西南油气田天然气研究院:敢闯敢试敢为人先,做天然气稳产上产的护航者

发布时间:2024-03-18 点击数: 来源:《国企》 作者:张歆 责任编辑:张尧

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2024年2月2日,中国石油集团公司发布中国石油2023年度十大科技进展,西南油气田天然气研究院自主研发的胺液深度复活技术入选。消息公布的这一天,研究院内处处洋溢着喜悦的气氛,而技术研发人颜晓琴与她的团队仍在测试仪器前忙碌,为净化装置的高效平稳运行保驾护航。


天然气脱硫过程是天然气上产、保供的重要环节之一,主导工艺是醇胺法,但醇胺脱硫溶液(简称胺液)在净化天然气的过程中易受上游气体开采作业残余物污染发生变质,导致天然气净化装置脱硫性能下降、处理量降低、腐蚀穿孔、发泡停产,是制约天然气净化厂稳定生产的“卡脖子”难题。


“既然无法避免,那就勇敢面对,对于制约稳产上产的瓶颈难题,即使国内外都没有成功案例,也要做第一个吃螃蟹的人。”面对国外技术的不适用以及胺液复活领域存在的诸多技术空白,研究步履维艰,颜晓琴决定带领着团队从源头开始,决定由“闯”起步,靠“创”加速,寻找胺液复活难的原因。经过夜以继日地调研,团队发现胺液对低浓度的变质产物屏蔽作用严重,并且变质产物种类过于复杂、相互干扰强,缺少有效的检测技术,无法“找到”导致胺液发泡、脱硫性能下降的变质产物。


为了找到问题解决的突破点,颜晓琴和团队成员自力更生,在实验室中反复试验,一道道工序、一个个问题地查,不断突破不断创新,建立了一套系统科学的样品组分分离、纯化、分解、转化、测定、推导、验证技术,成功将可检测的变质产物种类数从过去的9种增至70余种,首次在胺液中发现并明确了导致胺液发泡、性能下降的变质产物种类。


第一阶段的胜利给了团队攻克难题的自信和勇气,也铸就了她们勇攀高峰的信念,但现实却很快给大家浇了一盆冷水。国外的技术能有效去除胺液中腐蚀性变质产物,但是对致泡性变质产物无能为力。而各净化厂胺液中致泡性变质产物种类极多、物化特性差异大,致泡性强,极低浓度就能使胺液显著发泡,采用一种方法全部脱除极具挑战性,要深度脱除更是难上加难。一次又一次的设计与实验均以失败告终,项目进度停滞不前,身上的担子越来越重。


科学有险阻,苦战能过关。“实验数据没有好坏之分,只有仔细剖析每一个数据,总结每一次实验,才能找到失败的原因。”团队成员逆风前行,尝试了各种液体混合物分离方法后,摆脱惯性思维、走出路径依赖,创新发明能根据不同净化厂胺液中变质产物特点灵活构建不同组成与微观结构的脱除剂制备方法,使脱除剂的微观结构、物化吸附特性与不同净化厂胺液中的变质产物特性高度匹配,成功将近70种致泡性变质产物的浓度全部降到了10 ppm以下,国内外首次攻克了胺液变质发泡难题。


保持定力乘势而上,团队成员趁热打铁开始了新的研究,在桌前堆积如山的书籍资料中和数百次的实验中,找到了国外技术脱除腐蚀性变质产物后胺液脱硫性能变差的原因是,脱除腐蚀性变质产物的同时大幅降低活性剂的损失率,首创出一种新型金属有机配位分离材料与选择性脱除工艺,率先攻克了胺液变质性能下降难题。


没有走出实验室的成果不是好成果。胺液深度复活技术研发成功后,团队成员自主建成了国内外首套含除泡、转化、脱盐等功能的胺液离线深度复活工业装置,先后在引进、龙王庙、安岳、宣汉、剑阁等净化厂进行了应用,变质胺液复活后腐蚀、发泡、脱硫性能全面恢复到新鲜胺液相当水平,与美国、加拿大等欧美国家的技术只能恢复变质胺液腐蚀性的工业应用效果相比,技术优势十分显著,实现了我国天然气胺液复活技术从追赶到领跑的跨越式发展,引领全球胺液复活技术水平迈上了新台阶。


到目前为止,团队成员已申请发明专利15件,构建起涵盖分析方法、脱除剂、工艺、装置的专利群,并制定发布国家标准和行业标准6项。


攀登无止境,奋斗正当时。站在胺液复活的新起点,颜晓琴说:“公司勘探开发对象日趋复杂,原料天然气夹带污物会发生复杂的变化,给天然气净化装置稳定运行带来新的难题,我们的攀登之路还要继续前行。”科技创新的探索中布满暗礁险滩,而助力天然气稳产上产的决心、保障国家能源安全的恒心,引领着每一位西南油气田天研人踏平坎坷成大道,为谱写高质量发展新篇章的目标不懈攀登、奋起直追。


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