该气田采出水中硫化物浓度高(H₂S 占比 20%-30%),原正压气提技术受限于气液传质效率,面临三大痛点:
1.效率低下
脱硫效率仅 40%,出水硫含量超标的 1500mg/L,远超水处理站 500mg/L 的接纳标准;
2.成本高企
为达标需投加过量除硫药剂,年运行成本超 800 万元,同时产生大量含硫污泥;
3.安全隐患
正压系统密封性不足,易造成 H₂S 泄漏风险,不符合西南地区严苛的环保安全要求。
在四川某高含硫气田开发中,集气总站原正压气提装置因水质变化导致脱硫效率骤降至 40%,气提出水硫含量高达 1500mg/L,造成除硫药剂消耗激增、产泥量超标及严峻的环保压力。沃尔姆真空凭借定制化负压气提解决方案,为气田绿色开发提供核心装备支撑。
该气田采出水中硫化物浓度高(H₂S 占比 20%-30%),原正压气提技术受限于气液传质效率,面临三大痛点:
1.效率低下
脱硫效率仅 40%,出水硫含量超标的 1500mg/L,远超水处理站 500mg/L 的接纳标准;
2.成本高企
为达标需投加过量除硫药剂,年运行成本超 800 万元,同时产生大量含硫污泥;
3.安全隐患
正压系统密封性不足,易造成 H₂S 泄漏风险,不符合西南地区严苛的环保安全要求。
沃尔姆真空提供负压气提技术改造方案,通过液环真空压缩机构建负压环境,利用 “分压降低→溶解度下降→硫化物逸出” 原理,实现高效脱硫。针对气田 “间歇运行、缺水高硫、多雨多蚀” 的特殊工况,沃尔姆制定全流程定制方案:
1. 动态工况适配:预留柔性扩展空间
工况特点:间歇式气提工艺导致入口压力波动(-50kPa~-30kPa),气量随气液分离效率动态变化(500~1200m³/h)。
定制方案:
采用模块化撬装设计,预留 1 台同规格真空压缩机的安装基础与管路接口,满足未来 3 年工艺扩能需求;
配置智能变频控制系统,根据入口压力传感器信号自动调节转速,确保负压稳定在 - 45kPa±2kPa。
2. 缺水环境解决方案:集成闭式冷却系统
工况挑战:现场无持续冷却水供应,夏季极端高温下工作液温度易超 60℃,导致真空度衰减。
定制方案:
撬装内置 30kW 制冷机组,搭配板式换热器组成闭式循环系统,将工作液温度精准控制在 25±2℃;
设计独立水箱(容积 1000L)及自动补水阀,单次补水可满足 72 小时连续运行,彻底摆脱对外部水源依赖。
3. 高硫腐蚀防护:全流程抗硫设计
介质特性:抽吸介质含 20%-30% H₂S、50μm 以下固体颗粒,大气环境中 SO₂含量达 0.15mg/m³,形成 “气相 + 液相” 双重腐蚀。
定制方案:
材料升级:叶轮、泵体、密封环采用 S31603 不锈钢(抗点蚀系数≥32),螺栓螺母经镀银抗硫处理,表面硬度提升至 HV300;
安全监测:尾气管道集成在线式 H₂S 检测仪(量程 0-10000ppm,精度 ±1%)、氧气含量传感器(联锁停机阈值<19.5%),实时监控泄漏风险。
4. 西南气候适配:全天候防护结构
环境要求:年降雨量超 1200mm,极端湿度达 95%,需防止电气元件受潮及金属结构锈蚀。
定制方案:
配置压缩机棚,采用镀锌钢结构 + 防腐涂层,棚顶坡度设计 30° 加速排水;
电气控制柜内置防潮加热器(湿度>70% 自动启动)、冷凝水导流槽,确保 PLC 控制系统在湿度 90% 环境下稳定运行。
项目投用三年以来,设备运行指标如下:
指标 | 改造前 | 改造后 | 提升效果 |
脱硫效率(%) | 40 | 90 | +125% |
出水硫含量(mg/L) | 1500 | 150 | 达标率 100% |
药剂用量(吨 / 月) | 85 | 22 | -74% |
年故障停机时间(小时) | 120 | 0 | 零故障运行 |
关键可靠性设计成效:
智能联锁保护:监测系统累计触发报警 12 次,均在 30 秒内自动停机,避免 3 次潜在泄漏事故;
环境适应性:经历 2024 年极端暴雨(单日降雨量 200mm),压缩机棚内设备无进水、无受潮,运行数据无波动。
“在高含硫气田这种‘苛刻工况 + 高安全要求’场景中,定制化不是简单的参数调整,而是从材料结构到系统控制逻辑的全维度创新。沃尔姆真空始终以‘设备即屏障’的理念,用可靠性设计守护工业生产的最后一道环保防线。”
——沃尔姆真空工程部总工
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