.2 局部组成概念模型  23-26
    2.3.3 基团贡献概念模型  26-28
    2.3.4 活度系数模型比较  28-30
  2.4 其他重要的热力学模型研究  30-32
    2.4.1 Grayson-Streed(GS)模型  30
    2.4.2 Braun K10 模型  30
    2.4.3 GPA Sour Water 模型  30-31
    2.4.4 Sour 模型  31-32
    2.4.5 小结  32
  2.5 热力学模型的选择  32-38
    2.5.1 实验过程  32-33
    2.5.2 实验结果与模型优选  33-37
    2.5.3 小结  37-38
第三章 含硫稠油脱硫工艺及影响因素分析  38-57
  3.1 引言  38-39
  3.2 多级分离工艺  39-45
    3.2.1 分离级数和分离温度的影响  40-42
    3.2.2 分离压力的影响  42-43
    3.2.3 分离级数和分离压力的选择  43-44
    3.2.4 小结  44-45
  3.3 负压闪蒸工艺  45-47
    3.3.1 操作压力与操作温度的影响  45-47
    3.3.2 小结  47
  3.4 分馏工艺  47-51
    3.4.1 分馏塔塔板数的影响  48-49
    3.4.2 塔内操作压力的影响  49-50
    3.4.3 塔底加热温度的影响  50-51
    3.4.4 小结  51
  3.5 稠油气提油气分离工艺  51-57
    3.5.1 气提气流量的影响  52-53
    3.5.2 气提塔压力的影响  53-54
    3.5.3 塔底加热温度的影响  54-55
    3.5.4 气提塔塔板数的影响  55
    3.5.5 其他影响因素分析  55
    3.5.6 小结  55-57
第四章 含硫稠油脱硫工艺优化评价  57-68
  4.1 多级分离脱硫参数优化  57-58
  4.2 负压闪蒸脱硫参数优化  58-61
  4.3 分馏法脱硫参数优化  61-62
  4.4 气提法脱硫参数优化  62-65
  4.5 四种脱硫方法适应性分析  65-68
第五章 脱硫工艺技术在塔河12区的应用  68-77
  5.1 塔河12 区含硫稠油脱硫方案确定  68-72
  5.2 气提工艺在塔河三号联的应用及效果评价  72-77
结论与建议  77-79
  结论  77-78
  建议  78-79
参考资料  79-82
附录  82-89
攻读硕士学位期间取得的学术成果  89-90
致谢  90

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中图分类: > 工业技术 > 石油、天然气工业 > 石油、天然气加工工业 > 石油炼制 > 炼油工艺过程 > 原油预处理
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