[發明專利]一種分布式天然氣脫硫方法

在審

• 申請號: 202110268718.9
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113278453A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 李晟賢
• 申請（專利權）人: 李晟賢
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10;B01D53/52;B01D53/79;B01D53/96;E21B43/34
• 代理公司: 北京康達聯禾知識產權代理事務所(普通合伙) 11461
• 代理人: 羅延紅

本發明公開了一種分布式天然氣脫硫方法，包括如下步驟：1)先將氣井產出的氣液混合物分離為天然氣和采出液，然后讓采出液通過采出液管線進入污水處理廠進一步處理；2)再將含量大于0.001％的氧化劑液體加入分離出的天然氣中，使天然氣中的硫化氫和/或臭味物質氧化，形成含硫磺的固液混合物；3)然后將固液混合物從天然氣中分離出來，再讓分離固液混合物后的天然氣進入集氣管線內，以便進入集氣站。本發明能夠使含硫氣井利用現有已建常規設計的地面生產系統進行生產，能夠大幅降低氣田固定投資，尤其適用于含硫氣井和不含硫井共存的氣田或區塊；具有實施容易，安全可靠，應用廣泛，推廣容易等優特點。

技術領域

本發明涉及天然氣生產領域，尤其是涉及一種分布式天然氣脫硫方法。

背景技術

國家標準《天然氣GB17820-2018》規定天然氣中的硫化氫濃度應≦20mg/m³,但是國內天然氣井(簡稱氣井)產出的天然氣中硫化氫濃度往往高于20mg/m³。以普光氣田為例，其氣井所產天然氣中的硫化氫濃度一般高達100g/m³(即100000mg/m³)以上，有的氣井高達260g/m³。

由本領域公知知識可知：硫化氫是一種急性劇毒惡臭氣體，溶于水形成氫硫酸；吸入少量高濃度硫化氫可于短時間內致命，低濃度硫化氫對眼、呼吸系統及中樞神經都有影響；普光氣田曾因井噴失控導致200多人死亡。

因此，國內氣井的天然氣一般采用以下脫硫(又稱除硫)方法進行處理、生產。

一、集中式脫硫法：該方法可進一步分為兩種。其中一種如圖1所示，可概述為：氣井100產出的天然氣(一般含一定量的水、油、化學劑等)，經過閥門101、集氣管線102進入集氣站103分離為天然氣、采出液；集氣站103所分離出的天然氣經過站間管線104進入天然氣凈化處理廠105進行脫硫、降露點等處理，達標后進入外輸管線106；集氣站103所分離出的采出液經過采出液管線107進入污水處理廠108進行油水分離、污水絮凝等處理，達標的污水再經過污水管線109進入回注站110增壓，然后再經過注水管線110、注水井112回注地層中。

該方法的另一種如圖2所示，可概述為：氣井100產出的天然氣，經過閥門101、集氣管線102進入集氣站103分離為天然氣、采出液；集氣站103所分離出的天然氣經過站間管線104進入天然氣凈化處理廠105進行脫硫、降露點等凈化處理，達標后進入外輸管線106；集氣站103所分離出的采出液先通過裝車管線200裝入汽車罐車201中、再用汽車罐車201運至污水處理廠108并通過卸車管線202進入污水處理廠108進行油水分離、污水絮凝等處理，達標的污水再經過污水管線109進入回注站110增壓，然后再經過注水管線110、注水井112回注地層中。

由本領域公知知識可知：以延長氣田為例，該氣田建有多個集氣站、1個污水處理廠，集氣站至污水處理廠的運距一般為50～150公里，最遠的運距甚至超過200公里；1個集氣站一般匯集5～10口氣井所產的天然氣，平均1口井日產采出液不到0.方噸/日，1個集氣站平均日產采出液量不到2方/日，因此用汽車罐車將采出液拉運至污水處理廠的方式顯然比用采出液管線輸送的方式更經濟；目前，延長氣田均采用汽車罐車拉運的方法，將集氣站所產采出液拉運至污水處理廠集中處理。

該方法存在以下缺陷：

1、該方法使整個氣田地面生產系統采用抗硫設計，會導致氣田(或區塊)地面生產系統的固定投資、運行費用與采氣成本居高不下甚至成倍增加，進而導致氣田(或區塊)的開發效益大幅降低，甚至使國內眾多儲量豐富的低滲氣田(或區塊)、頁巖氣田失去工業開發價值。

由本領域公知知識可知：如圖1、圖2所示，采用集中式脫硫法時，天然氣所含的硫化氫只能在天然氣凈化處理廠105進行脫除，而在閥門101、集氣管線102、集氣站103、站間管線104中的天然氣則均含硫化氫，采出液管線107中的污水同樣含硫化氫。