GBT 35212.5-2026 天然气处理厂气体及溶液分析与脱硫、脱碳及硫磺回收分析评价方法　第5部分：醇胺脱硫脱碳溶液复活要求及试验方法标准立项发展报告

天然气处理厂气体及溶液分析与脱硫、脱碳及硫磺回收分析评价方法第5部分：醇胺脱硫脱碳溶液复活要求及试验方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:GasandSolutionAnalysisandEvaluationMethodsforDesulfurization,Decarbonization,andSulfurRecoveryinNaturalGasProcessingPlants—Part5:RequirementsandTestMethodsforAmineDesulfurizationandDecarbonizationSolutionReclamation摘要关键词：天然气净化；醇胺法；脱硫脱碳；溶液复活；试验方法；标准编制Keywords:Naturalgaspurification;Amineprocess;Desulfurizationanddecarbonization;Solutionreclamation;Testmethods;Standarddevelopment1引言1.1标准编制背景天然气作为清洁低碳的化石能源，在我国能源结构转型中扮演着至关重要的角色。近年来，随着国家能源安全战略的深入推进和“双碳”目标的逐步落实，天然气的勘探开发力度持续加大，特别是四川盆地、塔里木盆地等地区高含硫气田的规模化开发，使得天然气净化处理任务日益繁重。在天然气净化工艺中，醇胺法脱硫脱碳技术凭借其处理量大、选择性好、运行成本相对较低等优势，成为国内外天然气净化厂的主流工艺。目前，我国已建成投产的天然气净化厂中约90%采用醇胺法工艺。然而，醇胺溶液在实际运行中面临一个共性技术难题——溶液劣化。1.2溶液劣化问题及其影响醇胺溶液在长期循环吸收—再生过程中，会因以下途径发生劣化：-热降解：在再沸器高温条件下，胺分子发生热分解反应；-化学降解：胺与CO₂、COS、SO₂等酸性组分发生不可逆反应，生成噁唑烷酮、咪唑啉酮等降解产物；-热稳定盐累积：胺与H₂S、SO₂、有机酸及卤化物等强酸根离子反应生成热稳定盐（HSS），此类盐类无法通过传统热再生方式分解；-固体杂质污染：原料气携带的岩屑粉尘、管道腐蚀产物（FeS等）及活性炭粉末等固体悬浮物在溶液中不断累积。上述劣化过程导致了系列严重后果：溶液发泡趋势加剧引起拦液泛塔、系统压降异常升高；热稳定盐富集导致溶液有效胺浓度下降、腐蚀速率显著增大；降解产物增加引起溶液黏度增大、传质效率降低；贫富液换热器、再沸器等设备结垢堵塞频繁。最终不仅造成能耗升高、胺耗增加，还严重威胁装置安全稳定运行和产品质量达标。1.3溶液复活技术及其标准化需求溶液复活（AmineReclamation）技术是指通过离子交换、蒸馏、电渗析及机械过滤等物理化学方法，脱除醇胺溶液中热稳定盐、降解产物和固体悬浮物等有害杂质，使溶液质量指标恢复至合格水平的技术手段。目前国内外主流的复活技术包括：1.离子交换法：利用强碱性阴离子交换树脂置换去除热稳定盐阴离子，适用于热稳定盐含量控制；2.热蒸馏法：通过减压蒸馏将醇胺与高沸点降解产物和热稳定盐分离；3.电渗析法：在电场作用下利用离子交换膜的选择透过性脱除离子态杂质；4.活性炭吸附预处理及机械过滤：脱除溶液中的表面活性物质和固体悬浮颗粒。上述复活技术在国内各大天然气净化厂已有不同程度的应用实践，但由于缺乏统一的复活要求及试验方法标准，实际使用中存在以下突出问题：-各净化厂对需要复活处理的“劣化”程度判定标准不一；-复活处理的目标控制指标（如热稳定盐残余量、胺回收率等）各不相同；-复活效果评价的试验方法不统一，不同实验室检测结果缺乏可比性；-部分企业以经验判断代替科学检测，制约了复活技术的精细化管理和优化运行。因此，亟需从行业层面制定统一的醇胺脱硫脱碳溶液复活要求及试验方法标准，为溶液净化管理提供科学的评价依据。2标准编制目的与意义2.1编制目的本文件旨在建立一套适用于天然气处理厂醇胺脱硫脱碳溶液复活评价的方法标准，规范复活工艺控制指标和复活效果试验方法。具体目标包括：-界定需要进行溶液复活的劣化程度分级判据；-规定复活处理后溶液应达到的质量指标要求；-统一复活效果的评价试验方法（包括热稳定盐含量测定、铁离子含量、胺浓度等参数的分析方法）；-为新建及在役天然气净化装置醇胺溶液系统管理提供技术支撑。2.2编制依据本文件编制遵循的主要依据包括：-法律法规层面：《中华人民共和国标准化法》（2017年修订）、《中华人民共和国石油天然气行业标准管理办法》；-标准化工作导则：GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》；-基础技术标准：GB/T35212《天然气处理厂气体及溶液分析与脱硫、脱碳及硫磺回收分析评价方法》系列标准；-行业相关标准：SY/T6537《天然气净化厂气体及溶液分析方法》、GB/T20623《天然气处理厂技术规范》等。2.3编制意义本标准的编制和实施具有以下多方面的重要意义：第一，填补标准空白，完善标准体系。GB/T35212系列标准前四个部分分别规定了天然气处理厂气体及溶液分析方法和脱硫脱碳溶剂相关评价内容，但在溶液复活这一关键技术环节缺乏专项标准。本文件的制定将填补该空白，使GB/T35212系列标准形成覆盖分析与评价全流程的完整标准体系。第二，保障装置安全稳定运行。通过规范复活工艺要求，推动净化厂将溶液质量管理纳入制度化轨道，及时脱除有害杂质，从源头上减少发泡、腐蚀和堵塞等问题，保障装置长周期安全运行。第三，促进节能降耗和绿色低碳发展。溶液劣化导致再生能耗上升和胺耗增加。规范溶液复活有利于提高溶剂使用寿命，降低新鲜胺补充量，减少蒸汽消耗和废液排放，与“双碳”战略目标相契合。第四，推动技术进步和产业升级。统一的复活性指标和试验方法为不同复活技术路线的效果比较提供了科学尺度，有助于筛选和推广高效复活技术和装备，促进天然气净化行业整体技术水平提升。3主要技术内容框架本文件在结构编排上遵循GB/T1.1-2020的编写规则，主要技术内容涵盖以下核心章节：3.1复活要求本文件从溶液复活处理系统运行参数控制和复活后溶液质量控制两个维度规定了技术要求：（1）复活处理启动条件判定文件规定，当醇胺溶液出现以下任一情形时，应启动复活处理程序：-热稳定盐含量（以胺计）超过总胺量的1.0%（质量分数）；-溶液浊度超过规定限值或固体悬浮物含量超过50mg/L；-溶液发泡倾向明显增大（发泡高度或消泡时间超过控制指标）；-过滤器压差持续升高且频繁切换。（2）复活处理工艺过程控制指标文件结合主流复活工艺特点，对关键过程参数给出了推荐控制范围，包括离子交换法再生周期与再生剂用量、蒸馏法操作温度和真空度范围（如减压蒸馏温度不高于150℃以防胺进一步降解）、电渗析法电流密度和膜压差控制等。（3）复活后溶液质量目标指标文件规定了复活处理后溶液应达到的关键质量指标，主要参数包括：|序号|控制项目|质量指标||:---:|:---|:---||1|热稳定盐含量（HSS）|≤0.5%（质量分数，以胺计）||2|铁离子浓度|≤25mg/L||3|固体悬浮物|≤10mg/L||4|胺浓度损失率（复活过程）|≤5%||5|贫液硫化物含量|符合工艺控制指标||6|复活处理胺回收率|≥95%|3.2试验方法为支撑上述复活要求的验证与评价，本文件建立了一套系统的试验方法体系，具体包括：（1）热稳定盐含量测定规定了采用离子色谱法测定醇胺溶液中热稳定盐阴离子（包括甲酸根、乙酸根、草酸根、硫酸根、氯离子、硫代硫酸根等）的含量，并提供了阳离子平衡计算热稳定盐总含量的方法。该方法具有灵敏度高、选择性好、可同时测定多种离子等优点，适用于实验室精确分析。（2）胺浓度测定规定了采用总碱度滴定法测定醇胺溶液总胺浓度的方法。同时结合热稳定盐阴离子色谱分析结果，通过差减法计算有效胺浓度（即游离活性胺浓度），以评价复活处理后溶液的有效净化能力恢复程度。（3）铁离子含量测定规定了采用邻菲啰啉分光光度法或电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）测定溶液中总铁含量的方法，以监控复活处理对腐蚀产物（FeS等）的脱除效果。（4）发泡性能评价规定了溶液发泡倾向和消泡时间的实验室测定方法，包括发泡柱试验的操作条件（气体流量、温度、溶液体积等）、泡沫高度观测和消泡时间记录方法等，以间接反映溶液中有害表面活性杂质的脱除效果。（5）固体悬浮物和浊度测定规定了采用重量法测定固体悬浮物含量以及采用浊度计测定溶液浊度的方法，用于评价复活工艺对固体杂质的去除效果。3.3样品采集与处理考虑到天然气处理厂现场条件与实验室检测之间的差异，本文件还对分析样品的现场采集、保存条件（如密封避光、低温冷藏）及预处理方法（如过滤去除机械杂质等）进行了规定，以保证样品的代表性和分析结果的可靠性。4主要参与编制单位介绍本文件的编制汇聚了国内天然气净化领域具有深厚技术积淀的权威研究机构、设计院和标杆生产企业。中国石油集团西南油气田公司天然气研究院是本文件编制工作的核心牵头单位。该院成立于1958年，是国内最早从事天然气分析测试与净化技术研究的专业科研机构之一，也是全国天然气标准化技术委员会（SAC/TC599）的秘书处挂靠单位和国际标准化组织天然气技术委员会（ISO/TC193）国内技术对口单位。建院六十余年来，该院始终致力于天然气分析测试、净化处理、腐蚀防护及标准化研究，积累了丰富的研究经验和科技成果。在天然气净化溶液分析评价领域，该研究院具有突出的技术优势和扎实的工作基础。研究院建有中国石油天然气集团有限公司天然气质量控制和能量计量重点实验室，配备了离子色谱仪、气相色谱-质谱联用仪、电感耦合等离子体发射光谱仪等大型精密分析仪器，具备完善的醇胺溶液全组分分析检测能力。研究团队长期从事醇胺法脱硫脱碳工艺溶液劣化机理与复活技术研究，先后承担了国家科技重大专项、中国石油集团重大科技项目等十余项省部级以上科研课题，在热稳定盐生成机理与控制、胺溶液降解产物分析、复活工艺优化等领域取得了一系列具有国际先进水平的研究成果，获得省部级科技奖励多项。更为重要的是，该研究院深度参与了我国主要高含硫气田净化装置的开工调试和技术服务工作，与西南地区多个大型天然气净化厂建立了长期紧密的合作关系，对溶液复活的实际工程需求和技术瓶颈有着深刻理解。同时，作为SAC/TC599秘书处单位，该院在标准体系规划、标准起草组织及与国际标准对接方面具有丰富的实践经验，先后主导或参与制修订了数十项天然气领域国家标准和行业标准，为标准的技术先进性、协调性和适用性提供了有力保障。此外，中国石油工程建设有限公司西南分公司作为国内天然气净化工程设计的骨干力量，为摸清各净化厂溶液复活装置的实际运行情况提供了工程数据和案例支撑；中国石化中原油田普光分公司作为国内最大的高含硫气田净化生产企业之一，贡献了高含硫工况下溶液复活的长周期实践经验和运行数据；中国石油大学（北京）等高校从基础研究角度为热稳定盐形成机理、复活动力学等方面的内容提供了理论支撑。编制组通过充分的调研论证和试验验证，为标准条文的科学性奠定了基础。5预期实施效果与应用前景5.1预期实施效果本标准的发布实施预计将在以下方面产生显著效益：（一）技术效益-统一全国天然气净化厂醇胺溶液复活技术要求和试验方法，实现不同地区和不同企业间检测数据的可比性和互换性；-引导企业建立规范的溶液质量监测和复活处理制度，将溶液管理从“被动应对”转变为“主动预防”；-促进离子交换、蒸馏等高效复活技术在行业内的推广普及，延长胺液使用寿命30%-50%。（二）经济效益-减少胺液补充量，降低化学品消耗成本；-降低再生蒸汽消耗，减少装置能耗；-减少非计划停工和维修频次，提高装置运行效率。据估算，单套大型天然气净化装置通过规范溶液复活管理，年节约运行成本可达数百万元。（三）社会与环境效益-减少废胺液排放和新鲜胺消耗，降低环境风险；-保障天然气产品质量稳定达标，提升能源供应安全水平；-推动天然气净化行业规范化、标准化发展。5.2应用前景本标准的适用范围覆盖了采用醇胺法脱硫脱碳工艺的各类天然气处理厂、含硫天然气净化装置和煤制气、炼厂气脱硫装置等。随着未来高酸性气田开发力度的进一步加大和天然气净化处理规模的持续扩张，本标准的应用场景将不断扩展。同时，本标准的制定理念和技术方法也可为液化天然气接收站、煤化工及炼油行业胺法脱硫系统的溶液管理提供参考和借鉴，具有广阔的推广应用前景。6结论与展望6.1总结6.2展望展望未来，随着天然气净化技术的持续进步和行业需求的不断演变，建议在以下方向持续推进标准化工作：一是及时跟踪标准实施过程中的反馈意见，根据技术发展和应用实践适时开展标准修订维护工作，确保标准的技术先进性和适用性。二是密切跟踪ISO/TC193在天然气净化领域国际标准的最新动态，适时推动将我国在醇胺溶液复活管理方面的成功经验上升为国际标准提案，为全球天然气净化行业贡献中国方案和中国智慧。三是持续加强溶液复活技术与智能传感、在线分析及人工智能控制技术的融合应用研究，推动溶液复活评价从离线检测向在线实时监测方向发展，为建设智慧化天然气净化厂提供标准引领和技术支撑。参考文献[1]国家标准化管理委员