天然气预处理过程中的脱酸与脱水工艺研究

天然气液化前的预处理比常规的天然气净化的标准更加严格,常规天然气净化仅仅是脱除天然气中的酸性气体和游离水,而液化前的预处理则要求实现各项杂质的深度优化。
1 天然气脱酸气工艺
清华简
天然气脱酸气工艺是液化前预处理中的重要环节,根据工艺流程的操作特点和脱酸原理,天然气脱酸工艺可以分为化学吸收法、物理吸收法、混合剂吸收法、直接氧化法以及膜分离法等。目前国内应用最多的天然气脱酸气工艺是可再生溶剂脱酸,可再生溶剂吸收脱除酸性气体是最常用的方法,该方法通过将含有二氧化碳和硫化氢的天然气与溶剂逆流接触吸收,从而达到将其脱除的目的。下面分别对可再生溶剂脱酸工艺和其他天然气脱酸工艺作详细分析。
1.1 可再生溶剂脱酸工艺
可再生脱酸工艺分为化学吸收法、物理吸收法、联合吸收法三大类。化学吸收法是目前天然气脱酸工艺中应用最多的方法,操作时不需要过高的压力,酸性气体的脱除受化学过程控制,基本不依赖混合组分的分压,所以,在低压环境下的工作效率会比物理或化学溶剂法更高。此外,化学溶剂对烃类的溶解度很小,所以化学吸收法还能够节省试剂,不会造成很大的烃类损失。物理吸收法是通过一系列的物理反
应来实现酸性气体的脱除,它最大的特点就是没有化学反应,不用根据天然气中酸性气体含量来确定溶剂的用量。与其他处理方法相比,物理吸收法有许多优点,如可高效处理分压力较高的原料气体,可以通过减压闪蒸将大量的酸性气体脱离出来,而且溶剂循环量和设备都很小,专用系统较简单,基建和操作费用也比较低。此外,物理吸收法具有较高的稳定性、较大的处理量,所以在天然气净化环节中应用很广泛。但是,应用物理溶解法对天然气进行脱酸也有较多的缺点,物理溶剂的价格比其他溶剂都要贵,而且物理溶剂会吸收较多的烃,这会大大影响混合气的热值,而且会降低硫磺的回收量。最后,联合吸收法就是将物理溶剂和化学溶剂按一定的条件混合进行脱除酸气的方法。混合后的溶剂具有物理溶剂和化学溶剂的双重特性;联合吸收法不仅能够使混合液在高酸气分压下,具有较高的酸气负荷力,而且还能减少由于蒸汽压和溶剂降解引起的溶剂损失。
1.2 其他天然气脱酸气工艺
除了可再生溶剂脱酸工艺之外,还有其他一些工艺被人们广泛应用。如处理二氧化碳驱油伴生气时,大多选用低温分离工艺,可以根据产品的不同要求采用二塔、三塔、四塔流程。再如,当天然气中含有的硫化氢较少时,可以选用直接转化法脱硫工艺。直接转化法是通过利用溶液中氧载体的催化作用,把被碱性溶液吸收的硫化氢氧化为硫磺,然后鼓入空气,使吸收液再生等等。
2 天然气脱水工艺
天然气脱水工艺主要分为冷却脱水、吸收脱水、吸附脱水三种。首先,冷却脱水是在天然气中的含水量较多时而采用的一种办法,它的原理是在压力不变的条件下,通过降低温度来使天然气中的含水量减小,进而实现天然气脱水。冷却脱水法也有一定的缺点,如处理后的混合气很难达到液化厂原料气中对水露点的要求,而且脱出水的同时,也脱除了一部分的烃。其次,吸收脱水是脱除气流中水蒸气的重要方法,它通过吸湿性液体对混合气体进行处理,来实现脱水的有效手段。吸收脱水的试剂有以下特点:脱水能力强,热稳定性好,脱水时容易再生,粘度小,不发生化学反应,对天然气和液烃的溶解度较低,对设备腐蚀性较低,同时价格低廉,材料广泛,容易得到。最后,吸附脱水是通过一个或多个组分在界面上的富集,而实现水分脱离的一种方法。由于在两个界面上异相分子间存在作用力,所以相界面上的分子容易发生吸附。目前国内吸附脱水过程中常用的吸附剂主要有活性氧化铝,硅胶,分子筛三种。在实际应用中,可以将这三种吸附剂混合使用,待干燥的混合气体首先通过硅胶层脱除大量的水,再通过分子筛床层脱除剩余的水,这样的处理效果会更好。锚杆钻孔
3 结束语
综上所述,在国内液化天然气被广泛使用的今天,做好天然气液化前的预处理至关重要。在实际的操作中,要根据不同的需要,选择合理的工艺流程,并且要不断提高技术水平,进而实现混合气中酸气和水分的深度处理,满足工艺上的需要。
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天然气预处理过程中的脱酸与脱水工艺研究
刘鑫
天津市振津石油天然气工程有限公司 天津 300384
摘要:天然气是一种混合气体,含有多种杂质,液化前的预处理过程至关重要。本文对天然气预处理过程中的脱酸与脱水工艺进行了研究。
关键词:天然气预处理 除去杂质 避免设备腐蚀
Deacidification and dewatering process in natural gas pretreatment
Liu Xin
Tianjin Zhenjin Oil & Gas Engineering Co.,Ltd.,Tianjin 300384,China
Abstract:Pretreatment on natural gas before liquefaction is important due to impurities in this gas mixture.This article describes the deacidification and dewatering process in natural gas pretreatment.
金瓶梅词话本Keywords:natural gas pretreatment;impurity removal;equipment anticorrosion2012诺贝尔生理学奖
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