天然气净化技术研究进展
天然气净化
(3)按酸气含量分类
按酸气含量可分为酸性气、洁气两类。 洁气:无需净化处理即可供管输的天然气。 酸气:含较多硫化物、CO2需净化的天然气
叫酸性天然气。 通常把含硫量高于20mg/m3的天然气叫酸性
天然气。 经脱硫处理的天然气叫脱硫天然气,经脱 硫、脱水处理的天然气称为净化天然气。
五、天然气气质指标
(2)非烃类组成
• 含硫组份 硫化氢 H2S 二硫化碳 CS2 羰基硫 COS 硫醇 RSH 硫醚 RSR’ 噻吩 • 含氧组份
CO2 、CO 、 H2O • 稀有气体
又称惰性气体,如氦(He)、氩(Ar),一 般含量极少
• 其它组份 氢气、氧气、氮气、硫等单质
2、天然气的分类
(1)按矿藏特点分类 分为伴生气和非伴生气
深冷法一直是天然气提氦的基 本方法,近来膜分离法日渐成熟。 前者在能耗上较大 。
3、天然气液化
天然气主要成分是甲烷(临界温度190.72K, 临界压力4.639MPa),在常压下111K即液化, 液化后的天然气(LNG)体积缩小到气态时的 1/600左右。迄今LNG是跨地区远洋储运的唯 一有效手段。2000年后发展中国家将以此方式 向发达国家出售能源。日本是LNG最大进口国 之一,印度尼西亚是最大的LNG输出国。最早 实现LNG跨洋储运是在1959年的美国至英国 。
液化石油气时期(1940~1960年)
乙烷时期
(1960年~现在)
• 井口汽油时期
通过简单压缩、冷却,甚至仅以井 口三相分离器从井口气流中分离出较重 组份,回收液体。所得液体产物是不稳 定的多组分混合物。待其中轻组分挥发 完后所得液体产物即称为凝析油 。
• 天然汽油时期
主要采用常温下油吸收工艺。回收 液体产物生产稳定后的轻油C5+——天然 汽油,以及脱除丙、丁烷。与“井口油 气时期”相比,油吸收法提高了NGL的 收率,也回收了少部分的丙、丁烷。所 得汽油可直接兑入汽油作燃料。
高含硫天然气净化技术现状及研究方向
化工能源化 工 设 计 通 讯Chemical EnergyChemical Engineering Design Communications·199·第45卷第4期2019年4月1 高含硫天然气净化技术现状为了有效脱除天然气中的硫化氢和碳化物,国外很多国家都采用物理化学溶剂法,主要包括Sulfinol 法和Flex-sorb PS 法等。
如果这些成分的浓度过高,在进行净化处理过程中,需要采用DEA 法和MDEA 法。
为了有效提高对硫化氢的处理效率,在国外通常采用的是组合脱硫和脱碳技术。
硫磺回收技术。
在对天然气进行脱硫处理后,其中硫化氢的含量会极大降低。
含硫的天然气经过脱硫处理后,其酸气中往往会包含50%~80%的硫化氢,如果采用三级克劳斯硫磺回收装置,可以将对硫化氢的回收率提高到98%左右,各种回收副产品的量也非常少,通过与水解技术的结合,能够进一步降低其中硫的损失量。
如果天然气中的含硫量过高,在经过脱硫处理后,其中硫化氢的浓度往往较低,经常不足40%,再经过克劳斯硫磺装置的回收后,净化率依然不是很高,一般的水解技术也无法得到较好的应用效果。
2 技术研究方向脱硫脱碳技术的研究。
随着科学技术的高速发展,高含硫天然气脱硫技术也得到了飞速的发展,其中应用比较广泛的有物理溶剂法和空间位阻胺,其具体情况如下:由于硫化氢、二氧化碳、甲烷在溶解剂中的差异往往较大,物理溶剂法是利用这些物质性质的不同进行净化分离。
由于酸性气体和化学溶剂的反应热要大于其在物理溶剂中的溶解热,因此对溶剂的消耗量更少。
通过采用物理溶剂法,可以将碳化物和硫化氢同时进行脱除。
但该方法在酸度较高天然气净化中的应用还比较少,需要进一步加大在该方面的研究。
空间位阻胺-物理溶剂法是利用各种硫化氢中硫含量的不同,从而有针对性选择位阻胺、位阻胺与MDEA 联合等,其最大的优势在于再生性区别较大,腐蚀性和发泡性能也有较大的差异。
对硫磺回收技术的研究。
高含硫天然气净化技术现状及研究方向
高含硫天然气净化技术现状及研究方向随着社会经济的不断发展,天然气作为一种高效的清洁能源在当代社会的生活活动中起着越来越显著的作用。
我国天然气的制备中,在开发过程中,由于一些杂质的存在而严重形象了天然气的程度,因此也降低了天然气的燃烧率。
天然气中含一点量的硫化氢及二氧化碳,则需要对其提高净化纯度才可大范围提升天然气的使用效果。
本文对天然气的发展现状进行了详细的分析,介绍了高含硫天然气的净化技术,希望对我国未来的天然气发展有所帮助,如有不足还请指正。
标签:净化技术;现状;发展方向二氧化碳和硫化氢在燃烧后会产生大量的有毒有害物质,对周围的环境及空气造成严重污染等。
据此,必将对含硫天然气进行高纯度提炼,才可以进一步保证其的清洁性,出尽了环保型社会的发展与进步。
本文结合了高含硫天然气的净化技术的发展现状,对其存在的显著性问题进行了分析及研究,并且进一步的导出了天然气进化的发展方向。
1 高含硫天然气进化技术的发展现状1.1脱硫及脱碳的技术发展对于含有大量的二氧化碳和硫化氢的天然气来说,需进行脱硫脱碳的基本精华步骤。
当前采用最多的净化技术是物理化学溶剂法。
在其中,通常采用的办法是DEA法及MDEA法亦或者是基于MDEA所采用的配方式脱硫脱碳技术。
对于碳硫含量较多的天然气则采用其他方式如Sulfinol法及Flex-sorb PS法来进行高纯度净化。
有时天然气中的硫含量会异常增多,而相对处理后要求天然气的硫含量较低的情况下,通常采用先进的组合工艺的净化处理办法。
例如,在较常规的DEA和MDEA法的协同作用下,同时采取分子筛和硅胶吸附进行脱硫醇和脱水处理等,将达到深度高纯度的脱硫效果,促使天然气的纯度显著提高。
历经了多年的发展,我国在高含硫天然气净化技术和时间经验上取得了十分显著的提高。
然而对于目前的高含硫天然气的净化处理还存在巨大的技術障碍。
比如,在处理二氧化碳和硫化氢的含量都高于百分之二十的双高天然气时,存在着某些不足倘若采用以往的脱硫溶剂,会造成循环量大,能耗过高等问题,且无法满足天然气的纯度要求。
论天然气处理技术中的净化技术
该法是利用某些固体物质比表面高、表面孔隙可以吸附大量水分子的
特点来进行天然气脱水的。脱水后的天然气含水量可降至lpp口 ,这样的固 体物质有硅胶、 活性氧化铝、4 和S 分子筛等。 ^ A 固 体吸附荆一般容易被水饱和, 但也容易再生。 经过热吹 后可多 脱附 次循环使用. 因此常被用于低含水天然气深度脱水的情况下. 根据上述四种脱水方式的特点,通常人们多采用C、 D两种方式相结合 的两段脱水法: 第一段用溶剂吸收法使高含水变为低含水: 第二段用固体 吸附法使低含水变为基本不含水。特别在天然气深冷分离中,采用两段脱 水生产非常稳定可靠. 二、天然气脱暇 脱除天然气中的酸性气体也像脱水一样,是天然气净化的主要任务之 一。国内外已报道的天然气脱除酸性气体的工艺方法己有四、五十种,可 归纳为干法和湿法两大类。根据含酸性气体的品种和数量,以及脱除后的 天然气质量指标的要求不同,可选用其中较有利的一种,也可根 具体情 况将某两种组合使用,包括某种干法和湿法的组合。
部分. 一、天鹅气脱水
天然气中水分的存在往往造成严重的后果,水分与天然气在一定条件 下形成气体水合物而阻塞管路. 影响平稳供气: 水的存在为含有C 02和H 的 s Z 天然气形成酸而侵蚀管路和设备创造了条件; 同时也造成了不必要的动力消 耗,可以说水分在天然气中的存在是有百害无一利的事,因此,一般均需要 从天然气中脱除至少是部分脱除水分,以满足管输和用户的需要。 天然气的脱水方法多种多样,按其原理可归纳为以下四种。 ( 一) 低温冷凝法 低温冷凝是借助于天然气与水汽凝结为液体的温度差异,在一定的压 力下降低含水天然气的温度,使其中的水汽与重烃冷凝为液体,再借助于 液烃与水的相对密度差和互不溶解特点进行重力分离,使水被脱出。 这种方式的效果是显而易见的。但为了达到较深的脱水程度,应该有 足够低的温度。如果温度低于常温,则需要有制冷设施,这样会使脱水过 程的工程投资、能量消耗增加,并进一步提高天然气处理的生产成本. ( 二) 化学试剂法 该法是用可以与天然气中水发生化学反应的化学试剂与天然气充分接 触,生成具有很低蒸汽压的另一种物质。这样可以使天然气中的水汽完全 被脱出, 但化学试剂再生很困难。因此,这种方法工业上很少采用。 ( 三) 溶剂吸收脱水法 该法是利用某些液体物质不与天然气中水发生化学反应,只对水有很 好的溶解能力,溶水后蒸汽压很低. 且可再生和循环使用的特点,将夭然 气中水汽脱出。这样的物质有甲醇、甘醇等。由于吸收剂可以再生和循环 使用,故脱水成本低,已在天然气脱水中得到广泛使用。
新形势下天然气净化技术面临的挑战及下步的研究方向
天然气是一种 重 要 的 清 洁 能 源 和 化 工 原 料,对 国家改善能源结 构、保 护 环 境 有 着 特 殊 的 意 义。 目 前国家经济快速发展对清洁能源的需求日益增长, 使 得 天 然 气 工 业 呈 加 速 发 展 的 态 势 。 “十 一 五 ”期 间 我国的石油天然气 产 量 稳 步 增 长,天 然 气 净 化 技 术 的发展势头较为强 劲,其 中 关 于 处 理 酸 性 含 硫 天 然 气占据较大比重。50多年来,国 内 的 天 然 气 净 化 技 术通过自主研发与 引 进 相 结 合,基 本 形 成 了 能 满 足 高、中、低含硫天然 气 净 化 的 处 理 技 术,获 得 了 多 项 具有自主知识产权 的 专 利 及 专 有 技 术,能 满 足 国 内 大多数气田的建设需要 。 [1] 但日益严格的环保标 准 及对清洁能源的巨大需求让现有的净化技术面临前 所未有的挑战,同时 也 对 现 有 天 然 气 净 化 技 术 朝 着 节能、环保型迈进提 供 了 足 够 的 发 展 动 力 和 更 为 广 阔的上升空间。
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石 油 与 天 然 气 化 工
CHEMICAL ENGINEERING OF OIL & GAS 2012
井的挖潜及新气井的开采伴随而来的是天然气气质 逐 步 呈 复 杂 化 发 展 ,不 仅 酸 性 组 分 含 量 变 高 ,同 时 有 机硫的形态也呈复 杂 化 且 含 量 较 高,尤 其 是 中 国 石 油在海外 开 发 的 气 田 多 为 含 一 定 有 机 硫 的 凝 析 气 田,如 何 在 有 效 脱 除 H2S、CO2 及 有 机 硫 的 同 时 最 大限度地减少烃类 的 损 失,是 目 前 气 体 净 化 技 术 的 难题。 1.2.2 日益严格的环保标准
天然气净化和液化(LNG)方法的研究
天然气净化和液化(LNG)方法的研究天然气净化是天然气输送前的一项重要工艺,由于从地下采出的天然气是含有众多的烃类物质组以及水及水蒸气、二氧化碳、硫化物、氦气等多种杂质的组合物,在长输之前虽然进行了分离和净化处理,但是在长输管线中,仍然有水、二氧化碳、重质气态烃和汞等物质的存在,因此,在液化前必须进行净化处理。
而天然气的液化则有效解决了天然气的存储、调峰及偏远地区的运输问题。
为此,本文对天然气的精华和液化(LNG)方法进行研究,以便在生产实践中加以应用。
标签:天然气净化液化天然气作为一种清洁能源,与社会经济的发展及人们的日常生活密切相关,具有不可替代的重要作用。
随着天然气长输管线的投入使用,天然气覆盖率越来越高,为了解决天然气的存储、调峰、边远地区及小城镇的运输问题,天然气液化(LNG)的应用范围不断扩大,具有广泛的发展前景。
天然气液化是在净化的基础上进行的,天然气液化技术主要包括传热、传质、相变、超低温冷冻等较为复杂的工艺技术及应用设备,本文对此进行分析。
1 天然气净化和液化生产的技术路径天然气净化及液化生产的技术路径主要包括:(1)根据天然气的成分构成选择工艺方案,包括对吸附剂和吸收液类型的选择等。
(2)对多组分、多通道两相流换热器的参数进行设计和计算。
(3)对天然气所含成分、设计生产规模等,合理设计工艺流程和生产工艺。
(4)对设计方案和工艺流程进行优化,选择最佳技术方案。
2 天然气净化天然气是含有多种成分及杂质的组合物质,长输之前已经进行了脱水、脱硫及脱凝析油等净化和组分分离处理,但是长输管线中的天然气,仍然存在着水分、二氧化碳、重质烃类物质,因此在对天然气实施液化处理之前,必须将天然气进行彻底净化,避免在液化冷却过程中产生冷凝及腐蚀作用,对设备的使用寿命及安全生产造成严重影响[1]。
通常情况下,液化气的净化方法包括吸附法、吸收法等,通过上述方法,彻底祛除天然气中的杂质,进而对天然气进行液化。
天然气净化脱硫研究进展
第4 2卷 第工
C o n t e m p o r a r y C h e mi c a l I n d u s t r y
天然气净化和转化技术研究
天然气净化和转化技术研究天然气是一种非常重要的燃料,它比其他化石燃料更为环保,对环境和人体健康的影响也相对较小。
然而,天然气的纯度和成分却对其使用造成了一定的限制。
为了解决这个问题,天然气净化和转化技术应运而生。
天然气净化技术可以将其中的杂质、水分、二氧化碳等不纯物质去除,使其达到工业或家用的使用标准。
这项技术非常重要,因为不纯的天然气会对设备造成腐蚀和堵塞,甚至对人身体造成危害。
天然气净化技术被广泛应用于石油化工、天然气输配、天然气出口等领域。
天然气净化技术的主要方法包括物理吸附、化学吸附、通透膜和冷凝等。
其中,物理吸附和化学吸附方法是最常用的。
物理吸附是利用吸附剂对天然气中的杂质进行吸附,然后将吸附剂再次脱附,得到净化后的天然气。
化学吸附则是利用化学反应将天然气中的杂质转化成其他化合物,然后将这些化合物分离出去,得到净化后的天然气。
除了净化外,天然气还可以通过转化技术进行加工处理,使其成为更加高附加值的化工产品。
天然气转化技术主要包括裂解、重整、氢化、蒸汽重整等方法。
这些方法可以将天然气中的甲烷分解成其他化合物,然后用于生产烷基化合物、化学品、聚合物和燃料等领域。
天然气转化技术的发展,将大大提高这些领域的生产效率和产品质量。
天然气净化和转化技术的研究涉及到化学、物理、材料科学等多个领域的交叉。
目前,这些技术已经得到了广泛的应用,并且在实践中不断地推陈出新。
例如,通透膜技术在分离天然气方面具有非常明显的优势,因为它具有高通量、低能耗、易于控制等特点。
在天然气转化技术方面,某些新型反应器和催化剂的开发,也将推进这个领域的发展。
总之,天然气净化和转化技术是当今化工行业不可或缺的一部分,它们能够提高天然气的利用效率、保护环境和人类健康,同时促进产业升级。
在未来,相信这些技术还有更大的发展空间,将继续推动能源领域的进步。
川渝气田天然气净化技术的进步与发展方向
理全 过程 的系列天 然 气净 化 技 术 , 技术 上 已具 备 在 了 自主建设 大型天 然气净 化厂 的能力 。
当前 , 们正 处 在全 国天然 气业 务 大 发展 的 黄 我
面对新 的形势 , 真 回顾 5 认 O年来川 渝气 田天然 气 净化 技术进 步 的发 展 历程 , 入 思 考 天然 气净 化 深 技术 的发展方 向, 对于 每 一位 从 事 天 然气 净 化技 术 开发 的研究人 员来说 都是 大有裨 益 的。
液相氧 化还 原脱硫技 术 ; 开发 了 天 然 气 干 法 固 体 脱 硫 工 艺 和 橇 装 技 术 , 足 了 生 产 需 求 ; 过 自主 满 通
开发形 成 了配套的硫 磺 回收催化 剂技 术 ; 定 了相 关标 准和规 范 , 制 为天 然气净化 领域技 术推 广提供
了依据 ; 高含硫 酸性 气田净 化技 术 攻 关上 取 得 一批 重要 成果 。 天 然气 净化 技 术 下 步 攻 关方 向 : 在
石油 最具成 长性 的 主营 核 心业 务 的战 略定 位 ; 内 从
部需 求来看 , 东北 和 龙 岗地 区高 含 硫 气 田的开 发 川 日益 凸显 出了加 强天然 气净化 技术 攻关 对于保证 分 公 司建设 3 0亿大气 区和一流 天然气 工业基 地 的必 0 要性 和重要 性 。这些都 为天然 气净 化技术 发展 提供
术 合 作 : 1 建 设 一 流 的 重 点 实验 室 和 完善 的 中 间 试 验 基 地 。 ( 0)
关键词 天然 气净 催 化 剂 天 然 气研 究 院
中国西南部 四川 和重庆地 区拥 有丰 富的天然 气
资源 , 中相 当一 部分 属 于含 硫 酸 性 天然 气 。承 担 其 川渝地 区油气 资源勘探 开发 主力军 任务 的西南油 气 田公 司是 中国 目前 最大 的天 然气 生 产基 地 之 一 , 也 是 中国天 然气净 化技术 的发 源地和 最大 的天然气 净 化 处理基 地 。从 16 9 5年 建 成 中国第 一 套 天然 气 净
天然气净化技术的研究及其应用
天然气净化技术的研究及其应用随着环保意识的不断提高和多元化能源的迅速发展,天然气逐渐成为国内外主要的清洁能源之一。
然而,天然气在使用前需要进行严格的净化处理,否则会对环境和人体健康产生不可忽视的影响。
因此,天然气净化技术的研究和应用成为了当前能源领域的热点之一。
一、天然气净化技术的发展历程天然气是由多种气态碳氢化合物组成的混合气体,其中含有许多有害的杂质,如硫化氢、二氧化碳等。
在食品加工、研究、生活和工业等领域,都需要使用纯净的天然气,因此天然气净化技术的研究和应用就显得格外重要。
早期,天然气的净化工艺主要采用吸附或化学反应方法,但是这种方法的成本比较高,而且对环境污染较大。
尤其是化学反应法,由于反应副产物难以处理,经常导致环境二次污染。
随着科技的不断进步,现代天然气净化技术出现了一系列重要新颖的技术,包括膜分离、离子交换、压力摩擦、凝聚抓捕等新型技术,在提高天然气净化效率的同时,进一步减少了对环境的污染,成为目前天然气净化的核心技术之一。
二、天然气净化技术的种类和原理1.膜分离技术膜分离技术是利用半透膜的物理过滤作用进行气体分离,根据气体分子量的大小、形状和亲疏水性不同实现对不同气体的分离和降解。
该技术广泛应用于天然气中的二氧化碳、水蒸气、甲烷等组分的分离。
2.哑铃状金属有机框架材料哑铃状金属有机框架材料是一种新型的气体净化材料,具有良好的化学稳定性和高效的甲烷、二氧化碳的分离效果,在化学品行业、燃料加工等领域得到了广泛的应用。
3.压力摩擦压力摩擦技术是利用摩擦过程中发生的化学反应,通过表面分子的碰撞、结合和解离以达到分离杂质的目的。
目前,该技术主要应用于石化、天然气储存和运输等领域,取代以往的吸附和化学反应法。
4.凝聚抓捕技术凝聚捕集技术是利用化学反应将气态杂质与液态催化剂产生凝聚,完成气体分离。
通常需要通过温度的改变来控制化学反应的进程,比如在几种溶液中,对有害杂质进行温度控制,调节反应速率和效果,以实现高效的净化处理。
天然气净化硫回收技术发展现状与展望
天然气净化硫回收技术发展现状与展望随着全球能源消费的不断增长,石油、煤炭等传统化石能源的使用已无法满足日益增长的能源需求,尤其是在环保政策的推动下,天然气已成为替代能源的热门选择。
然而,天然气中的硫化氢对环境和健康有着很大的危害,而天然气中的硫化氢含量却往往很高,因此如何高效地净化天然气中的硫化氢成为了一个重要的研究方向。
近年来,天然气净化硫回收技术取得了较大的发展。
当前的天然气净化硫回收技术主要包括化学吸收法、生物法、吸附法和膜分离法。
化学吸收法是目前应用最广泛的一种净化技术,它利用一定的化学反应将硫化氢转化成其他形式的硫。
市场上一些较成熟的化学吸收剂包括苯酚、聚二甲基硅氧烷和三乙醇胺等。
化学吸收法的优点是净化效率高、设备简单、成本低,但它也存在一些显著的缺点,最主要的是产生的硫废物需要合理处理,而且吸收剂的使用寿命有限。
生物法是一种新兴的天然气净化技术,它是利用特定微生物菌种将硫化氢氧化成硫酸盐,以达到净化的目的。
相比于传统的化学吸收法,生物法不会产生硫废物,而且会产生一些有机肥料,因此非常环保和经济。
然而,生物法的缺点是需要较大的反应器和生物质量,而且反应速度也较慢,所以目前尚不成熟。
吸附法是一种将空气中的有害物质吸附到吸附材料表面的技术。
在天然气净化中,吸附法是一种用于去除低浓度硫化氢的技术。
吸附材料通常为活性炭、硅胶等。
相比于其他净化技术,吸附法的优点是成本低、使用寿命长、吸附后的废物体积小,因此在有些场合下是一种有着广泛应用前景的技术。
膜分离法是一种利用半透膜去除液体或气体中的物质的技术。
膜分离法在天然气净化中主要用于去除二氧化硫和酸性气体,可以说是一种高效的净化技术。
与其他技术相比,膜分离法的优点是操作简单、成本低、对环境污染小,但它也存在一些限制,如膜经受压力的限制和对膜材料的要求较高等。
综合来看,天然气净化硫回收技术的发展前景是非常广阔的,目前净化技术多种多样,而且各有特色。
因此,未来的发展趋势应该是在不断探索新的净化技术的基础上,将各种技术结合应用,进一步提升净化效率和设备安全性,以适应未来天然气开采和使用的发展需求。
关于我国天然气净化工艺现状及未来展望的研究
关于我国天然气净化工艺现状及未来展望的研究摘要:伴随着我国经济以及科学技术的不断发展,人们在生产以及生活中对天然气的需求量越来越大,这也就促进了我国天然气工业的不断发展以及壮大,但是在实际的发展过程中,我国天然气的供需矛盾越来越突出,这也在一定程度上影响了我国经济的健康发展,使得人们的生活无法得到相应的保障。
本文在此基础上主要探讨了现阶段天然气净化工艺的状况,并探究其未来的发展情况。
关键词:天然气;净化工艺;未来发展在现阶段的发展中,能源是一个国家经济发展以及国力提升的重要表现及支柱之一。
但是目前正处于一种新旧能源交替的一个关键时期,在这中间存在着一定的问题,全球各国也都在积极探寻有效的解决方式,而天然气是现阶段经济发展的主要能源,能够较好地满足我国在发展中对能源的需求,所以这也就在一定程度上提升了我国对天然气能源净化工艺的要求,而经济以及科学技术的不断进步,也促进了天然气净化工艺的不断优化以及发展。
目前正是天然气资源发展的黄金时期,其作为我国经济发展的重要能源之一,国家政府应该积极地对天然气净化工艺进行不断的优化及完善,从而促进天然气更好地为我国经济发展做贡献,不断地提升我国的综合国力。
一、现阶段我国天然气工艺发展的状况我国自从改革开放之后,经济以及科学技术得到了迅猛的发展,伴随着我国经济的不断发展以及人们生活条件的不断改善,人们对自身的生活质量以及环境保护等要求越来越高。
这些因素的存在也在极大程度上促进了我国能源行业的发展。
川气东送、引进俄罗斯天然气以及西气东输等工程的建设和使用,也大大增加了我国对天然气能源的使用,而天然气也因为其具有清洁、环保以及优质等条件,受到我国现阶段的高度重视。
就我国目前的发展状况来看,我国在日后的发展中会以西气东输工程的建设以及发展作为一个机遇,对海上、陆上以及我国中东西等地区的天然气资源进行统筹的考虑,将制定的走出去战略贯彻落实到底。
与此同时,积极地引进国外优质的天然气资源,借鉴国外先进的天然气工艺技术,根据自身实际的发展状况,不断地完善自身的天然气工艺,加快全国天然气基础设施的建设以及发展,促进我国天然气资源向着供应网络化、市场规模化以及能源多样化等方向不断发展。
浅谈天然气净化工艺技术及其发展趋势
浅谈天然气净化工艺技术及其发展趋势摘要:天然气作为世界公认的最清洁的化石能源,在各国的能源消费结构中扮演着越来越重要的角色。
随着我国经济持续稳定增长以及低碳环保、节能减排的动力驱使下,天然气产业发展将进入一个前所未有的持续高峰期。
这里本文将介绍一下与天然气产业发展相关的天然气净化工艺技术及其发展趋势。
关键词:天然气净化工艺技术发展趋势一、天然气净化工艺技术随着世界天然气工业的快速发展,我国天然气净化处理能力得到进一步提高,净化处理技术进入跨越式发展阶段。
天然气作为一种绿色洁净能源,其开发和利用越来越受到人们的重视,各国对天然气质量都有相应的净化标准。
发展天然气工业,必须研究发展天然气净化工艺,解决天然气的输运储备和无害利用问题。
下面本文将介绍几种常见的天然气净化工艺技术:1.天然气脱水天然气工业中常用地脱水方法有三类:低温分离、液体吸收、固体干燥剂吸附。
①低温分离。
高压的天然气经节流膨胀造成低温,让水分离出来。
它一般适用于高压气田,天然气降压后仍高于输气压力,同时又使温度降低而不致产生水合物。
低温分离的另一类是将压力较低的天然气加压后冷却脱水。
我国一些油田还在冬季利用大气来冷却石油伴生气达到脱水的目的。
低温分离一般都作为辅助脱水措施。
因为它是依靠低温冷凝分离脱水,此时天然气仍处于饱和状态。
为防止冰堵,有的装置在低温分离的同时,还加入某种反应剂吸收水分,进一步降低露点。
②液体吸收法脱水。
最早采用的液体脱水剂是甘油,随后是氯化钙水溶液,这两种脱水剂目前均已淘汰。
二甘醇用于天然气干燥,干醇法就得到广泛应用。
由于三甘醇特别有效,自从用于脱水后,逐步占据主导地位,到最近几年已成为天然气脱水的工业标准。
目前用于脱水的有二甘醇、三甘醇和四甘醇。
③固体干燥剂吸附脱水。
吸附:一种气相组分被固体表面吸住而在固体上浓聚的现象。
固体干燥剂吸附脱水:是利用多孔性的干燥剂吸附天然气中的水蒸气。
2.天然气脱硫针对不同原料气提出的脱硫方法,大致可分为四类:①物理溶剂法。
天然气净化工艺的研究进展
天然气净化工艺的研究进展摘要:我国的天然气工业的发展一直受到丰富的煤炭资源的排挤,近年来由于政府对环境的大力保护以及大量气源的探明,天然气的开发和利用已经成为了不可逆转的大趋势。
然而在油田开采出来的天然气含有对人体有害的气体不能直接使用。
为此,我们需要对天然气进行加工处理,除去其中的有毒气体并且将理想组分进行进一步的分离以满足不同用户的不同要求。
本文就天然气的处理技术进行总结以及对天然气处理技术的发展趋势的概括。
关键词:天然气净化有毒气体处理技术一﹑引言近年来天然气在我国一次能源消费中所占的比例会越来越大。
然而从地层开采出来的天燃气除含有水蒸气外,通常还含有一些酸性气体。
这些酸性气体一般是硫化氢、二氧化碳和COS 与RSH等气相杂质。
硫化氢是这些酸性气体中毒性最强的一种。
它在很低含量下就会对人体的眼鼻和喉部有刺激性。
另外硫化氢对金属具有腐蚀性。
二氧化碳也是酸性气体,其含量过高会影响天然气热值,在天然气液化装置中,它易成为固相析出,堵塞管道,同时它又不会燃烧,热值为0,故运输和液化它是不经济的。
它们往往会腐蚀管线设备,污染环境,损害人类健康,作为化工原料会使催化剂中毒,影响化工产品质量,故必须脱除。
接着将重点介绍下几种常用的方法。
二﹑净化天然气工艺介绍2.1﹑混合胺工艺2.2﹑Benfield工艺Benfield溶剂是碳酸与催化剂、防腐剂的多组分水成混合物。
供气压力在7 MPa以上,酸性气体超过50%的工作条件,它都可以适应。
Benfield流程已被世界上600多座天然气预处理装置所应用,Hipure流程是由Benfield系统与胺系统联合的混合方案。
碳酸钾除去大量的酸气成分,胺溶液用于最后商品气的纯化。
所有酸气都从碳酸盐再生塔的部抽出。
该流程在天然气预处理方面有着良好的可靠性记录,其优越性已在印度尼西亚、阿联酋的8套LNG装置中充分得到显示。
Benfield流程的新型吸收剂P1:美国环球石油公司和联合碳化物公司的有关机构经过上百种物质的筛选,研制出一种代号为P1的新型吸收剂,取代了常用的二乙醇胺(DEA)等物质。
天然气净化工艺的发展
天然气预处理和液化工艺技术的研究进展图片:图片:图片:图片:1 原料气预处理天然气液化之前的原料气净化是一个重要环节。
表1 原料气中杂质浓度上限杂质浓度极限H 2 0 <0.1×10 -6 (ψ)CO 2 (50~100)×10 -6 (ψ)H 2 S 3.5mg/m 3COS <0.1×10 -6 (ψ)总S含量10~50mg/m 3Hg <0.1μm/m 3芳香烃类(1~10)×10 -6 (ψ)由于液化气厂的进料气中含有大量的酸性气体、重烃、水及汞等杂质,易形成水合物,造成设备腐蚀、管道堵塞。
为了保证天然气的深冷冻液化过程的稳定操作对其中的CO 2 、H 2 S、水、汞、重烃类等都有严格的要求一般要达到如表1所示的指标。
顶处理的主要设备由吸收塔、再生塔及干燥塔组成(见图1)。
1.1 酸性气体的脱除酸性气体的脱除通常是采用溶液吸收法。
有:①胺法;②Benf eld法(以碳酸钾和二乙醇胺为溶剂);③Sulfinol法(这是一种物理化学吸收法)。
然而这些法中,③中的溶剂同时也能使包括CH4在内的烃类大量溶解,并且这些方法大多数成本高,能耗大。
近年来,一些LNG公司已采用了一些较先进的体预处理技术,并且已在LNG工业中起着重要作用[3] 。
对于含低浓度酸性气体的原料气(分压小于350kPa),Amine Guard FS流程较为实用,它是包括一个以胺液为主体的流程和一种UCARSOL类胺溶剂,该溶剂成本低、有较好的热的和化学的稳定性、无腐蚀性、不易起泡,以及该流程除易操作外,与MEA和DEA流程相比需较低的再生热能等优点,其优化了的设计是基于40多年的气体净化经验并已得到技术性杂志的认可,世界上已有550多个工厂采用该流程。
值得一提的是Benfield流程(见图2)。
它包括K 2 CO 3 水溶液、加快质传递的活化剂及防腐剂,已被世界上几百个装置所采用。
Benfield流程已有30多年历史,近年来人们对它有所改进。
天然气净化技术和方法的探讨与研究
天然气净化技术和方法的探讨与研究摘要:天然气净化的任务,一是脱除气中的有害组分和杂质,以保证城镇燃气输配系统和应用系统的安全正常运行;二是对生产的燃气中夹带的一些宝贵化工产品回收利用;天然气净化是安全运行的第一道屏障。
便于输送和应用。
硫化氢腐蚀设备、管道,其燃烧产物污染大气,从燃气中脱除下来的一些有害组分和杂质,经进一步加工处理成为宝贵的化工产品。
在此篇论文中就天然气的净化任务、工艺流程进行分析探讨探讨,总结关于天然气净化处理的一点体会。
介绍天然气几种主要净化和利用方法、脱硫净化技术以及工艺特点和在国内的应用和发展,最后提出了优化天然气净化技术方案和实施方法的建议。
关键词:天然气净化工艺天然气净化1.绪论1.1天然气净化的目的与意义随着人们保护环境的意识日益增强,世界各国制定出越来越严厉的环保法规,以进一步控制有害污染物的排放,这就促使了天然气处理的工艺不断地向前发展;另一方面,天然气作为一种燃料和原料的资源地位越来越突出,国内外都十分重视天然气的加工和利用,相关领域也在方法上,技术上以及应用上取得了重大进步。
本论文将介绍天然气处理,加工和利用的技术水平以及发展的趋势,以便系统地了解国内外技术发展的有关情况,使决策工作和研究开发能够从中获取有益的信息。
1.2 天然气净化研究概况为了降低天然气中含硫化物和水分在储存和使用过程中的安全隐患,防止环境污染和对人体的伤害,输送到城镇燃气管道和储存设备中的天然气有必要进行净化处理。
富含硫化物的天然气,必须经过脱硫处理,以达到输送要求,副产品的硫磺作为硫资源,用以生产硫酸、二硫化碳等一系列硫化物;脱硫后,天然气经过深冷分离,可得到液化天然气。
2.天然气净化工艺与分析2.1天然气净化的工艺的介绍天然气中通常有硫化氢、二氧化碳和有机硫化物等酸性组分存在,这些气相杂质在水存在的情况下会腐蚀金属,并污染环境。
因此天然气的净化处理主要有脱硫和脱水两项内容:天然气脱硫技术主要有干湿和湿式两种方法,干式脱硫效率高,适用于低含硫处理。
天然气净化硫回收技术发展现状与展望
天然气净化硫回收技术发展现状与展望天然气由于其绿色环保、高效清洁等特点而成为重要的能源之一。
天然气中的硫化氢(H2S)等硫化合物对环境和人体健康都有较大危害。
天然气净化技术中硫回收技术的发展尤为重要。
目前,天然气净化硫回收技术主要有物理吸附、化学吸附、生物法和化学氧化法等几种。
物理吸附是一种将H2S吸附到固体吸附剂上,然后再通过换瓦斯等方法进行再生的技术。
化学吸附是指利用化学反应将H2S转化为不溶于溶剂中的硫化合物,然后通过过滤等方法将硫化合物分离出来并进行回收利用的技术。
生物法是利用生物菌株中的特定酶类将H2S转化为无害物质的技术。
化学氧化法是利用氧气将H2S氧化为硫,然后分离出来并进行回收利用的技术。
在物理吸附技术方面,目前多采用金属氧化物和活性碳等材料作为吸附剂,具有较高的吸附效率和较好的再生性能。
但这些吸附剂的制备成本较高,并且对高温和高压环境的适应能力较差。
未来的发展方向是研发更具经济性和高温高压适应性的吸附剂。
化学吸附技术中的氧化吸附法和反硫酸法是主要的硫回收技术。
氧化吸附法通过氧化剂将H2S氧化为硫酸或硫酸盐,然后与溶剂反应生成可回收硫化物。
反硫酸法则是将H2S与硫酸反应生成硫酸盐,然后通过过滤等方法将硫酸盐分离出来并进行回收利用。
这两种方法都具有较好的效果,但存在回收利用过程中产生废弃物的问题,对环境造成一定影响。
未来发展的方向是提高回收利用率的同时减少废弃物产生。
天然气净化硫回收技术已经取得了一定的研究进展,但在成本、效率和环境友好性方面还存在一些问题。
未来发展的方向是研发更经济、高效和环保的硫回收技术,并结合多种技术手段进行综合利用,以实现天然气净化和资源回收的双重效益。
我国天然气净化工艺的现状与展望
我国天然气净化工艺的现状与展望目前,天然气已经作为主要燃料在日常生活和工业生产中被大量使用,天然气净化工艺也愈来愈受到研究者的重视。
目前,天然气的净化工艺主要是脱硫工艺和脱水工艺,通过对现状净化工艺的概述和分析,展望了未来我国天然气的净化工艺的发展方向。
天然气的净化工艺设计方案的改进、模拟计算机程序的应用、净化废物的回收和利用是未来的发展趋势。
标签:天然气;净化工艺;现状;展望引言:不同于污染严重的煤炭等传统燃料,天然气具有绿色、环保、利用率高的特点。
随着生产生活对天然气需求量的增加,对天然气的保障已经上升为国家战略地位。
天然气中含有硫化氢(H2S)、有机硫化合物、单质硫,这就对天然气的净化工艺提出了较高的要求。
保障天然气的净化效果与社会的发展和人民的生活息息相关。
随着时代的发展,对天然气的净化工艺又有着新的更加环保,更加低耗等需求,新的需求使得对天然气净化工艺的研究和讨论也迫在眉睫。
一、我国天然气净化工艺的现状我国天然气的净化工艺主要以脱硫工艺和脱水工艺为主。
下面分别简单概述这两种净化工艺的现状情况。
1、天然气脱硫工艺的方法硫化氫(H2S)、有机硫化合物、单质硫等杂质存在于天然气中,会对运输天然气的管道造成腐蚀。
含有这些杂质的天然气在燃烧时会产生一氧化硫等物质,不仅对污染环境,而且会导致催化剂中毒、由于不充分燃烧影响气体热值等问题。
目前脱硫工艺常用的方法主要是用化学或者物理溶剂进行吸收。
采用化学溶剂吸收法进行天然气的脱硫时,通常采用醇胺法。
一乙醇胺、二乙醇胺等这类含有胺基和羟基(-OH)的醇胺物常常被作为脱硫剂。
其中醇胺物含有的胺基可以使得溶液的碱度提高,从而使得酸性成分更好的被溶液吸收,醇胺物中的羟基(-OH)不仅可以使化合物更多的溶解在水中,而且可以降低化合物的蒸汽压[1]。
采用物理溶剂吸收法进行天然气的脱硫时,主要是利用酸性气体的溶解度、吸收率随着压力的升高而增加,随着压力的降低而减少的原理。
天然气净化中选择性吸收技术研究
天然气净化中选择性吸收技术研究摘要:当前,我国天然气生产中的原料气中含有大量的H2S、CO2等物质,给天然气净化企业的高效、稳定运行带来了不小的挑战。
各采气净化企业对天然气净化技术的展开了多层面的探索,选择性吸收技术因此在经济效益、设备能耗等方面的优势,开始在净化企业被广泛应用。
本文就天然气净化选择性吸收技术的基本原理作出实践性分析,并提出了天然气净化工艺选择性吸收的优化策略,将为天然气净化系统的高效、安全生产提供参考。
关键词:脱硫系统;模拟;优化近年来,工业生产和居民生活对天然气为代表的新兴能源的需求进一步加大,天然气开采和储运总量的不足成为制约经济发展的一个重要内因。
我国的含硫天然气生产比例攀升较快,对天然气的生产技术控制提出了更好的要求。
原料气中的H2S、CO2的含量普遍较高,需通过对原料气的净化处理,来满足工艺生产和居民生活的需要。
各采气净化企业对天然气净化技术的展开了多层面的探索,选择性吸收技术因此在经济效益、设备能耗等方面的优势,开始在净化企业被广泛应用。
选择性吸收是在对原料气的处理中,吸收全部的H2S而仅吸收部分CO2,从而提高再生酸气的品质,降低净化装置的运行成本。
1.选择性吸收技术的基本原理1.1 选择性吸收的原理原料气中的H2S、CO2都属于酸性物质,工艺上多选用MDEA 及其配方溶液进行常温下的选择性脱硫处理。
从这两种酸性物质的属性上而言,H2S属于质子酸,CO2属于受电子酸,这就导致H2S、CO2与MDTA溶液反应时的速率上存在着一定的偏差。
原料气中的H2S与MDEA 及其配方溶液的反应可视为质子传递反应,在近界面处液膜内极窄的表面即可可瞬间完成反应,并在界面和液相中达到平衡。
而原料气中的CO2与MDTA溶液反应较为复杂,需在水的参与下CO2与MDTA溶液才发生液膜反应,这就导致CO2与MDTA溶液反应相对于H2S与MDEA溶液的反应速度较慢。
1.2 选择性吸收的影响因素在H2S、CO2与MDTA溶液反应原理的基础上开发了天然气胺法脱硫脱碳的工艺,其工艺流程是利用胺液来完成在加压和常温条件下对原料气中H2S等酸性气体的吸收,并在低压或升温条件下使被胺液吸收的酸性气体得以逸出。
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方法 的 基础上 进 一 步 改进 ,实现
琉 脱 碳 。 并 且 辐 出 膜 分 离 过 程 与 离 过 程 的 组 合 是 今 后 膜 枝 术 发 展
新 动 向
又 进 ~ 步 降 低 了 能 耗 。 同 时 .砜 胺 溶 剂 对 有 机 硫 化 合 物 有 极 强 的 溶 解 能 力 . 对 于 有 机 硫 化 合 物 含 量 较 高 的 原 料 气 , 迄
故 化 学稳 定性 好 ,溶 剂 不 易 降 解 变 质 ;
法 脱 硫 效 率 较 高 ,脱 硫 剂 多 不 能 气 相 损 失 小 , 对 装 置 腐 蚀 较 轻 微 。 鉴 A 适 用 于 低 含 硫 气 处 理 【L 干 法 于 MDE 的 特 性 .其 水 溶 液 的 浓 度 可 达 2 5  ̄ ( ) 酸 气 负 荷 也 可 达 0 5~ 0. 0 6 Wt , / 6. 目前 工 业 上 应 用 较 少 【 3.4.5 。 1 甚至 更 高 。而 且 它 的凝 固点低 ,蒸 汽压 硫 按 溶 液 的吸 收 和再 生 方 法又 分 E 吸 收 法 ( 要 有 一 乙 醇 胺 法 二 小 .溶 剂 挥 发 损 失 小 , 由 于 MD A 溶 剂 主
今 砜 胺 法 仍 是 最 有 效 的 净 化 方 法 。但 砜 胺 溶 剂 对 c,以 上 的 烃 类 也 有 很 强 的 溶 解 能 力 . 且 不 易 通 过 闪 蒸 而 释 出 .故 重
言
然 气 作 为 一 种 绿 色 洁 净 能 源 .其 利 用 越 来 越 受 到 人 们 的 重 视 。 各 然 气 质量 都 有相 应 的 净 化 标 准 。
然 气 脱硫 方 法可 分 为干 法 和湿 法
冷 甲 醇 法 又 叫低 温 甲醇 法 .是 2 0 世 纪 5 0年 代 初 由 德 国 林 德 公 司 和 鲁 奇
公 司联 合开 发 。该 工艺 以 冷 甲醇 为 吸收
.
溶 剂 .利 用 甲醇 在 低 温 下 对 酸 性 气 体 【 L 干 法 脱 硫 常 用 的 方 法 有 克 且 溶 液 的 发 泡 倾 向 和 腐 蚀 性 也 均 优 于 其 溶 解 度 极 大 的 良 好 特 性 脱 除 原 料 气 中 的 1 活 性 炭 吸 附 法 .氧 化 铁 法 等 , 它 醇 胺 溶 液 :在 处 理 酸 性 气 体 时 . 气 体 酸 性 气 体 。 这 种 方 法 气 体 净 化 度 高 .选 择性 好 .气体 的脱 硫脱 碳 可 在 同一 个塔 内 分 段 . 选 择 性 的 进 行 。 冷 甲醇 工 艺 技 术 成 熟 . 已 经 广 泛 应 用 于 气 体 净 化 装 置 中 。该 技 术 的特 点 如 下 :( 1)溶 剂 在 低 温 下 对 C 、H s等 酸 性 气 体 吸 收 能 力 O, , 强 .溶 液 循 环 量 很 小 . 能 耗 少 。 ( 2) 剂 不 氧 化 、 不 降 解 . 有 很 好 的 化 学 和 稳定性 。( 3)净 化 气 质 量 好 .净 化 度 . O, 0X 1 ~。( C <2 0 4)溶 剂 不 起 泡 ( 5)
维普资讯
缉 : 作 者 在 文 中 i- 了 天 然 气 净  ̄述
的 几 种 主 要 方 法 如 醇 胺 法 、 膜 处
,
的 溶 液 较 少 。 但 由 于 ME 的 蒸 汽 压 高 . A 在 相 同 的 温 度 时 . 几 乎 是 N 一 甲 基 二 乙 醇 胺 ( MDE A) 的 5 0倍 . 因 而 溶 剂 挥 0 发 损 失 大 ME 水 溶 液 的 缺 点 是 容 易 发 A 较高 ( 1 5C ) 约 。 .导 致 再 生 系 统 腐 蚀 严 2
N一 甲基 二 乙醇 胺 ( E MD A)脱 硫 法 从 上 世 纪八 十 年代 后 期 开 用砜 胺
溶 剂 . 此 溶 剂 主 要 用 于 原 料 气 中 H S的 . 脱除。
1 4 冷 龋 珐
A /H, 然 气 工 业 ,必 须 研 究 发 展 天 然 气 气 体 净 化 。MDE 在 原 料 气 中 CO, s , 艺 ,解 决 天 然 气 的 输 运 储 备 和 无 比 甚 高 的 情 况 下 ,能 选 择 性 的 脱 除 H s, 而 将 相 当 大 量 的 CO, 留 在 净 化 气 中 , 保 问 题 。 天 然 气 净 化 主 要 包 括 天 然 节 能效 果明 显。由于 M E 是叔胺醇 . D A 技术和 天 然气 脱碳 技 术 。 呈 弱 碱 性 . 分 子 中 不 存 在 活 泼 H原 子 . 天 然气 脱硫
相 当高
( 括 物 理 溶 解 和 化 学 吸 收 两 部 包
分 ) 特 别 在 原 料 气 中 H, . s和 CO, 压 分 高 的 情况 下 .物理 溶 解 的酸 气 可 以通 过
指 出 了 各 方 法 的 优 势 及 目 前 存 些 建 议 。 认 为 应 在 成 熟 的 天 然
题 提 出 了 今 后 天 然 气 净 化 工 艺
一
闪 蒸 而 释 放 出 来 。从 而 减 少 了 再 生 的 能 泡 及 降 解 变 质 。 另 外 .ME 的 再 生 温 度 耗 ; 且 环 丁 砜 的 比 热 容 远 低 于 水 .这 样 A 重 . 在 高 酸 气 负 荷 下 更 甚 . 故 ME 溶 A 液 浓 度 一 般 采 用 1  ̄ Wt ~ 2 l ( ) / 5 6( ) C % wt; 且 酸 气 负荷 也 仅 取 0 3~ 0 4 o (酸 t I o