天然气脱除CO2方法
膜技术在分离二氧化碳中的应用
膜技术在分离二氧化碳中的应用1.前言在环保、工业生产等方面的要求，工业上脱除二氧化碳一直是重要的工艺。
从工业废气中脱除二氧化碳，可以减少燃烧废气对大气的污染；在天然气净化过程，脱除二氧化碳等酸性气体，可以提高天然气热值，同时减少输送管道的腐蚀。
工业上脱除二氧化碳工艺主要有化学吸收法、物理吸收法、吸附法和膜法。
化学吸收法是工业上脱除二氧化碳最成熟的工艺，常用的吸收剂一般是有机胺类的水溶液。
化学吸收法适用于处理气体中二氧化碳含量很低的情况，但化学吸收法中吸收剂再生需要消耗大量的外界供热，同时常用的胺类吸收剂存在设备腐蚀问题，针对化学吸收法存在的缺陷，膜技术具有装置简单紧凑、能耗低、操作方便、占地面积少等优点，研究人员已在积极研究用膜技术脱除CO2。
2.膜分离CO2技术对于能够有效分离捕集CO2的膜材料，它需要具备以下几个特点，即：1)高CO2渗透性；2)高选择性；3)热稳定性和化学稳定性；4)抗塑化；5)抗老化；6)材料价格便宜；7)材料易加工。
目前仅有少数膜材料其选择性很高，而且通常高选择性膜材料其渗透性低。
目前研究CO2分离的膜材料主要为聚酰亚胺膜、载体促进传递膜、混合基质膜、碳分子筛膜、PEO （聚环氧乙烷）膜和中空纤维膜。
2.1聚酰亚胺膜聚酰亚胺膜是研究最广泛的膜材料，因为其具有优异的化学和热稳定性、高CO2渗透性、便于成膜。
一些聚酰亚胺特别是耦合六氟二酐(6FDA)基团的聚酰亚胺具有高的CO2溶解性和选择性。
这主要是因为-CF3基团增加了分子链的刚度，增大链段转动的空间位阻，降低分子链间堆积密度，从而有利于提高气体的渗透性。
许多研究者已经进行增强聚酰亚胺膜的渗透性和选择性方面的研究,尤其关注通过改变聚酰亚胺结构来增强扩散系数的研究。
图1为聚酰亚胺膜与其他膜材料分离CO2/CH4的性能比较，可以看出一般膜材料的选择性高时其渗透性低，聚酰亚胺膜的分离性能远胜于其他膜材料。
另一种引起相当多研究的聚酰亚胺是商业聚酰亚胺，Matrimid5218。
天然气燃烧的空气污染物排放及减排技术
天然气燃烧的空气污染物排放及减排技术天然气作为一种清洁的能源，被广泛应用于工业和家庭领域。
然而，即使是相对较为清洁的燃料，天然气的燃烧也会产生一定的空气污染物排放。
本文将探讨天然气燃烧产生的空气污染物排放情况，以及一些减排技术的措施。
1. 天然气燃烧的空气污染物排放情况天然气主要由甲烷（CH4）组成，燃烧后产生二氧化碳（CO2）、二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOx）等空气污染物。
其中，CO2是主要的温室气体之一，对全球气候变化产生较大的影响；SO2和NOx则是造成酸雨和大气污染的主要原因之一。
2. 减少二氧化碳排放减少二氧化碳排放是应对全球气候变化的重要举措。
对于天然气燃烧产生的二氧化碳排放，可以通过以下措施进行减少：2.1 提高天然气燃烧效率提高天然气燃烧效率可以减少单位能量产生的二氧化碳排放量。
采用高效燃烧器、优化燃烧工艺等技术手段，可以提高燃烧效率，减少二氧化碳的排放。
2.2 碳捕捉和封存技术（CCS）碳捕捉和封存技术是指将二氧化碳从排放源中分离并封存起来，防止其进入大气中。
这项技术可以应用于天然气发电厂等产生大量二氧化碳排放的场所，有效减少二氧化碳的排放量。
3. 减少二氧化硫排放二氧化硫是一种常见的大气污染物，对环境和人体健康具有较大的危害。
对于天然气燃烧产生的二氧化硫排放，可以采取以下措施进行减少：3.1 使用低硫燃料选择低硫燃料是减少二氧化硫排放的有效手段之一。
天然气燃烧中产生的二氧化硫排放较低，相比煤炭等传统燃料具有明显的优势。
3.2 引入脱硫技术脱硫技术是指将燃烧过程中产生的二氧化硫去除，减少其排放到大气中。
对于天然气燃烧，可以采用湿法脱硫、干法脱硫等技术手段进行处理，有效降低二氧化硫的排放。
4. 减少氮氧化物排放氮氧化物对大气环境和人体健康都有一定的危害。
针对天然气燃烧产生的氮氧化物排放，可以采取以下措施进行减少：4.1 控制燃烧温度控制燃烧温度是减少氮氧化物排放的关键。
降低燃烧温度可以减少氮氧化物的形成。
分子筛脱除天然气中的二氧化碳的装置
分子筛脱除天然气中的二氧化碳的装置分子筛脱除天然气中的二氧化碳的装置（也称CO2捕集技术）主要由以下部分组成：
1.前处理单元：包括天然气的预处理单元，主要是用来净化天然气中的杂质，如水、硫化氢、二硫化碳、苯等有机物，以及杂质气体如氨、甲烷、氦、氢等。
2.分子筛箱：运用具有特殊分子筛孔径的物质，从气体流中分离出二氧化碳分子，以实现将二氧化碳从天然气中去除的目的。
3.脱附单元：对于已经饱和或者过饱和的分子筛，需要通过降温或者升压的方式将吸附的二氧化碳分离出来。
4.冷却/再生单元：将分离出来的二氧化碳分子再次处理以便达到净化标准，同时再生分子筛以继续使用。
以上是分子筛脱除天然气中的二氧化碳的装置的主要组成部分，这种装置主要应用于石油天然气开采、天然气加工、纯化和输送等领域。
天然气脱酸脱碳工艺流程
天然气脱酸脱碳工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 进气预处理。
天然气通过除尘器去除粉尘颗粒。
MDEA脱碳原理
MDEA脱碳原理MDEA又称为N-甲基二乙醇胺，MDEA法脱碳技术是利用活化MDEA水溶液在高压常温将天然气或合成气中的二氧化碳(CO2)吸收，并在降压和升温的情况下，二氧化碳(CO2)又从溶液中解吸出来，同时溶液得到再生。
我公司除了在国内建设MDEA法脱碳装置外，也成功登陆海外市场，在印度尼西亚也建设了类似装置。
典型装置中国海洋石油公司(CNOOC)天然气MDEA法脱除二氧化碳装置印尼石油公司提供了天然气MDEA法脱碳装置1.天然气脱除二氧化碳(CO2)，配套管输天然气或LNG净化装置2.天然气脱除硫化氢(H2S)，配套管输天然气或LNG净化装置3.天然气选择性脱除硫化氢(H2S)，配套管输天然气4.变换气脱除二氧化碳(CO2)，配套合成氨、甲醇或者深冷分离装置5.合成气脱除二氧化碳(CO2)，配套合成氨、甲醇或者深冷分离装置6.煤气脱除二氧化碳(CO2)和硫化氢(H2S)，配套合成氨、甲醇或者深冷分离装置7.食品级二氧化碳(CO2)生产，达到国际饮料行业标准装置特点装置规模：处理天然气或变换气1000~500,000m3/h脱碳精度：二氧化碳(CO2)含量为10PPM~3%脱硫精度：硫化氢(H2S)含量为0.1~20mg/m3工作压力：适宜的压力为0.5~15MPa适用领域：天然气处理与加工、甲醇原料净化、合成氨原料净化等技术特点1.MDEA脱除酸性气体的流程可以采用贫液一段吸收和贫液半贫液两段吸收，贫液一段吸收的流程投资省、电耗低、热耗高；贫液半贫液二段吸收的投资大、电耗高、热耗低，根据脱除不同规模的二氧化碳，采用不同的流程。
2.MDEA溶液对天然气的溶解度低于天然气在纯水中的溶解度，因此，MDEA脱除酸性气体的过程中，天然气的损失很低。
3.MDEA溶液兼有物理吸收和化学吸收的特点，溶剂对二氧化碳的负载量大。
4.MDEA稳定性较好，在使用过程中很少发生降解的现象，它对碳钢设备几乎无腐蚀。
5.烃类回收率高，二氧化碳脱除精度高。
天然气膜分离脱碳技术评述
在天然气预处理中，气体膜分离技术主要应用在天然气脱碳、脱水和提氦上[1]，此工艺流程简单、操作方便，当处理小流量气体时可设计为无人值守操作[2]。
目前国外已有将膜分离技术应用于天然气净化领域的实际案例，但在国内还未大规模应用，因此掌握和推广天然气膜分离脱碳技术还需进行进一步深入研究。
1 天然气膜法脱碳基本原理混合气体中各组分通过膜的渗透速率不同而获得分离的方法即为膜分离法，它的特点是装置结构简单，易操作、能耗低，是一种发展较为迅速的节能型气体分离技术[3]。
其本质是基于不同分子在膜材料上的渗透率不同，在膜两侧受到压力梯度的作用下，一种分子优先通过分离膜而达到选择性分离的目的。
2 商用分离膜材料商业上用于脱除CO2的3种主要的分离膜材料为乙酸纤维素、聚酰亚胺、全氟聚合物。
3种商用分离膜材料性能对比见表1。
其中，乙酸纤维素膜在天然气处理中占膜市场的80%，因其在工业领域的接受度广泛，已成为用于分离膜比较的行业标准，其主要市场是高含CO2的天然气和占地空间有限的油气田，如海上平台。
聚酰亚胺易于制备成不对称膜，同时表现出良好的热稳定性和化学稳定性，被认为是乙酸纤维素的替代品，但实际应用中聚酰亚胺分离性能的损失程度比乙酸纤维素严重，且受限于昂贵的价格和使用中存在塑化问题，聚酰亚胺市场很小。
全氟聚合物对CO2和碳氢化合物具有很强的抗塑能力，但选择性低，鲜有全氟聚合物的选择性能达到聚酰亚胺水平，且制造成本高。
表1 商用分离膜材料性能对比特性乙酸纤维素聚酰亚胺全氟聚合物渗透性一般高高选择性一般良好低热稳定性-良好强化学稳定性-良好强抗塑化性弱较弱强3 膜法脱碳工艺膜分离CO2工艺设计需要综合考虑以下因素：分离膜的渗透性和选择性；原始天然气中CO2的浓度和分离要求；投资等。
典型的膜分离CO2工艺有以下5种：一级膜分离工艺流程、二级膜分离工艺流程、一二级混合膜分离工艺流程、三级膜分离工艺流程、膜分离与胺吸收混合工艺流程。
脱除与浓缩二氧化碳的膜分离技术
NASA对这种技术进行 了初步鉴定，认为这种
技术对从密闭的空间舱 (的模，拟在)内N脱2、除OC2的02是浓可度行基 本不变的情况下，处理 3零0m，i不n后仅C达02到浓了度N降A低SA到 的PaC(30m2分m压H不g)超的过要4求00，而 且证明了应用这种技术 时的C选0择2对性N。2、O2具有很高
乳化液膜主要涉及液体中有用物质的回收与浓缩
以及有毒有害物质的脱除与浓缩，与气体分离基 本无关。
最早利用支撑液膜的促进传递进行C02／O2分离 的是W.J.Ward，载体采用HC03-／O-。
CO2与载体再摸中 发生如右反应：
其中(1)、(2)为慢速反应，反应(3)为瞬间反应，这样的液 膜加渗分90c.0m促入透离532（进亚速系×S传砷率数1T0递酸，就P-9)可钠而可c·cmm使后达O3（/2，到C的(c0S反4渗m2T1／P应02透·)0Os·(，·速c21cm的)m其率、/分H中(基(c2g离mC)本)加，系02·不2快sO的数·变c2进渗m的达，行H透渗1这5g，系透0)样0，增数系．C通加为数当0过2了2为膜／1此C4液O×0膜22中的的1可0将载人航天器中的CO2脱除并富集。
可用于气体分离的聚合物种类很多，但目前研究 较亚多胺且 类适 、合 醋用 酸于纤维C0素2分。离的膜材料主要有：聚酰
已商业化的用于C02分离的膜基本上都是非对称 膜(如UBE公司的聚酰亚胺膜)，其底层为多孔支 撑结构，表层则为致密层。
膜基气体吸收是膜技术与气体吸收技术相结合的 新型杂化膜分离过程。
K将.OVAkaCb(e乙研烯究醇了与分丙离烯C酸02用盐的的水共凝聚胶物膜)纺的丝稳涂定层性到， 聚四氟乙烯微孔膜上，加热使之形成交联层．交 联的层渗吸 透收 速了 率为K21C00-83m水o溶l／液(m后2·即s·P为a水)，凝在胶6个膜月．内C0几2 乎C0不2与下N降2的，分当离进系料数气为中1含001～0％50C00。2和90％N2时，
天然气脱除CO2方法
天然气脱除CO2方法的比较与进展摘 要：总结了天然气脱除CO2的原因，对目前比较常用的三种脱除天然气中CO2的方法及其研究进展进行了综述，即醇胺吸收法、变压吸附法和膜分离法。
指出胺基溶剂、吸附剂以及膜的种类是决定分离效果的关键因素。
关键词：天然气；脱除CO2；进展天然气作为优质、清洁的燃料和重要的化工原料，其应用范围越来越广，工业发展步伐不断加快。
近年来，我国天然气勘探有重大进展，相继开发了一些重要气藏，其原料气中CO2的含量高低不等，如表1所示。
CO2的存在给天然气的输送和深加工带来许多危害。
首先，CO2的含量过高会降低天然气的热值和管输能力。
如果不将其脱除，单位体积天然气燃烧所产生的热量会大大降低。
若提供相同热量，天然气的输送量必然增大，从而使输送管道变粗，增加设备费。
按照GB1-7820—1999标准，1 m3天然气商品中CO2的含量不应超过3%。
其次，如果CO2的含量过高，低温时，它会成为固相（即干冰）析出，从而堵塞管道[1]。
另外，在对天然气进行深冷加工时，天然气的温度极低，又会堵塞深冷设备，引发深冷加工的不稳定。
第三，CO2腐蚀也是一个不容忽视的严重问题。
在水溶液存在的情况下，天然气中的CO2会对设备、管道造成严重的腐蚀。
例如，英国北海的ALPHA平台，其管线是由碳锰钢X 5 2制成的，仅用了两个多月就发生了爆炸，原因是油气中含1.5％～3.0％的CO2[2]。
大量研究认为，钢铁材料表面覆盖的碳酸铁和碳酸钙是造成CO2腐蚀的主要原因，这些腐蚀产物的生成膜在不同区域的覆盖程度不同，从而形成区域电偶，加速了钢铁的局部腐蚀。
研究发现[3]，CO2的分压、温度、pH值、湿度、流速、介质组成、腐蚀产物膜、管材的材质和载荷等都会影响钢铁的腐蚀。
因此对CO2要进行脱除。
1 天然气脱除CO2的方法目前，许多技术都可以有效脱除天然气、燃料气等物流中的CO2，但没有哪种技术适合所有的情况，因此，选择方法时必须根据各种技术的特点、原料气的组成及分离条件来选择最合适的工艺。
天然气膜法脱碳技术应用研究
- 19 -第5期天然气膜法脱碳技术应用研究吕红岩（中石油昆仑燃气有限公司天津分公司， 天津 300457）[摘 要] 本文对利用膜法对天然气脱碳技术进行了研究，介绍了膜法天然气脱碳系统流程、膜效率的影响因素、膜法天然气脱碳系统的工艺参数等问题，当进入膜组的天然气压力为5300 kPaG、温度为30-35℃时，模组效率较高，能够满足脱除后天然气含CO 2≤3%（摩尔分数）的国标要求。
利用膜法对天然气脱碳具有投资小、空间利用率高、重量轻以及运行费用低等特点。
[关键词] 天然气；脱除CO 2；膜分离；技术应用作者简介：吕红岩（1983—），女，黑龙江人，2009毕业于中国石油大学（北京）工业催化专业，硕士研究生，安全环保工程师。
现在中石油昆仑燃气有限公司天津分公司主要从事管道天然气、CNG、LNG的销售管理及天然气城市输配管网的建设与运营管理等工作。
图1 天然气膜法脱碳原理图天然气中主要以甲烷等烃类为主，常含有H 2S 和CO 2等酸性物质，酸性物质的存在给天然气集输带来很大影响，最主要的是造成严重的设备和管道腐蚀。
此外，如果天然气中CO 2含量过高会严重影响天然气的热值，不利于燃烧发电，给燃料气系统设计造成极大难度，因此研究如何将天然气中的CO 2脱除是非常必要的。
目前国内主要天然气处理厂均对天然气中的CO 2进行脱除，主要采用MDEA （甲基二乙醇胺）吸收法，该种生产模式造成设备及管线的腐蚀余量选取很大，很不经济。
如果不对天然气中CO 2进行脱除，除会造成设备和管道严重腐蚀和发电机无法发电外，还将造成火炬系统无法点燃，不仅给工程设计造成极大困难，也给正常生产造成了极大安全隐患。
1 SEPAREXTM 膜系统SEPAREXTM 膜系统是一种简单、紧凑、高效的高压天然气脱CO 2系统，是Honeywell 公司开发的新一代天然气净化处理技术，其主要利用了CO 2等气体渗透性强的原理，将酸气从天然气中分离出去。
开创脱除二氧化碳新途径——埃克森美孚公司CFZ工艺用冷冻分离法脱除天然气中的CO2已趋成熟
化碳新途径
埃克森美孚公 司Ｃ Ｚ Ｆ 工艺用冷冻分离法脱除 天然气中的Ｃ 已趋成熟 Ｏ２
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从天然气中脱除二氧化碳的控 制冷冻区 （ Ｚ ＣＦ）技术工
艺 ，将打开有待于开发的市场
CO2回收和捕集技术简介
CO回收和捕集技术简介21.常用CO2回收利用方法（1）溶剂吸收法使用溶剂对CO2进行吸收和解吸，CO2浓度可达98%以上。
该法只适合于从低浓度CO2废气中回收CO2，且流程复杂，操作成本高。
（2）变压吸附法采用固体吸附剂吸附混合气中的CO2，浓度可达60%以上。
该法只适合于从化肥厂变换气中脱除CO2，且CO2浓度太低不能作为产品使用。
（3）有机膜分离法利用中空纤维膜在高压下分离CO2，只适用于气源干净、需用CO2浓度不高于90%的场合，目前该技术在国内处于开发阶段。
（4）催化燃烧法利用催化剂和纯氧气把CO2中的可燃烧杂质转换成CO2和水。
该法只能脱除可燃杂质，能耗和成本高，已被淘汰。
上述方法生产的CO2都是气态，都需经吸附精馏法进一步提纯净化、精馏液化，才能进行液态储存和运输。
吸附精馏技术是上述方法在接续过程中必须使用的通用技术。
美国电力研究院（EPRI）所作的研究指出，在发电厂中采用氨洗涤可使CO2减少10%，而较老式的MEA （胺洗涤）法可使CO2减少29%。
2.新型CO2回收和捕集技术（1）脱除CO2新溶剂巴斯夫公司和日本JGC公司已开始联合开发一种新技术，可使天然气中含有的CO2脱除和贮存费用削减20%。
该项目得到日本经济、贸易和工业省的支持。
CO2可利用吸收剂如单乙醇胺（MEA）从燃烧过程产生的烟气中加以捕集，然而，再生吸收剂需额外耗能，对于MEA，从烟气中回收CO2需耗能约900千卡/千克CO2，通常这是不经济的。
日本三菱重工公司（MHI）与关西电力公司（KEPCO）合作，开发了新工艺，可给CO2回收途径带来新的变化。
MHI发现的CO2新吸收剂是称为KS－1和KS－2的位阻胺类，其回收所需能量比MEA所需能量约少20%。
因为KS－1和KS－2对热更稳定、腐蚀性也比MEA小，因此操作时胺类的总损失约为常规吸收剂的1/20。
对于能量费用不昂贵的地区，大规模装置使用新的工艺，CO2回收费用（包括压缩所需费用）约为20美元/吨CO2，它比基于MEA的常规方法低约30%。
co2脱除方法
co2脱除方法CO2脱除方法随着全球温室气体排放量的增加，CO2的浓度也在不断上升，引发了严重的气候变化问题。
为了减少CO2的排放和控制气候变化，科学家们积极研究和开发各种CO2脱除方法。
本文将介绍几种常见的CO2脱除方法，包括吸收、储存和利用等方面。
1. 吸收法吸收法是通过将CO2与其他物质进行化学反应，将其吸收并转化为其他化合物。
常见的吸收剂包括氨水、碱性溶液和有机溶剂等。
例如，氨水可以与CO2反应生成碳酸铵，而碱性溶液可以将CO2转化为碳酸盐。
吸收法可以应用于工业废气处理、燃煤电厂烟气处理等领域。
2. 吸附法吸附法是利用具有大表面积的材料吸附CO2分子。
常见的吸附剂包括活性炭、分子筛和金属有机骨架材料等。
这些吸附剂能够吸附CO2分子，并在一定条件下释放出来。
吸附法广泛应用于工业废气处理、天然气脱硫等领域。
3. 分离与捕获技术分离与捕获技术是通过物理或化学方法将CO2从气体混合物中分离出来。
常见的分离技术包括膜分离、吸收分离和蒸汽吸附等。
膜分离是利用气体分子在薄膜上的扩散差异进行分离，吸收分离是利用溶液中CO2与吸收剂的化学反应进行分离，而蒸汽吸附则是利用CO2在特定温度下与吸附剂的吸附特性进行分离。
这些技术可以应用于燃煤电厂、天然气加工等领域。
4. 储存技术储存技术是将捕获的CO2气体安全地存储在地下或海洋中，以防止其进入大气层。
常见的储存技术包括地下封存和海洋存储。
地下封存是将CO2气体封存在地下深层岩石中，通过岩石的孔隙和裂隙进行固定。
海洋存储是将CO2气体注入海洋中的深层水体或沉积物中，利用海洋环境的稳定性进行储存。
5. 利用技术利用技术是将捕获的CO2转化为其他有价值的化学品或燃料。
常见的利用技术包括CO2的化学转化和电化学转化。
化学转化是将CO2与其他化学物质进行反应，生成有机物、无机化合物或燃料等。
电化学转化是利用电化学方法将CO2还原为有机物或燃料。
这些技术可以促进CO2的循环利用，降低对化石燃料的依赖。
MDEA脱碳原理
MDEA又称为N-甲基二乙醇胺，MDEA法脱碳技术是利用活化MDEA水溶液在高压常温将天然气或合成气中的二氧化碳(CO2)吸收，并在降压和升温的情况下，二氧化碳(CO2)又从溶液中解吸出来，同时溶液得到再生。
我公司除了在国内建设MDEA法脱碳装置外，也成功登陆海外市场，在印度尼西亚也建设了类似装置。
典型装置中国海洋石油公司(CNOOC)天然气MDEA法脱除二氧化碳装置印尼石油公司提供了天然气MDEA法脱碳装置MDEA脱除酸性气体技术主要应用于以下几个领域：1.天然气脱除二氧化碳(CO2)，配套管输天然气或LNG净化装置2.天然气脱除硫化氢(H2S)，配套管输天然气或LNG净化装置3.天然气选择性脱除硫化氢(H2S)，配套管输天然气4.变换气脱除二氧化碳(CO2)，配套合成氨、甲醇或者深冷分离装置5.合成气脱除二氧化碳(CO2)，配套合成氨、甲醇或者深冷分离装置6.煤气脱除二氧化碳(CO2)和硫化氢(H2S)，配套合成氨、甲醇或者深冷分离装置7.食品级二氧化碳(CO2)生产，达到国际饮料行业标准装置特点装置规模：处理天然气或变换气1000~500,000m3/h脱碳精度：二氧化碳(CO2)含量为10PPM~3%脱硫精度：硫化氢(H2S)含量为0.1~20mg/m3工作压力：适宜的压力为0.5~15MPa适用领域：天然气处理与加工、甲醇原料净化、合成氨原料净化等技术特点1.MDEA脱除酸性气体的流程可以采用贫液一段吸收和贫液半贫液两段吸收，贫液一段吸收的流程投资省、电耗低、热耗高；贫液半贫液二段吸收的投资大、电耗高、热耗低，根据脱除不同规模的二氧化碳，采用不同的流程。
2.MDEA溶液对天然气的溶解度低于天然气在纯水中的溶解度，因此，MDEA脱除酸性气体的过程中，天然气的损失很低。
3.MDEA溶液兼有物理吸收和化学吸收的特点，溶剂对二氧化碳的负载量大。
4.MDEA稳定性较好，在使用过程中很少发生降解的现象，它对碳钢设备几乎无腐蚀。
二氧化碳的脱除
一、概述
粗煤气经一氧化碳变换后，变换气中除氢和氮外，还有二氧化碳、一氧 化碳和甲烷等组分，其中以二氧化碳含量最多。二氧化碳既是后续变换 气应用的化工过程中各种催化剂的毒物，又是重要的化工原料，如用作 生产尿素、碳酸氢铵等氮肥的原料，以及食品饮料工业的原料等。因此 二氧化碳的脱除必须兼顾这两方面的要求。
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第五章 儿童舞蹈创编
第一节 儿童律动、歌表演、集体舞的创编 第二节 儿童表演舞的创编
第一节 儿童律动、歌表演、集体舞的创编
一、儿童律动 律动是儿童所喜爱的音乐活动之一，它以音乐为基础，以
模仿为标志为手段。通过艺术特殊的美感作用，可以使儿童 加深对音乐形象的理解，，以舞蹈提高儿童对自然事物的艺 术表现能力。律动教学是幼儿园对儿童进行节奏训练的一门 主课，不仅给儿童以艺术美的享受，而且作为一种教育手段 也能培养儿童良好的生活习惯，陶冶他们的心灵和情操。 律动的内容可以是单一动作的模仿，也可以是几个动作的 组合;还可以让儿童在音乐伴随下，全身心地投入活动气氛中 ，按自己的想象，根据音乐的特点，编出各种动作。在这种 欢乐的气氛中，可以很好地发展儿童的想象力和创造力。幼 儿园的律动活动，是为了配合唱歌、音乐游戏和舞蹈学习而 选择的;
律动一般分为以下几类: ( 1)模仿各种动物的动作 小鸟飞、小兔跳、鸭子走、蝴蝶
飞、小熊跳、小鱼游、大象走等。 (2)模仿交通工具 飞机飞行、开汽车、开火车等。 (3)模仿一些形象的劳动 划船、播种、收割、摘果子、种
萝卜等。 (4)模仿日常生活中的动作 洗脸、刷牙、梳头、敲锣、打
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项目四 二氧化碳的脱除
1.基本原理 碳酸钾水溶液吸收CO2的过程为:气相中CO2扩散到溶液界面; CO2溶解
天然气净化(处理)工艺原理及流程
MEA是工业用醇胺中的碱性最强的，它与酸性组分迅速反应，能容易地使原料气中H2S含量降到5mg/m3以下。它既可脱H2S，也可脱CO2，一般情况下对两者无选择性。MEA在醇胺中相对摩尔质量最小，因而以单位重量或体积计具有最大的酸气负荷。
3.2 二乙醇胺（DEA）
DEA和MEA的主要区别是它与COS及CO2的反应速度较慢，因而DEA与有机化合物反应而造成的溶剂损失量少。对有机硫化物含量较高的原料气，用DEA脱硫较有利。DEA对CO2对H2S也没有选择性。
天然气净化（处理）工艺原理及流程
一、天然气净化工艺原理及流程
xxx气田的天然气净化厂主要生产单元包括脱硫单元、脱水单元和硫磺回收单元。
（一）、脱硫单元
1、天然气脱硫的原因和意义
天然气中含有的H2S、CO2和有机硫等酸性组分，在水存在的情况下会腐蚀金属; 含硫组分有难闻的臭味、剧毒、使催化剂中毒等缺点。CO2为不可燃气体，影响天然气热值的同时，也影响管输效率。特别是，H2S是一种具有令人讨厌的臭鸡蛋味，有很大毒性的气体。空气中H2S含量达到几十mg/m3就会使人流泪、头痛，高浓度的硫化氢对人有生命危险；H2S在有水及高温（400℃以上）下对设备、管线腐蚀严重；还对某些钢材产生氢脆，在天然气净化厂曾发生阀杆断裂、阀板脱落现象。有机硫中毒会产生恶心、呕吐等症状，严重时造成心脏衰竭、呼吸麻痹而死亡。
3、甲基二乙醇胺、二乙醇胺的脱硫、脱碳原理
醇胺类化合物（MEA、DEA、MDEA等）中至少含有一个羟基（OH）和一个胺基（NH2）。羟基的作用是降低化合物的蒸汽压，并增加在水中的溶解度；而胺基则为水溶液提供必要的碱度，促进酸性组分的吸收。
天然气脱酸性气体常用的醇胺有一乙醇胺（MEA)、二乙醇胺（DEA)、二甘醇胺（DGA)、二异丙醇胺（DIPA)、甲基二乙醇胺（MDEA）等。
净化天然气的膜分离技术
净化天然气的膜分离技术膜分离技术是一种通过不同物质在膜上的分离作用实现混合物分离的方法。
在天然气净化过程中，膜分离技术被广泛应用于去除天然气中的杂质和提高天然气的纯度。
膜分离技术利用薄膜作为分离界面，通过选用不同孔径、材料和形式的膜实现对气体的分离。
常用的膜材料包括聚酯、聚醚、聚丙烯、聚四氟乙烯等。
膜分离技术具有操作简单、能耗低、对环境友好等优点，并且可以通过多级串联膜图设计提高分离效果。
在天然气净化中，膜分离技术可以分离出不同组分的气体，例如CO2、H2S、乙烯等。
CO2是天然气中一种常见的杂质，它不仅破坏了天然气的热值和燃烧特性，还会对管道和设备造成腐蚀。
通过使用特定的CO2选择性膜，可以实现对CO2的高效分离和去除，从而提高天然气的纯度。
膜分离技术在天然气净化中的应用主要包括以下几个方面：1. CO2的分离：利用CO2选择性膜，将天然气和CO2分开。
CO2通过膜的渗透，而其他气体则被阻隔在膜上。
这种技术可以实现高纯度和高回收率的CO2分离，并广泛应用于天然气脱硫和CO2捕集领域。
2. H2S的分离：膜分离技术也可以用于去除天然气中的硫化氢(H2S)。
选择性膜可以通过渗透和拦截机制将H2S从天然气中分离出来，避免了传统净化方法中使用的化学剂和吸附剂的使用。
3. 乙烯和丙烯的分离：天然气中常含有乙烯和丙烯等烯烃，而这些烯烃对聚合物催化剂有一定的毒性和抑制作用。
膜分离技术可以实现对烯烃的选择性分离和去除，从而提高聚合物催化剂的稳定性和催化效果。
膜分离技术在天然气净化中起到了重要的作用，可以高效地去除天然气中的杂质，提高天然气的纯度和热值。
随着膜分离技术的不断发展和完善，相信在未来将会有更多的创新和应用，推动天然气净化技术的进一步提升。
天然气中CO2脱除技术
天然气中CO2脱除技术汪玉同(大庆油田工程有限公司) 摘要:天然气中CO2分离是一个重要的气体分离过程,国内外已开发了许多的处理技术。
归纳起来这些技术主要分为湿法和干法。
MD EA湿法脱碳工艺技术成熟,能耗适中;膜分离技术已在国外海上石油平台上得到应用,国内尚未取得工业装置建设及运行经验;变压吸附适用的范围较宽,可用于天然气中CO2的提浓。
关键词:天然气处理;脱除CO2;工艺技术 天然气中CO2分离是一个重要的气体分离过程,国内外已开发了许多的处理技术。
归纳起来这些技术主要分为湿法和干法。
湿法是通过可再生溶剂吸收脱碳,可分为化学吸收法、物理吸收法和物理化学混合吸收法;干法主要有固定床吸附脱碳和通过选择分离膜脱碳。
原料气中CO2浓度的高低决定采用再生还是非再生工艺。
CO2浓度低,则采用简单的非再生工艺较为有利;CO2浓度高,则需采用再生工艺。
另外下游气体处理厂对CO2含量的要求也是一个重要的考虑因素。
1 湿法脱CO2技术采用可再生溶剂吸收是脱除气体混合物中CO2最常用的方法。
这种方法是将含CO2的天然气与溶剂通过逆流接触而在吸收塔中将其脱除,同时吸收了CO2的富液再通过热再生将其去除,然后将溶液冷却重新使用,完成整个循环过程。
所有的溶剂吸收脱除CO2工艺都采用了类似的流程和设备。
因此该工艺的发展过程实质上是各种溶剂及与之复配的溶剂和添加剂的选择、改进的过程。
醇胺法是天然气酸气处理中使用最为频繁的方3 无机-有机复配或复合絮凝剂随着采油技术的不断发展,含油污水的组成成分也越趋复杂,仅使用单一的无机或有机絮凝剂往往很难达到最佳的处理效果,因此研究开发无机絮凝剂与有机絮凝剂的复配或复合使用处理油田含油污水已成为热点问题。
最初研究开发用于含油污水处理的主要是复配型絮凝剂,由几种无机絮凝剂或无机与有机絮凝剂复配使用。
主要包括PAC+C G-A、PAC+C G-A+NaO H、PAC+PAM等。
应用效果较好的如赵景霞等选用阳离子型有机高分子絮凝剂ZDMC 和无机高分子絮凝剂PA FC组成复配絮凝剂,处理茂名石油化工公司含油污水,油和COD的去除率分别为73%和2311%,浮渣的生成量减少2615%;俞敦义等用复配剂S-2040+PAC+ PAM或S-2040+PACS处理稠油污水,处理后出水的含油量、机杂、细菌等均已低于油田回注水水质标准,可作为回注地层用水。
高压酸性天然气脱CO2工艺探讨
该 溶剂 商 品名称 为 Ｓｌｘｌ（ ｅ ｏ 塞勒 克索 尔 ） ｅ 。 杭 州化 工研 究 所 和 南 化 （ 团 ） 公 司研 究 院 集
天然气 中各 组 分在 Ｎ Ｄ溶 剂 中 的溶 解 度 见 表 Ｈ
１（ Ｃ 以 Ｈ 溶解度为 １ 为基准值） 。
表 １ 各种气体在 Ｎ Ｄ溶液中的相对溶解度 Ｈ
新工 艺。
关键 词
Ｎ Ｄ溶剂 天然气净化 脱碳 Ｈ
１ 概 述
天然气中存在大量 Ｃ Ｏ 不仅 腐蚀设备造成安
全 问题 ，同 时 Ｃ 放 带 来 严 重 的 环 境 问题 。天 Ｏ排
于２ ０世纪 ８ Ｏ年 代 在 研 究 Ｓｌｘｌ 液 的基 础 上 开 ｅ ｏ溶 ｅ 发了 Ｎ ＨＤ溶 液 ，成分 为 聚乙二醇 二 甲醚 的同系 物 ， 分 子量 ２０～３０ ８ ｌ ，凝 固点 一２ ９一 一２ ℃ 。该 溶 剂 ２
从 气 田来高 压 天然气 （ ３×１。 ｍ ／ ，１ＭＰ ， ０Ｎ ｄ ０ ａ
２￣ ０ Ｅ）经生产分离 器初步 分离后 注人 乙二醇 ，通 过气 一气换 热器 预 冷 至 一 ￣ 进 行 节 流 膨胀 进 低 ２Ｃ后
温分离 器 （． Ｍ ａ 一２ ￣ ，低 温分 离器 底 部分 ６３ Ｐ ， ０Ｃ）
Ｄ Ａ脱 Ｃ 于化 学溶剂吸收法 ，Ｄ Ａ溶 剂需 Ｅ Ｏ属 Ｅ 配 比一定量水 分 ，在水 溶 液条件 发 生化 学 反应 生 成
胺基 甲酸盐 ，从而实现脱除天然气 中 Ｃ Ｏ 。脱碳装
置 位于气 一 换热器前端 ，即前置脱碳 ，见 图 ２ 气 。
离出凝析油及乙二醇水溶液去下游装置 ，顶
用聚乙二醇二 甲醚 （ Ｈ ）溶剂 的物 理特点 ，介 ＮＤ
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天然气脱除CO2方法的比较与进展摘 要：总结了天然气脱除CO2的原因，对目前比较常用的三种脱除天然气中CO2的方法及其研究进展进行了综述，即醇胺吸收法、变压吸附法和膜分离法。
指出胺基溶剂、吸附剂以及膜的种类是决定分离效果的关键因素。
关键词：天然气；脱除CO2；进展天然气作为优质、清洁的燃料和重要的化工原料，其应用范围越来越广，工业发展步伐不断加快。
近年来，我国天然气勘探有重大进展，相继开发了一些重要气藏，其原料气中CO2的含量高低不等，如表1所示。
CO2的存在给天然气的输送和深加工带来许多危害。
首先，CO2的含量过高会降低天然气的热值和管输能力。
如果不将其脱除，单位体积天然气燃烧所产生的热量会大大降低。
若提供相同热量，天然气的输送量必然增大，从而使输送管道变粗，增加设备费。
按照GB1-7820—1999标准，1 m3天然气商品中CO2的含量不应超过3%。
其次，如果CO2的含量过高，低温时，它会成为固相（即干冰）析出，从而堵塞管道[1]。
另外，在对天然气进行深冷加工时，天然气的温度极低，又会堵塞深冷设备，引发深冷加工的不稳定。
第三，CO2腐蚀也是一个不容忽视的严重问题。
在水溶液存在的情况下，天然气中的CO2会对设备、管道造成严重的腐蚀。
例如，英国北海的ALPHA平台，其管线是由碳锰钢X 5 2制成的，仅用了两个多月就发生了爆炸，原因是油气中含1.5％～3.0％的CO2[2]。
大量研究认为，钢铁材料表面覆盖的碳酸铁和碳酸钙是造成CO2腐蚀的主要原因，这些腐蚀产物的生成膜在不同区域的覆盖程度不同，从而形成区域电偶，加速了钢铁的局部腐蚀。
研究发现[3]，CO2的分压、温度、pH值、湿度、流速、介质组成、腐蚀产物膜、管材的材质和载荷等都会影响钢铁的腐蚀。
因此对CO2要进行脱除。
1 天然气脱除CO2的方法目前，许多技术都可以有效脱除天然气、燃料气等物流中的CO2，但没有哪种技术适合所有的情况，因此，选择方法时必须根据各种技术的特点、原料气的组成及分离条件来选择最合适的工艺。
徐正斌[4]对CO2脱除工艺的选择作了总结，如图1所示。
常用的脱除天然气中CO2的方法主要有以下三种：醇胺吸收法、变压吸附法和膜分离法。
天然气中的酸性杂质主要是H2S和CO2，醇胺吸收法在脱除CO2的同时能将H2S脱除。
此外，CO2和CH4在吸附剂上不同的吸附特性和在膜上不同的透过性，使得变压吸附法和膜分离法也能达到很好的分离效果。
表2对这三种方法的优缺点进行了比较。
2 醇胺吸收法及其研究进展醇胺吸收法是利用胺基溶剂与CO2发生化学反溶剂在吸收塔内反应，CO2富集在胺基溶剂中，形成的富液进入解析塔，通过加热分解或汽提释放出CO2，从而达到分离CO2的目的。
不同种类的胺基溶剂对CO2的吸收速率是不同的。
叔胺氮原子上没有与其直接相连的氢质子，因此叔胺的反应速率明显低于伯胺、仲胺。
空间位阻胺的氮原子上带有一个或多个具有空间位阻结构的非链状取代基，如2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)，其与CO2的反应比链状取代基的伯胺、仲胺慢，但比叔胺快。
叔胺和空间位阻胺的优点在于CO2的负荷量大。
Adisorn Aroonwilas等[5]比较了五种常见胺剂对CO2的吸收，即一乙醇胺（MEA），二乙醇胺（DEA），2-氨-2-甲基-1-丙醇（AMP），二异丙醇胺（DIPA）和N-甲基二乙醇胺（MDEA）。
结果表明，当胺基溶剂的浓度较高时，反应速率为MEA>DEA>AMP>DIPA>MDEA，此时动力学起主要作用；当胺基溶剂的浓度较低时，其所能承载的CO2负荷量这一因素更为突出，因此反应速率变为MEA>AMP>DEA>DIPA>MDEA。
目前还有关于混合胺吸收CO2的研究，即把吸收量大、腐蚀性低、能耗小的胺（如MDEA、AMP）与反应速率较高但吸收量相对较低的胺（如伯胺、仲胺）相混合，从而改善CO2的处理过程。
3 变压吸附法（PSA）及其研究进展PSA利用吸附剂对不同气体的吸附特性实现分离的目的。
不同气体在同一吸附剂上的吸附量、吸附速度、吸附力等存在差异。
同时，吸附剂的吸附量随压力的变化也在不断变化，加压时完成混合气体的吸附分离，降压时吸附剂得以再生，从而实现气体分离及循环使用吸附剂的目的。
常采用的工艺流程是四步循环，即吸附、放压、置换、抽空。
CO2分子的空间结构及分子极性等固有性质使其吸附能力比CH4强。
当天然气在吸附压力下通过装有吸附剂的床层时，CO2被吸附在床层内，CH4则从吸附塔出口排出。
在抽空过程中，CO2被抽出，吸附剂得以再生。
采用PSA法，关键在于吸附剂的选择。
吸附剂的选择既要考虑对待分离组分中二氧化碳的吸附选择性能，也要考虑吸附剂的再生性能。
人们为了提高吸附剂的脱碳能力，对这些脱碳吸附剂进行了广泛而深入的研究。
Siriwardane等[6]比较了120℃时五种吸附剂（沸石4A、5A、13X、APG-II和WE-G 592）对CO2的吸附性能，沸石13X和沸石WE-G 592有较高的吸附CO2的能力。
Simone Cavenati也认为沸石13X对CO2有高选择性。
Kikkinides认为活性炭具有高度发达的微孔结构，因而具有较强的吸附能力，同时其扩散阻力小，容易脱附。
Liu研究了新合成的多孔硅分子筛SBA-15的分离能力，它能将CO2从CH4和N2的混合物中很好地分离出来。
为了提高脱碳性能，人们还对某些吸附剂进行了组合。
Takamura等以NaX型沸石和NaA型沸石作吸附剂，采用双床式的变压吸附法，将NaX 型沸石的强吸收能力和NaA型沸石的高选择性相结合。
Simone Cavenati 以沸石13X作为CO2的吸附剂，以碳分子筛3K作为N2的吸附剂，将CH4中CO2脱除后再脱除N2。
为了对CH4/CO2混合气进行很好的分离，并且得到更高纯度的气体，王震[7]。
采用了吸收法和吸附法的联合，通过在吸附剂上涂渍一层吸收剂来改善吸附剂的性能。
4 膜分离法及其研究进展膜分离方法是一种新型气体分离方法，因其操作简单，节能环保受到越来越多人的关注。
气体分离膜的工作原理：原料气通过高分子膜时，由于不同种类的气体在膜中具有不同的溶解度和扩散系数，导致相对渗透速率不同。
水、氢气、氦气、硫化氢、二氧化碳等渗透较快，而甲烷、氮气、一氧化碳和氩气等则渗透较慢。
原料气在膜两侧压差作用下，渗透速率相对较快的气体在渗透侧被富集，而渗透速率相对较慢的气体在滞留侧被富集。
CO2分子尺寸大，极性强，沸点高，溶解度大，其渗透系数和分离系数均较大，因此气体分离膜能很好地分离CO2和CH4。
目前很多分离CO2/CH4的膜装置已被开发，工业化的膜有纤维素酯类膜、聚酰亚胺类膜和聚砜膜等。
表3列出了不同膜材料对CO2和CH4的渗透系数和分离系数。
聚二甲基硅氧烷具有较高的渗透系数，但分离系数却很小，聚砜和乙酸纤维素的分离系数也不是很高，因此近年来研究热点是具有很好发展前景的聚酰亚胺和促进传递膜。
聚酰亚胺为玻璃态聚合物，分子主链上刚性的芳环结构使其具有很好的耐热性、机械强度、抗化学性和耐溶剂性。
它对CO2/CH4有很好的分离选择性，但渗透系数较低。
Xiao等总结了五种对聚酰亚胺链结构进行改善的方法，从而提高CO2透过性和分离性。
在膜分离过程中，影响膜分离性能的因素有很多，如进料的组成和流速、气体的渗透系数以及膜对气体的选择系数、膜两侧的压力、温度等。
Mohammadhosein Safari等以6FDA-2、6-DAT膜为研究对象，以CO2和CH4的混合气为模拟天然气，研究了温度和压力对膜的选择性和渗透性的影响。
实验表明，温度升高，CO2的渗透系数增大，完成相同分离任务所需的膜面积减小，但CH4的渗透系数也增大，导致膜的选择系数降低。
同时，压力增加，推动力随之增加，总的分离费用降低。
5 结语以上三种方法各有特点，实际应用中，应根据不同的条件选择不同的方法。
此外，胺基溶剂、吸附剂以及膜的种类是决定分离效果的关键因素。
参考文献[1] 生厚.高含硫化氢和二氧化碳天然气田开发工程技术[M].北京：中国石化出版社，2008：2-4.[2] 海迎.高含二氧化碳天然气净化技术研究[J].今日科苑，2008，4：64-65.[3] 007~2008石油与天然气工程学科发展报告[C].北京：中国科学技术出版社，2008.[4] 正斌，颜映霄.二氧化碳脱除工艺的优选[J].Foreign OilfieldEngineering，2003，19：32-35.[5] isorn Aroonwilas，Amornvadee Veawab.Characterization andcomparison of the CO2absorption performance into single and blended alkanolamines in a packed olumn[J].Ind.Eng.Chem.Res.，2004，43：2228-2237.[6] iriwardane Ranjani V，Ming-Shing Shen，Fisher Edward P，James Losch.Adsorptionof CO2 on Zeolites at Moderate Temperatures[J].Energy&Fuels，2005，19：1153-1159.[7] 王震.甲烷/二氧化碳的吸附法分离[D].天津：天津大学，2005.[8] 滕一万，武法文，王辉，等.CO2/CH4高分子气体分离膜材料研究进展[J].化工进展，2007，26：11075-11079.。