天然气脱碳处理工艺的原理分析

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了天 然气脱碳 工艺 处理 的原理 分 析 。 关键 词 :天然 气 ;工 艺处理 ;脱碳
中 图分 类号 :T E 6 4
文献 标识 码 :A
引言
பைடு நூலகம்
对 于 天然 气 中 二 氧 化碳 的脱 除 ,我 国 已 经开 发 了很 多脱 碳 工 艺 技 术 。 归 纳 起 来 这 些 技 术 主要 分 为 干法 与 湿 法 。 由 于油 气 井 下 的油 管 具 有 一 定 的腐 蚀 性 , 其 中二 氧 化 碳 具 有 腐 蚀 性 ,因此 二 氧化 碳 导 致 在 水 介 质 中引 起 钢 铁 迅 速 的全 面 腐 蚀 ,以 及 严 重 的 部 分 组 织 ,这 样 就 会 直 接 造 成 油 气 管 道 与设 备 之 间发 生 的腐 蚀 ,从 而造 成 严 重 的经 济 损 失 与 社 会 后 果 。所 以 ,为 了使 天 然 气 的质 量 达 到 一 定 的 标 准 ,同 时减 少 二 氧 化 碳 的腐 蚀 程 度 ,必 须 对 天 然 气 进 行 脱 碳 的工 艺 处 理 方法。 1 天然 气脱 碳 工艺 处理 原理 天然 气 的脱 碳 处 理 都 有 各 自的 特 点 与适 用条 件 。在 进 行 工 艺 选 择 时 ,主 要 针 对 脱 二 氧化 碳 组 的工 艺 进 行 处 理 ,因 为天 然 气 在 脱 碳 处 理 过 程 中 脱碳 处 理 技 术 还 不 断 发 展 , 目前 还 没有 改 变 现有 的 脱 碳 溶 剂 配 方 ,这 样 就 不 可 能导 致 脱 碳 处 理 的范 围变 大 ,并 且 其 脱 碳 处 理 的操 作 成 本 变 高 。 因 此 ,在 这 种 天 然 气 脱 碳 处 理 T 艺 技 术 的 方 法 还 不 能代 替 一 些 细 微 的判 断 。 因此 , 针对 天然 气脱 碳 处理 的需 求 , 需 要 字 脱 碳 处 理 的 过程 中具 有 较 强 的热 效 应 ,因此 会 在 加 湿 热 处 理 过 程 后 的天 然气 不 合 适 作 为 天 然气 的脱 碳 处 理 。但 是 如果 不 考 虑 天然 气脱 碳 处 理 的产 品 , 而采 用低 温分 离 的 方法 ,这 样 就 会 直 接 导 致 天 然 气脱 碳 处 理 的 效 率 。而 目前 , 使 用 天然 气脱碳 处 理 只能使 醇氨 法 。 根 据 MD E A技 术 的特 点 ,天 然 气 脱 碳 的工 艺 处 理 需 要 采 用 部 分 再 生 工 艺 。 其 中天 然 气 主 要 采 用 自下 部 进 入 的 吸 收 塔 ,并 且 在 塔 内 与 自上 而 下 的 MD E A溶 液进行接触 ,但 是天然气 大部分中的二 氧 化 碳 溶 液 脱 碳 处 理 。湿 净化 的 天然 气 主 要 是 采 用 吸 收 塔 顶 出来 并 经 过冷 却 之 后 进 行 分 离 ,最 后 进 行 天 然 气 的脱 水 处 理 。 吸 收 塔 底 出 来 的 ME D A 都 需 要 经 过 能 量 才 能 进 入 脱 水 处 理 ,吸 收 上 部 进 塔 ,经 过 减 压 解 析 出 吸 收 的二 氧化 碳 , 并 在再 生塔 中 间 经 过 蒸 汽 加热 。只 有 这 样 ,才 能 维 持 溶 液 温 度 。 经 过 塔 底 出来
8 0年 代 初 期 , 我 国 主 要 开 发 了 以 气 的脱 碳 工 艺 处 理 ,系 统 就会 经过 溶 液 MD E A为基础的改性 M D E A溶 剂 。作 为 进 行再 生 。 改性 M D E A溶 剂 的 主要 就 是 以 M E D A水 2 脱 碳工 艺处 理原 理 溶 液 为 基 础 ,然 后 再 把 其 中按 不 同 的 天 2 . 1 膜分 离工 艺处 理 然 气工 艺 处理 要求 加 入 到各 种 添加 剂 中 , 天 然 气 的 膜 分 离 工艺 处 理 使 在 二 十 只 有 这样 才 可 以进 一 步 改 善 MD E A溶 剂 世 纪 七 十 年 代 开 发 出 一 门 比较 成 熟 的膜 脱 二 氧 化碳 的性 能。 但 是 这 类溶 剂 的基 分离 技术 。与传 统 的冷却 分离 技术 相 比 , 本 思路 就 是 在 MD E A 中加 入 具 有 一定 含 该膜 分离 技术 操作 比较 简单 、 节能 、 高效, 量 的D E A组 成 混 合 氨 饿 溶 剂 ,这 样 不 并 且在 使 用 空气 分 离 与天 然 气 脱 碳 处 理 仅 可 以提 高 酸 气 负 荷 ,还 可 以有 效 提 高 过 程 总 ,膜 分 离 工 艺 处 理 就 是 利 用 各 种 二 氧化 速 度 的 吸 收率 。 同 时 ,还 保 持 了 气 体组分在 高分子聚合物 中的溶解扩散 MD E A溶 液 的 处 理 能 力 与 再 生 容 易 的 特 程 度 不 同 , 因此 膜 分 离 工 艺 叫 技术 在分 点 。M D E A脱 碳 工 艺 处 理 有 很 大 有 点 , 压 的作 用 下 通 过 纤 维 进 行 不 同 速 度 的分 主 要 是 能 耗 低 、处 理 能 力 比 较 大 ,使 天 离。 然 气 中 的二 氧 化碳 的 天 然气 脱 碳 工 艺 处 膜分离工艺处理从经济上来考虑 , 理 按 照 含 量 进 行 调 节 。并 且 在 吸 收 过 程 因 为膜 分 离 工 艺 技 术 含 量 高 、投 资 高 , 中 ,在 压 力 比较低 的情 况下 ,对 二 氧 化 因此 如 果 采 用 二 级 或 者 多 级 的膜 分 离 工 碳 进 行 净 化 程 度 比较 高 。因 为 M D E A溶 艺 组 合 的方 式 ,就 会 增 加 其 增 压 系 统 。 液 的腐 蚀 性 能 比较 好 , 因此 不 需 要加 入 这样就会使天然气工艺技术 的投资进一 其 它 的 缓 蚀 剂 。该 处 理 工 艺 是 天 然气 脱 步 增 大 ,从 而增 大 净 化 的 成 本 。然 而 从 碳 工 艺 处 理 的 关 键 技 术 之 一 。总 之 ,天 技术上将 ,膜分离技术具有操作方便灵 然气脱碳 工艺处理是提高天然气质量 的 活 的性 能 ,包 括 产 量 的 变 化 等 ,都 可 以 关键 所在 。 直 接 满 足 外 输 条 件 等 优 点 。但 是 其 唯 一 结语 缺 点 技 术 膜 分 离 中 的 烃类 含量 很 高 ,需 经上 述论 证 ,只 有 通 过 对 天然 气 进 要 增 压 进行 二级 膜 分 离 或 者 采 用 其 他 的 行各 种 天然 气 脱 碳 工 艺 处 理 的方 法 进 行 处 理方 法 。这 样 就 会 使 膜 分 离 工 艺 处 理 比 较 ,然 后 在 对 M E D A进 行 脱 碳 处 理 , 受到 一定 的局 限性 。 只有 这样 ,才 能 有 效 清 除 硫 化 物 ,溶 剂 Z2 湿 法脱 碳工 艺处 理 损 失 比较 小 ,才 能 优化 脱 碳 _ T艺 处 理 中 该 工 艺 主要 采 用 了膜 分 离 工 艺 处 理 二 氧化 碳 的含 量 。 总 之 ,天 然 气 脱 碳 工 方 法 ,其 中的 脱 离 二 氧 化 然是 最 常 用 的 艺 处理 是提 高 天然气 质量 的关 键所 在 。 处 理 方 法 。 脱 离 二 氧 化碳 的 工 艺技 术 主 参考 文 献 要 是 基 于 含 有 二 氧 化 然 的 天 然 气 与溶 剂 【 1 】 卢拴 仓 ,商黎 鹏 ,吴 新 民 ,王 新 强 , 通 过 接 触 之 后 进 行 吸 收 二 氧化 碳 的再 生 舒 帮 君 . 某微 型 发 动 机 装 药 P — t 曲线 变 将 其 去 除 的方 法 。所 有 的溶 剂 吸收 除 了 异 分 析 f A ] . 中 国 宇航 学会 固体 火箭 推 进 吸 收 二 氧 化 碳 的 工 艺 技 术 处 理 之 外 ,还 第 2 2 届 年会 论文 集 ( 推 进 剂分 册 )『 C1 , 0 0 9. 采用 的脱 碳 工艺 流程 与设 备处 理 。因此 , 2 该 天 然 气 工 艺处 理技 术 的发 展 主要 是 根 f 2 1 王 照 波 ,野延 年 ,吴 新 民 ,王新 强 , 据 各 种 溶 剂 与 溶 剂 的 改进 与选 择 。该 方 屈撑 屯,张 宁生 ,李 丽珍 . 固体推进 剂摩 法 是 采 用 二 氧 化 碳工 艺处 理 方 法 ,但 是 擦 感 度 测 试 方 法研 究探 讨 【 A 】 . 中 国宇航 如 果 二 氧化 然 的 含量 比较 少 ,主 要 是 采 学会 固体 火 箭推进 第 2 2 届年 会论 文 集( 推 用 分压 的处 理 方 法 。另 外 ,变 压 吸 附 工 进剂 分册 )[ C 】 ,2 0 0 5 . 进 行 溶 液 的过 来 与 清 除 。 为 了 维 持 天然
的M D E A溶液冷却 之后 ,由溶液进入吸 艺 的优 点 就 是 操 作 简 单 ,压 力 损 失 比较 收 的 顶部 ,这 样 才 能 完 成 溶 液 的 整 个 循 小 ,在 脱 二 氧 化 碳 的 同 时 完成 脱 水 ,净 环 过 程 。除 此 之 外 ,为 了 有 效 保证 溶 液 化 汽水 ,从 而完 全满 足外 输 的要求 。 可 以再 次 循 环 清 洁 ,需要 将 1 5 % 的 溶 液 2 - 3 M D E A脱碳 工 艺处理
(中国石油化工股份有 限公 司东北油气分公 司松 南采气厂 ,吉林 长春 1 3 8 0 0 0)
摘 要 :天然 气质 量标 准 中要 求二 氧化 碳 的含 量 不能 大 于 3 % 。 并且 二氧 化碳 在 融入 水之 后 对钢铁 具 有非 常 强的 腐蚀 性 。 如果 p H 值相 同的情 况下 ,二 氧化 碳 的酸 度 比值 也 比较 高 , 因此对 二 氧化 碳 对钢 铁 的腐 蚀程 度 也 比较 高 。本 文主要 阐述
工 业 技 术
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i n a Ne w T e c h n o l o g i e s a n d Pr o d uc t s
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天 然气脱 碳处理工艺 的原理分析
任华敏
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