大功率燃气发动机用伴生气处理系统介绍.pdf

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1、第32卷第6期2015年12月内燃机与动力装置I．C．E&PowerplantV01．32No．6Dec．2015【综合评述】大功率燃气发动机用伴生气处理系统介绍马金春。王令金，王腾飞。查凯，刘海坤，张亚军(中国石油集团济柴动力总厂，山东济南250306)摘要：本文介绍了油田伴生气处理系统，并阐述了其工作原理及优缺点，通过对两种气处理系统的介绍，为大功率燃气发动机采用油田伴生气作为燃料时提供了参考。关键词：气处理系统；伴生气中图分类号：TK431文献标志码：A文章编号：1673-6397(2015)06-0073-03AnIntroduction

2、toaAssociatedGasprocessingSystemAppliedonaHighPowerGasEngineMAJin—chun，WANGLing-jin，WANGTeng—fei，ZHAKai，LIUHai—kun，ZHANGYa—jun(CNPCJichaiPowerEquipmentCompany，Jinan250306，China)Abstract：Anoilfieldassociatedgasprocessingsystemwasintroduced．Thispaperexplmneditsworkingprinciple，

3、advantagesanddisadvantages．Theintroductiontotwotypesofgasprocessingsystemsprovidedareferenceforthehighpowergasenginetofueloilfieldassociatedgas．KeyWords：GasProcessingSystem；OilfieldAssociatedGas引言油田伴生气⋯是一种可再生能源，利用伴生气发电是油田实现节能减排、循环经济和可持续发展的一个重要途径。近年来，油田伴生气发电越来越受到重视，油田发电发展势头非常强

4、劲。但是，伴生气中的硫化氢(H：s)是有毒性腐蚀气体，硫化氢(H：S)燃烧后的产物是二氧化硫(SO：)。在能源开发利用发电时，硫化氢转化成二氧化硫，燃烧过程硫的性质变化期间，腐蚀性增加了数倍。利用未脱硫的伴生气发电，发动机点火器、气缸盖、气门等与气体直接接触部位受到严重损坏，进入不可继续运转即需更换的地步。为此发电用伴生气应脱硫净化，达到清洁的环保能源，延长燃气设备的使用寿命，降低企业生产成本，是很有必要的。随着节能减排的推广，燃气发电机组安装气预处理系统是十分必要的，经过该系统处理后的伴生气可以用来满足发电设备的运行需要。该系统将各种处理装置集

5、成在一个公共底盘上，结构紧凑，大大减少了安装工作和费用，使用操作维护方便，运行费用低，是一种非常理想的伴生气处理系统。下面主要介绍干式除硫与湿式除硫两种伴生气处理系统。1干式除硫伴生气处理系统干式除硫，即采用氧化铁脱硫。常温氧化铁脱硫剂是以氧化铁为主要活性组份，添加多种不同促进剂加工而成的高效常温脱硫剂，具有硫容大、净化度高、强度好、遇水不泥化、易再生等特点，即使在无氧无氨的苛刻条件下，也能高精度脱除硫化氢，同时对有机硫也有一定脱除效果。采用独特的生产工艺，添加了少量高活性组份，具有脱硫精度高，反应速度快，脱硫范围广，无氧条件下工作硫容大等特点。

6、脱硫剂宜选用具有选择性好，硫容大(工作硫容大于30％)，脱硫精度高，不泥化，流层阻力小，强度和韧度适中，易再生等特点的产品。作者简介：马金春(1980一)，男，山东泰安人，工程师，主要研究方向为大功率发动机产品的设计开发。收稿日期：2015—10—10内燃机与动力装置2015年12月1．1除硫与再生原理除硫：Fe203·H20+3H2S-÷Fe2S3·H20+3H20+21．7kJ／tool再生：Fe203·H20+3／202_÷Fe20·H20+3S+196．5kJ／mol若气体中O：分子数与H：S分子数之比大于3时，上述脱硫与再生反应可同步进

7、行。除硫剂的再生有两种方式：自然再生和强制再生。除硫剂所需量由以下条件决定：a)原料气中H：S的浓度和气体流量；b)除硫剂的硫容；c)除硫剂的更换周期。1．2气处理系统设备配置气处理系统主要包括罗茨风机、水封罐、脱水罐、脱硫罐及各种连接管路附件等，以上各种装置安装在一个公共底盘上，如图1所示。图1气处理系统设备配置2湿式除硫伴生气处理系统湿式除硫化氢(H：S)具有设备简单、操作方便、投资、运行费用低等优点。2．1湿式脱除硫化氢(H：s)的原理把除硫剂溶解在液体中，液体通入脱硫设备，与伴生气混合，硫化氢(H：S)与液体产生氧化反应，除硫后洁净天然气

8、从除硫设备顶部排出，进人用气设备。含硫液体从脱硫设备下部排出进人氧化、还原、单质硫沉淀。2．2气处理系统设备配置气处理系统有六大部分组成