日前中海油(天津)管道工程技術(shù)有限公司海上氣體凈化團隊成功研發(fā)超重力脫硫技術(shù)并應(yīng)用在海上油氣田氣體凈化領(lǐng)域中，并取得了令人矚目的成績。這些項目的實施，有望下一步實現(xiàn)低成本的海上油氣田的氣體利用，對于資源再利用和節(jié)能減排工作帶來積極的影響。

超重力技術(shù)是新一代的化工分離技術(shù)，它用旋轉(zhuǎn)的環(huán)狀多孔填料床(R.P.B)代替垂直靜止的塔器，使氣-液在旋轉(zhuǎn)填料層中充分接觸，在液相的高度分散、表面急速更新和相界面得到強烈的擾動的情況下進行傳質(zhì)、傳熱，使過程得到強化。和塔式設(shè)備相比，體積傳質(zhì)系數(shù)高一到三個數(shù)量級，設(shè)備的體積和重量僅是塔式設(shè)備的百分之幾。利用旋轉(zhuǎn)床填料床中產(chǎn)生的強大離心力-超重力，使氣、液的流速及填料的比表面積大大提高而不液泛。液體在高分散，高湍動，強混合以及界面急速更新的情況下與氣體以極大的相對速度在彎曲孔道中逆向接觸，極大地強化了傳質(zhì)過程。傳質(zhì)單元高度降低了1~3個數(shù)量級，使巨大的塔器(二三十米以上的高度)降為高度只有2~3米的超重力機。

超重力反應(yīng)器具有傳統(tǒng)設(shè)備所不具有的體積小、重量輕、能耗低、易運轉(zhuǎn)、易維修、安全、可靠、靈活以及更能適應(yīng)環(huán)境等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于海上平臺天然氣脫硫、脫水、脫碳凈化，因此其在海上油田的應(yīng)用前景非常廣闊。據(jù)研發(fā)團隊負(fù)責(zé)人劉杰介紹該團隊最早將超重力氣液反應(yīng)技術(shù)引入到海上油田，進行了大量的基礎(chǔ)試驗研究和大型中試工作，在多年籌備的基礎(chǔ)上，2013年在南海某浮式儲油裝置建成世界上首套海上超重力-絡(luò)合鐵脫硫裝置，該項目為海上油田世界上首次利用超重力技術(shù)(旋轉(zhuǎn)填料床)對伴生氣進行脫硫，顯著節(jié)約了海上平臺戰(zhàn)地面積和建設(shè)成本。

研發(fā)團隊采用新的核心反應(yīng)器，提高了脫硫后氣體指標(biāo)，并重新設(shè)計了填料床，減少硫磺堵塞問題，采用超重力作為氣液接觸設(shè)備，動力消耗降低。同時采用團隊自主研發(fā)的新型絡(luò)合鐵脫硫藥劑，提高藥劑硫容，該技術(shù)應(yīng)用的新型絡(luò)合鐵脫硫劑工作硫容量為國內(nèi)外同類產(chǎn)品的10到40倍，顯著降低循環(huán)液量，降低投資和操作成本。，延長催化劑的使用壽命絡(luò)合鐵脫硫劑的選擇性高達99%。該裝置減少伴生氣SO2排放：700萬m3/年，節(jié)約能耗價值：5871方/年(折合16方/天)原油，防止了硫化氫燃燒成二氧化硫?qū)Υ髿猸h(huán)境的污染。

在成功實施該脫硫減排項目的基礎(chǔ)上，劉杰帶領(lǐng)團隊于2013年10月完成超重力技術(shù)的天然氣脫水中試。不斷完成工藝模擬和試驗基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，創(chuàng)新了天然氣脫水工藝，目前海上天然氣脫水凈化主要在三甘醇脫水塔中進行，實驗研究表明，利用超重力反應(yīng)設(shè)備代替脫水塔可以使出口氣體露點大幅降低，試驗中發(fā)現(xiàn)三甘醇的加入量較大和較小均有良好的脫水效果。形成吸收塔原理;在低液體流量的情況下，超重力機能夠?qū)⑷蚀即蛏⒊伸F狀與氣體充分接觸，實現(xiàn)超重力機高效傳質(zhì)。

2016年4月，該團隊中標(biāo)世界上首套天然氣超重力脫水的工業(yè)化裝置，在渤海某平臺成功應(yīng)用，提高原裝置規(guī)模74萬方/天天然氣為164萬方/天天然氣，大幅降低了設(shè)備投資。脫硫后露點完全符合現(xiàn)場需要，該項目大大節(jié)能了現(xiàn)場空間，如果采用傳統(tǒng)技術(shù)，需要占地300平米，僅場地改造費用就近9000萬元，為業(yè)主節(jié)省了9000萬投資。