锅炉烟气脱硫技术分析论文_耿有思,高明,邓爱宁

锅炉烟气脱硫技术分析论文_耿有思,高明,邓爱宁

大庆油田第八采油厂第三油矿 黑龙江大庆 163000

摘要:在油田企业的生产过程中,将燃煤电厂锅炉所产生的烟气进行一定处理后可以注入到油井中,可以有效的提高原油的采收率,并且在很大程度上能够保障二氧化碳等温室气体的减排,实现社会效益和经济效益的增加。因此本文通过简述锅炉烟气处理工艺,分析湿法和干法脱硫技术方法,研究油田企业锅炉烟气脱硫处理技术流程,以期为相关油田企业提高原油采收率提供参考和借鉴。

关键词:锅炉;油田;烟气脱硫

前言

随着当前科学技术以及原油生产工艺的发展和进步,在油田三次采油中通过注入处理后的锅炉烟气可以提高采油效率。一般注入的烟气种类主要包括二氧化碳和氮气等。通过油田配套的燃煤电厂则可以实现原油采收率的提高,因此要重视锅炉烟气脱硫技术的研究和应用。

1锅炉烟气处理工艺概述

锅炉烟气处理工艺在当前的油田生产活动中已经成为了比较重要的一个环节,而且与直接注入二氧化碳相比,采用锅炉烟气具有诸多优点,比如流程相对简单,烟气分离过程成本较低等。然而由于燃煤锅炉烟气中含有二氧化碳、氮气以及硫化物等,而对原油采收率具有明显提升效果的只有二氧化碳和氮气,所以需要进行一定的脱硫活动,避免烟气对其他设备和空气质量的影响。在对锅炉烟气开展脱硫处理工艺时主要应用两大技术方法即是湿法烟气脱硫以及干法烟气脱硫技术[1]。

2烟气脱硫技术方法及分析

2.1湿法烟气脱硫

2.1.1湿法氨脱硫技术

对锅炉烟气进行湿法氨脱硫技术即是在去除烟气中含有的二氧化硫时,利用一定浓度的氨水吸收剂。这是由于锅炉烟气中的脱硫产物主要是以硫酸铵为主,此外还包括一些磷铵、硝铵和浓度较高的硫酸等。因此在应用湿法氨脱硫技术时,可以有效的实现高脱硫率,其次脱硫产物还能够用于农业化肥等,具有污染程度低的显著优势。在油田生产工艺中将脱硫后的烟气注入到油井中能够最大限度的提高原油采收率。但是这种技术方法在应用过程中也存在一定的缺陷,如工艺操作较为复杂、运行成本相对较高。所以在油田企业中得到应用的范围有限[2]。

2.1.2氧化镁法脱硫技术

在油田企业对锅炉烟气进行处理的工艺中还包括氧化镁法,即是在烟气脱硫过程中,氧化镁能够吸收烟气中含有的二氧化硫,从而可以产生亚硫酸,通过反应后可以生成亚硫酸镁。并且一部分亚硫酸镁能够作为二氧化硫的吸收液,另一部分可以经过曝气氧化工艺生成可以直接排放的硫酸镁盐溶液。在油田锅炉烟气处理中应用氧化镁法主要是以抛弃法和再生法以及氧化回收法等为主要工艺,能够实现脱硫率在90%以上,其分离出来的二氧化碳和氮气能够更好的注入到油井中,从而提高原油采收率,提升原油生产效率。尤其是在镁矿资源较为丰富的采油区,这种脱硫方法应用更为便利,成本相对较低,效果更为明显[3]。

2.1.3石灰石脱硫技术

对锅炉烟气采用石灰石脱硫技术即是利用石灰石或者石灰浆液等脱除烟气中含有的二氧化硫,在油田企业中石灰石脱硫技术相比于其他技术更为成熟,其在锅炉烟气脱硫工艺中应用时间较早,而且范围较为广泛。所以在油田烟气分离操作中石灰石脱硫技术主要是严格依据相关流程,确保工艺参数准确既能够实现较高的脱硫率,使二氧化碳注入油井提高采油率的效果更显著。

2.1.4双碱法脱硫技术

双碱法脱硫技术主要是通过氢氧化钠以及纯碱。亚硫酸钠溶液等对锅炉烟气中的二氧化硫济宁吸收,同时还能利用石灰石等对浆液进行有效吸收,可以生成亚硫酸钙以及部分的硫酸钙沉淀。并且上清液返回到吸收系统中还能够实现循环利用。不过在油田烟气分离和脱硫工艺中双碱法与石灰石法相比运行流程比较复杂,产生的副产品也比较难处理,一般情况下应用的范围和程度会受到一定的限制。

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2.2干法烟气脱硫技术方法及分析

2.2.1喷雾干燥法

喷雾干燥法脱硫技术实际上是一种半干法脱硫工艺手段,即是在锅炉烟气脱硫时2使用喷雾干燥塔,将烟气中的二氧化硫与塔内雾化的溶液进行混合,从而能够保障二氧化硫更为充分的溶解在滴状液体中,同时与吸收剂发生一定的化学反应。在油田企业的锅炉烟气处理中主要是通过相应的喷雾感悟设备,所以其投资和运行成本较低,而且产生的废水中含有的微量金属较少,应用比较普及和广泛。

2.2.2循环流化床脱硫法

循环流化床脱硫技术是通过锅炉烟气与石灰装脱硫剂在流化床内充分混合,此时二氧化硫会被充分吸收而转化为亚硫酸钙以及硫酸钙,充分的将硫化物从烟气中分离出来,二氧化碳更为纯净,可以注入油井中以提高原油采收率。而且其具有脱硫剂反应停留时间较长,石灰石利用效率高等有点。但是期间脱硫效率会受到钙硫的影响较大,并且也会受到脱硫温度以及脱硫剂的种类、尺寸等影响,在油田企业烟气处理工艺中应用比较有限。

3油田企业烟气脱硫技术流程

3.1烟气脱硫

由于锅炉燃煤中含有一定的硫组分,在燃烧过程中会于空气中的氧气发生一定的反应,从而产生硫化物,如果这些物质在水分中就会生成酸,就会对油田开采的金属设备等造成一定的腐蚀。因此要利用烟气提高原油采收率的同时要对硫化物进行去除。当前在油田燃煤锅炉的烟气脱硫方法中最主要应用的是湿法烟气脱硫中的石灰石法以及干板烟气脱硫技术中的喷雾干燥法等。都具有超过90%以上的脱硫效率,而且在国内的油田燃煤电厂中应用比较广泛。并且因为在油田开采中注入烟气时对酸性气体的含量要求有较高的掌控,综合考虑投入和运行成本之下,一般选择石灰石法进行硫化物脱除。

3.2烟气除尘

油田燃煤锅炉的排烟中存在一些粉尘会对原油开采设备以及地下油层产生较大的影响。所以在向油井中注入烟气时应该对粉尘进行去除。在应用石灰石法脱硫的工程中一般可以采用离心除尘以及洗涤除尘、静电除尘或者是袋式除尘等费那事,可以实现99%的除尘效率。其中静电除尘在油条锅炉烟气处理中应用较为普及,不过由于粉尘的导电特性非常敏感,需要科学把握除尘流程。所以当前国内的油田开采锅炉烟气除尘逐渐重视袋式除尘的应用,其对粉尘的特性不敏感,除尘效果较为稳定。但是其存在阻力损失严重的问题。需要相关人员进行合理的控制,最大限度的实现除尘效率提高,保障其他设备和环节不受影响。

3.3烟气干燥

油田燃煤锅炉中存在的水分主要是燃料中含有氢元素,在燃烧过程中会与氧气发生反应而生成的。通常其含量在10%左右,与烟气中的酸性气体会生成酸性溶液,对金属设备能够产生比较严重的腐蚀作用。因此在油田锅炉烟气处理过程中要进行烟气干燥。主要是采用吸附干燥法,借助某些材料的吸附特性来降低烟气占用的水分含量,即是对压缩过的烟道气进行降温,使温度降低在露点之下,烟气中的水分就会以液态的形式分离出来,实现脱水干燥。最后再进行二氧化碳气体输送程序,将其注入到油井中,发挥锅炉烟气脱硫效果,提高油田开采效率。

结束语

综上所述,在油田企业开采活动中,将脱硫处理后的烟气可以有效的提高原油采收率。其中主要通过烟气脱硫、烟气除尘以及烟气干燥等流程,借助石灰石脱硫技术以及袋式除尘和吸附干燥法等工艺对锅炉烟气进行高效处理,使其能够利用在原油开采活动中,显著提高地下原油采收率,进而推动油田企业的生产能力提升。

参考文献

[1]吴丽华.锅炉烟气脱硫脱硝综合治理技术分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2019(07):155-156.

[2]高惠雅,郑航麟.锅炉烟气脱硫脱硝综合治理技术分析[J].资源节约与环保,2019(04):40.

[3]陈新顺,张欢.火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术解析[J].山东工业技术,2019(05):196.

论文作者:耿有思,高明,邓爱宁

论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期

论文发表时间:2020/3/13

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