天然气处理工艺解析

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化学溶剂法
4.脱除一定量的酸气所需要循环的溶液较少。在普通的 胺中因其分子量最低，故在单位重量或体积的基础上它具 有最大的酸气负荷；
5.腐蚀限制了MEA溶液浓度及酸气负荷。为了使装置腐 蚀控制在可以接受的范围内，通常MEA溶液浓度在15％左 右，酸气负荷一般也不会超过0.35mol/mol，按体积计不超 过20m3/m3；
6.MEA装置通常配置溶液复活设施。由于MEA与CO2存 在不可逆的降解反应，系统内除H2S和CO2之外的强酸性组 分又会与MEA结合形成无法再生的热稳定盐。通常采取加
碱措施，加碱只能使热稳定盐中的MEA析出，而无法使降
解物复原成MEA。
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化学溶剂法
二乙醇胺(DEA)法
天然气处理工艺
• 天然气净化工艺 • 轻烃回收工艺
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天然气净化工艺
天然气脱硫、脱碳、脱水
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商品天然气标准
商品天然气的质量标准系根据天然气的主导用途， 综合经济利益、安全卫生和环境保护三方面制定的。 下表是我国1999年公布的新的天项 目 一类 高热值，MJ/m3
二类 三类 >31.4
项 目 一类 硫化氢，mg/m3 ≤6
二类 三类 ≤20 ≤460
总硫(以硫计)， ≤100 ≤200 ≤460 二氧化碳②，% ≤3.0 ≤3.0
-
mg/m3
水露点③，℃ 在天然气交接点的压力和温度下，比最低环境温度低5℃
一乙醇胺(MEA)法
特点如下： 1.高净化度。不论是H2S 还是CO2 ，MEA法均可将 其脱除达到很高的净化度。对于天然气管输指标，要获 得低于20mg/m3或5 mg/m3H2S 指标是容易的。 2.化学性能稳定。能够最大限度地减少溶液降解， 用蒸气汽提容易使它与酸气组分分离； 3.与COS及CS2发生不可逆降解。所以，当天然气 中含有COS或CS2时，应避免使用MEA法；
化学溶剂法
常规胺法
选择性胺法
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化学溶剂法
常规胺法
常规胺法系指较早即在工业上获得应用的、 可基本上同时脱除H2S及CO2的胺法。
目前常规胺法所使用的烷醇胺包括一乙醇胺 (MEA)、二乙醇胺(DEA)及二甘醇胺(DGA)。
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化学溶剂法
特点如下：
1.用于天然气净化可保证净化度。DEA的碱性较MEA稍 弱，平衡时气相中的H2S及CO2分压要高一些，不适用于高 压条件的天然气净化。
2.基本不为COS及CS2降解。DEA与COS及CS2的反应产物 在装置再生条件下可分解而使DEA获得再生，故适于处理 含COS及CS2的天然气。
3.DEA法通常不安排溶液复活设施。采用侧线加碱真空蒸 馏复活DEA溶液的效果不佳，故DEA装置通常不设复活设 施。
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化学溶剂法
二异丙醇胺(DIPA)法
特点如下：
1.蒸汽耗量低。DIPA富液再生容易，所需的回流比显著 低于MEA和DEA。
2.腐蚀轻。其腐蚀速率低于MEA和DEA。 3.降解慢。不为COS及CS2所降解，CO2所至降解速度也 很慢，其降解产物可以碱析出DIPA，但实际生产中勿需安 排复活设施。
5.其他类型的方法
除上述四大类脱硫方法外，还可以使用分子筛、膜分离、低温分 离及生物化学等方法脱除H2S及有机硫。此外，非再生性的固体及液 体除硫剂以及浆液脱硫剂则适于处理低H2S含量的小量天然气。
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化学溶剂法
化学溶剂(主要是醇胺类) 法是天然气脱硫中 使用最为频繁的方法，迄今仍处于主导地位。
在低操作压力下，它们比物理溶剂或混合溶 剂更为适用，因为此时H2S 等酸气的脱除过程主 要为化学过程所控制，而较少依赖于组分的分压 。而且,化学溶剂对烃类的溶解度很小，不会造成 大的烃损失。
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化学溶剂法
化学溶剂法是以碱性溶液吸收H2S及CO2等，并于再生时 又将其放出的方法，包括使用有机胺的MEA法、DEA法、 DIPA法、DGA法、MDEA法及位阻胺法等，使用无机碱的活 化热碳酸钾法也有应用。
3.化学-物理溶剂法
将化学溶剂烷甲醇胺与一种物理溶剂组合的方法，典型代表为砜 胺法（DIPA—环丁砜、MDEA—环丁砜等）,此外还有Amisol， Selefining，Optisol及Flexsorb混合SE等。
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天然气脱硫脱碳工艺
4.直接氧化法
以液相氧载体将H2S氧化为元素硫而用空气使之再生的方法，又 称氧化还原法或湿式氧化法，主要有钒法（ADA-NaVO3,栲胶-NaVO3 等）、铁法（Lo-Cat, Sulferox, EDTA络合铁，FD及铁碱法等），还 有PDS等方法。
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简介
• 天然气脱硫脱碳有多种多样的工艺，但主 导工艺是胺法及砜胺法，新技术有：膜分 离法、生化脱硫法、变压吸附（PSA）法；
• 脱水通常使用三甘醇法，需要深度脱水时 则用分子筛法，新技术有：膜分离法、超 声速脱水等。
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天然气脱硫脱碳方法
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我国对管输天然气的质量要求
①进入输气管道的气体必须清除其中的机械杂质；
②水露点应比输气管道中气体可能达到的最低环境 温度低5℃；
③烃露点应低于或等于输气管道中气体可能达到的 最低环境温度；
④气体中的硫化氢含量不大于20mg/m3；
⑤如输送不符合上述质量要求的气体，必须采取相 应的保护措施。
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天然气脱硫脱碳工艺
1.化学溶剂法
以碱性溶液吸收H2S及CO2等，并于再生时又将其放出的方法，包括使用 有机胺的MEA法、DEA法、DIPA法、DGA法、MDEA法及位阻胺法等，使 用无机碱的活化热碳酸钾法也有应用。
2.物理溶剂法
利用H2S及CO2等与烃类在物理溶剂中溶解度的巨大差别而实现天然气脱 硫脱碳的方法，包括多乙二醇二甲醚法、碳酸丙烯酯法、冷甲醇法等。