FPSO伴生气除硫方案可行性研究

中国海洋石油总公司科技项目立项建议（申请）书项目名称：FPSO伴生气除硫方案可行性研究建议(申请)单位：中海油能源发展有限公司采油服务分公司中国海洋石油总公司科技发展部2010年9月1概况一、基本信息项目名称FPSO伴生气除硫方案可行性研究建议单位中海油能源发展有限公司采油服务分公司申请类型√科研项目技术发展项目主要研究内容(100字以内)本可行性研究根据海上油田与FPSO的实际生产情况，分析FPSO伴生气除硫工艺的可行性，比较国内外多种工艺的除硫产物的处理方法。从而制定一种或多种除硫方案。设计方案主要包括除硫工艺的设计及优化，除硫设备的选型，现有相关工艺系统的改造，以及整体撬块总体布置。主要技术经济指标(100字以内)1.净化回收伴生气，实现能源回收利用；2.回收脱硫产物硫磺创造经济效益，降低工艺成本；3.减少H2S对管线及设备的腐蚀，延长伴生气回收设备使用寿命；4.减少SO2排放，适应日益严格的国际排放要求。创新点及可能获得的成果和知识产权FPSO伴生气除硫设备的设置，不仅契合中海油公司“节约能源、保护环境”的经济发展主题，是国家可持续发展经济策略的重要体现，而且能为海上除硫工艺的发展积累宝贵的经验，是我国FPSO技术进一步成熟的重要体现。经费概算总投资130万申请经费65万完成年限2011年3月至2012年3月申报日期2010-9-152二、编写格式要求1项目研究的目的、意义及必要性海上油田一般由井口平台、浮式生产储卸装置(FloatingProductionStorageandOffloadingUnits)等部分组成。FPSO每天在生产轻质原油的过程中，同时有大量的“伴生气”生成。这部分气体除了少量用于发电和供热外，大部分被送往火炬塔燃烧。这就造成能源的浪费，而且气体中含有一定的H2S，燃烧后会生成SO2等化合物对环境造成污染，与如今倡导的“节能减排”的主题相违背。如果能将这些伴生气回收利用（如制成LPG和LNG等产品），不仅减少了废气的排放，而且会有很可观的经济效益。但是如果直接回收，气体中的H2S会增加对管道和设备的腐蚀从而影响其使用寿命，因此有必要将H2S从伴生气中脱除后再回收利用，而且回收脱除的硫磺也能创造部分经济效益从而降低伴生气除硫工艺的成本。2项目研究目标及主要研究内容研究目标FPSO伴生气除硫设备研究的目标在于：结合海上油田开发的特点，通过调研和学习国内外天然气处理技术和经验，对各种除硫工艺和设备进行比较，获得一种或多种FPSO伴生气除硫的可行方案，达到充分利用海上油气资源、提升油田经济效益、延长生产设备的使用寿命、减少环境污染的目标。研究内容1)除硫工艺的设计伴生气除硫工艺的设计，不仅对于除硫过程本身，同时对于下游工艺流程包括硫磺回收、脱水、伴生气液回收以及液烃产品处理等工艺的选择都有很大影响。设计除硫工艺需要考虑的主要因素是：a)伴生气中酸性组分的类型和含量；b)伴生气中的烃类组成；c)对脱除酸气后的净化气及对所获得的酸气的要求；d)对需要脱除的酸性组分的选择性要求；3e)原料气的处理量；f)原料气的温度、压力及净化气所要求的温度、压力；2)除硫工艺比较分析从以下几个方面对不同的除硫工艺进行比较分析：a)除硫能力b)产物处理c)设备配置d)日常维护e)预估价格3)FPSO伴生气除硫设备设计进行除硫设备设计时要充分考虑海上作业的特点，满足以下要求：a)抗腐蚀性b)抗风载能力c)适当的重量与尺寸d)抗倾斜与抗摇摆的能力4)撬块总体布置设计a)工艺处理撬布置b)管线布置5)结构设计a)FPSO稳性以及船体强度校核b)局部强度加强及支墩设计c)模块结构设计6)FPSO现有生产系统改造关键技术与难点1)绝大部分除硫工艺源于陆上工业，其设备笨重占地面积大，不符合海上作业的要求。2)设计、优化除硫工艺，在满足处理量的前提下大幅度削减设备的重量和尺寸。43)参考国内外除硫设备在海工方面的应用实例，分析优缺点，对设计方案进行优化。3技术、经济效益分析在FPSO上设置伴生气除硫设备标志着中海油公司积极响应国家节能减排的号召，是紧密契合国家可持续发展经济策略的重要体现。从FPSO技术、经济角度，可以达到以下目标：回收伴生气实现资源的充分利用；回收硫磺，降低除硫工艺操作成本；提升油田整体经济效益。减少SO2排放，减轻海上环境污染；目前，尚无法估量该设备完成后所能带来的经济效益，但是可以看到的是这是符合不可再生能源开采的必然要求；尤其对于伴生气产量高的油田，更是提高油田经济产值和减少油田操作成本的有效途径，该设备的建立和应用是FPSO生产与运行新思路、新理念的体现，符合当前FPSO技术升级的发展要求。4计划实施年限、经费预算及来源4.1计划实施年限本项目按以下计划进行（多项工作可同时开展）：（1）第一阶段：项目建设前期准备阶段，周期为2周（2）第二阶段：工艺分析阶段，周期为8周（3）第三阶段：工艺系统设计与建造阶段，周期为32周；（4）第四阶段：正式运行与验收阶段，周期为2周；（5）第五阶段：系统质保期，周期为8周。4.2经费预算及来源(一)年度经费预算单位：万元来源总额2010年2011年2012年年备注总公司拨款6565其他来源65153020合计130159520(二)经费预算单位：万元分项内容总公司经费其他经费备注51、设备购置\试制费(1)购置费（1万元以上设备）23(2)试制费2、业务费(1)材料费22(2)试验费(3)燃料及动力费(4)资料及文献费13(5)项目论证\中期检查\评估\验收会议费8(6)专家咨询\评审费5(7)差旅费55(8)聘用专家费5(9)出版费\知识产权事务费23、外委\外协费(外送化验\资料处理等费用)40404、国际合作与国际、国内学术交流费(1)课题组成员出国考察费用(2)外国专家费用(3)国内学术交流费25(4)联合资助研究(SPONSOR)费用5、依托工程配套预算6、人员费(1)国家项目人员补贴费(2)人员费7、房屋\设备租赁\折旧费等分摊费用8、其他费用合计：130万元（其中，总公司拨付65万元）5必要的支撑条件、组织措施及实施方案1）必要支撑条件需要除硫设备供货商提供相关资料及技术支持；需要采油服务公司所辖FPSO及其他大型装备相关资料信息作为主要数据；需要公司相关部门及作业公司的协助和支持。2）组织管理的措施FPSO工程技术中心成立专题项目组全面负责该项目的计划、组织、实施和控制。FPSO工程技术中心其他项目人员应积极配合支持；6项目组应制定详细的项目实施计划，明确各自职责，以有效控制项目进度、质量和费用；FPSO管理部负责项目实施过程中资源协调；采油公司领导和机关部室能给予相应的支持，各作业公司应密切配合；3）组织实施的方案选取多种当今主流的除硫工艺进行分析对比、选型及运行效果比较研究。通过与国内除硫设备生产商交流探讨，进行除硫工艺海上应用可行性分析；项目的招投标工作，确定项目实施具体方案；完成主设备的采购；进行项目的详细设计；驳运吊装；安装调试；培训工艺维护人员；征求意见、信息反馈。6其他说明（包括对所要研究内容的查新结果及分析）7项目建议（申请）单位主管部门（领导）意见（并加盖公章）（各单位主管部门填写建议意见，不用盖公章，不需要纸版）