天然气脱汞剂装填技术浅析

天然气脱汞剂装填技术浅析

王培音

惠生 ( 南通 ) 重工有限公司 江苏 南通 226009

摘 要：目前全球大多数天然气田均含有汞类元素，元素汞的存在会直接导致铝质板式换热器设备腐蚀以及下游工艺装置催化剂失活

等问题，在现有的天然气处理过程中，脱汞是一项重要的环节，脱汞剂同样也是脱汞装置中重要的组成部分。本文分析了硫化物化学

吸附脱汞剂的特性并进一步对脱汞剂的装填技术进行了具体的阐述。

关键词：汞、天然气、硫化物、脱汞剂、脱汞器。

一、概况

汞作为一种自然生成的元素，存在于世界上众多天然气田中，元素汞特别容易与铝质换热器发生反应而引起液态脆化，从而导致设备

故障甚至火灾，同时，还可导致下游工艺装置催化剂失活。能有效去除工艺物料中的汞，既可保护宝贵资产免受侵袭，又可解决环境

问题，因此脱汞技术的应用在天然气处理上尤为重要。

化学吸附脱汞剂在世界上应用的比较成熟且广泛。该脱汞剂又可分为硫化物脱汞剂与分子筛脱汞剂。其中硫化物脱汞剂是当今最通用

的非再生脱泵剂，它们操作灵活，可在各个工艺位置处理露点或露点附近温度的气体。但由于其性质的不稳定性，脱汞剂的装填作业

则应列入高危险作业之中。

二、硫化物脱汞剂的特性

天然气硫化物脱汞剂（以下简称脱汞剂）由负载在特殊活性氧化铝颗粒上的金属硫化物组成。通常以硫化铜为主，硫化铜暴露在空气

和潮湿环境中时，硫化铜会发生氧化反应并产生热量，化学性质极为不稳定，因此在运输和存储过程中应避免接触空气和水，在装填

和卸载过程中也应尽量避免与皮肤接触。

三、装填技术要求

由于金属硫化物在大气环境或潮湿环境中会发生反应，释放大量的热量，严重时会导致火灾事故，因此装填作业必须根据脱汞剂供应

商的相关技术要求，结合现场施工环境，制定严谨的装填方案，同时还要注意以下几个方面，确保装填工作顺利实施。

1、环境方面

1.1 脱汞剂装填对环境的要求比较苛刻，应尽量选择在无雨、大气湿度50%以下的情况下实施脱汞剂填充作业，风速不超过5级，周围

无火工，喷涂，打磨等作业；

1.2 脱汞器内部清洁工作需完成，底部脱汞剂支撑材料要安装完毕，关闭底部的倾倒口；

1.3 脱汞器内部必须确保无氧状态下才能进行装填，建议使用高纯度（最低99.9%）氮气进行空气置换，配置测氧仪，时刻检测空气

质量，确保内部没有掺杂空气，置换完成后继续充入氮气并保持微正压，防止氧气进入。

2、安全方面

脱汞剂的装填作业危险程度极高，因此要对施工过程中的安全风险进行分析并采取有效的控制措施，防止发生质量安全事故。

2.1 对于参与脱汞剂装填作业的所有人员，必须经过施工方案交底、安全培训，知悉天然气硫化物脱汞剂危害性并严格按照安全操作

2流程执行；

2.2 所有现场参与人员根据自身的工作任务，需要穿戴防护用具，如手套、连体服装保护皮肤，安全护目镜以保护眼睛，以及使用防

尘面具及呼吸罩；因在氮气环境下装填脱汞剂，作业人员及监护人员需配有呼吸器、测氧仪等；

2.3 脱汞器装填区域周围的必须进行隔离，并执行在危险、惰性环境中工作的安全程序；

2.4 编制JSA工作安全评估，装填现场再次对参与人员进行安全交底；

2.5 配置足够的应急消防、救生装备，如自给式呼吸器、氧气袋、灭火器、安全带、生命绳等；

3、人员方面

3.1 现场人员应分工明确、各司其职，统一服从指挥；通过对员工的培训，熟悉掌握各种消防、救生装备的使用方法，使其成为合格

的监护人员、救援人员或进入受限空间的作业人员；

3.2 尽量避免进入脱汞器内部作业，如必须进入，应优先选择身体强健、体重较轻的人员进入，以便出现紧急情况时，能及时被救出

；

4、工器具材料方面

脱汞剂通常情况下是置于密闭的非可回收钢桶中，使用前需保持钢桶的密封性。因此脱汞剂的吊运、卸载应当特别注意。

4.1 脱汞剂应存储在干燥条件下。如果是临时存储，应存放在不接触任何积水的货盘上，并使用防水布或其他材料遮盖以免淋雨。如

果是长期存储，应存放在仓库或类似的气候控制环境中；

4.2 脱汞剂通常要使用起重机械吊运至脱汞器顶部，应严格选择合适的起吊设备及吊索具；

4.3 脱汞器倒入口通常直径较小，为了方便倾倒，同时减少脱汞剂与大气的接触时间，在脱汞器倒入口顶部可放置一个体积约为1立

方的漏斗；漏斗下方出口位置可连接一个布袋，布袋长度能延伸至脱汞器底部即可，其主要目的是对灌入的脱汞剂起缓冲作用，减少

自由落体的可能性，避免倒料时扬尘乱飞。

4.4 在脱汞器顶部还需搭设作业平台，平台高度应与漏斗进料口上端面持平，运用倒料车进行脱汞剂倒料。

4.5 将脱汞剂倒入脱汞器内，为防止脱汞剂形成锥形，需要用木制耙子伸入脱汞器内将脱汞剂摊平；然后再继续填装，直到装填到规

定高度为止。

脱汞剂装填结束后，及时将顶部进行密封，脱汞器内部继续充氮并检查密性，盲板处安装压力表确保内部无泄漏，一直处于氮气环境

下。同时将脱汞器与其他管路进行隔离，直到要投入使用为止。这可防止微量污染物和水分进入系统而导致初次启动时造成困难。

四、总结

本文对天然气脱汞剂装填技术要求进行了阐述，在脱汞剂装填作业的整个过程中，安全是一切工作的重中之重，安全工作丝毫不能松

懈。

全体作业人员必须参加专项培训及作业交底，严格执行和落实作业许可、JSA安全评估；规范作业标准、作业防护等要求，保持安全

工作的常态化，只有在安全的作业环境下，才能高标准、高要求地完成这项危险性高的作业。

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