[發明專利]與增強的選擇性污染物除去方法相關的設備和系統

在審

• 申請號: 201780056135.1
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN109715267A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: S·A·弗里曼;E·J·格雷夫;J·T·卡利南;P·S·諾斯羅普;N·K·葉
• 申請（專利權）人: 埃克森美孚上游研究公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 楊立芳

本文提供了從氣態料流分離CO₂和H₂S的系統和方法。所述系統包括與緊湊接觸技術單元一起用來從氣態料流除去H₂S的選擇性溶劑。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2016年9月14日提交的標題為APPARATUS AND SYSTEM FORENHANCED SELECTIVE CONTAMINANT REMOVAL PROCESS RELATED THERETO的美國專利申請62/394,489的優先權權益，所述文獻的全部內容通過參考引入本文。

技術領域

本發明技術涉及與增強的選擇性污染物除去方法有關的系統和方法。特別地，所述系統和方法涉及從氣態料流除去污染物，例如硫化氫(H₂S)的除去方法。

背景技術

本節旨在介紹可能與本發明技術的示例性實施方案有關的領域的各個方面。這種描述認為有助于提供便于更好了解本發明技術的特定方面的框架。因此，應理解，本節應按此目的進行閱讀，而不一定是作為對現有技術的確認。

從儲層生產烴伴隨著非烴氣體的偶然產生。此類非烴氣體包括諸如硫化氫(H₂S)和二氧化碳(CO₂)之類的污染物。當H₂S或CO₂與產出料流中的烴一起產生時，所述產出料流可以是粗天然氣料流，其可以包括甲烷和/或乙烷并可以稱為“酸性”天然氣。所述H₂S和CO₂通常稱為“酸氣體”。

典型地處理酸性天然氣以除去或降低H₂S和CO₂的量，然后將它用作燃料或用于其它加工。作為實例，對于LNG應用，除去H₂S和CO₂的一部分以提供具有低水平污染物(例如，按體積計小于大約50份/百萬份(ppmv)CO₂且小于大約4ppmv H₂S)的料流。作為另一個實例，對于管線應用，應該將H₂S除去至非常低的水平，例如，小于大約4ppmv，同時CO₂可以除去至更少的程度。

為了除去污染物，深冷氣體方法或基于溶劑的、更高溫度方法常用于從粗天然氣料流除去CO₂以防止管線凍結和孔口堵塞。另外，特別是對于H₂S去除，可以用溶劑處理含烴料流或天然氣料流。溶劑可以包括化學溶劑，例如胺，和/或物理溶劑。用于酸性氣(sourgas)處理的胺的實例包括單乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)，和甲基二乙醇胺(MDEA)。所述基于胺的溶劑依靠與酸氣(acid gas)的化學反應，這稱為“氣體脫臭(gas sweetening)”。此種化學反應一般比物理基溶劑(physical-based solvent)更加有效，尤其是在小于大約300磅/平方英寸，絕對壓力(psia)(2.07兆帕斯卡(MPa))的進料氣壓力下。

作為所述氣體脫臭方法的結果，進一步加工經處理或“脫臭”的氣體料流。所述脫臭氣體料流基本上不含H₂S和CO₂。可以通過冷凝出更重質烴氣而進一步加工所述脫臭氣體料流以便液體回收。如果H₂S和CO₂的濃度足夠低(例如，所述料流滿足相應的規格)，則所述脫臭氣體料流可以銷售到管線中或可以用作液化天然氣(LNG)進料。另外，脫臭氣體料流可以用作氣至液工藝的原料，然后最終用來制造蠟、丁烷、潤滑劑、二醇或其它石油基產品。

常規設備典型地包括大型塔基工藝，其用來從氣態料流除去H₂S和CO₂中的一些并往往占用空間數平方米和重數百噸。重量和尺寸對于偏遠的陸上加工應用、離岸的加工應用和海下加工作業是成問題的，這些場合優選較小設備。另外，常規設備的輸送和組裝對于通常在偏遠位置進行的偏遠作業，例如某些頁巖氣生產作業是困難的。