天然气净化技术储运

问题：天然气集输课天然气净化是指什天然气净化的方法有哪

干 湿2014-11-

天然气中最大允许杂质含量极<0.1mg/lABCC总含SCA芳香烃A或注：A为在不限制产量的条件下，允许超过溶解极限。B为极限溶解度。C为产品技术要求2014-11-

第一一、酸性气体脱除方法用于天然气液化过程中脱除酸性组分的方法有化学溶剂法、物理溶剂法、物理化学溶剂法、直接转化法、分子筛法等。类 方法原主要FLEXSORB、Benfield净化度高，适应性宽、验丰富，应用CarbSelexol、Fluor靠物理溶解吸收及闪吐出酸气分子筛5A型、13XC4SH，可吸附重2014-11-

第一化学溶剂吸收1基本原使用的胺有一乙醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA）、二异丙醇（DIPA）、甲基二乙醇胺（MDEA） 胺（DGA） DEMEA和MEADIPA和MDEA2014-11-

第一2）醇胺脱出酸性气体流2014-11-

第一多胺多胺法（改良MDEA)脱碳工艺流2014-11-

第一1 01块。2汽提塔：与吸收塔相同的塔型。汽提塔需要3~4块理论塔板。通常在汽提进料口下面有约20块塔板，用于汽提富液；在进料口上面还有几块水洗塔，用于降低溶剂的蒸发损失3贫/富液换热器和贫液冷却器：应控制换热器中富液温度在82~94℃的范围。为减少管线和换热器的腐蚀，溶液的流速不宜太高，应控制在。为 。2014-11-

第一物理溶剂吸收1基本原酸气组分的溶解度是和吸收压力成正比，高压下吸收酸气组分，低压下解吸酸气组分，溶剂也随之而得到再物理溶剂法Selexol（多乙二醇二甲醚）及FlourSolvent（碳酸丙烯酯Sulfinol（环丁砜Selefining和2014-11-

第一2）工艺流物物理溶剂吸收法原理2014-11-

第一分硫分硫法脱硫脱碳工艺2014-11-

第一物理化学吸收基本原（2014-11-

第一工艺萨菲诺-法：-ADIA下降，溶液循环量和重沸器蒸气耗量也大大下降。（e）和 ，。3奥泼梯梭（Optisol）法：脱硫溶液也由醇胺、和水组成，水含量为25%~30%（体积分数）。据称此法的关键是一种专利的。此法2014-11-

第一氧化还原也常称为直接转化法o-Ⅱ用）非再生性法适用于边远且H2S含量很低的小气井2014-11-

第一2014-11-

天然气MDEA脱硫脱碳系统工艺流

第一分子筛脱LNG工厂采用以下几种分子筛进行脱硫①②13、、和小处理量的LNG装置的净化和处2014-11-

原料气的温度、压力及处理量对脱除酸气后的净化气及对所获得的酸气的要2014-11-

当酸气中H2S和CO2含量不高，CO2/H2S(CO2与H2S含量之比)≤6，并且H2SCO2MEA当酸气中CO2/H2S≥5，且需选择性脱除H2S时，应采用MDEA法或其方溶液CO2时，应采用Sulfinol-D，如需选择性脱除H2S当原料气中的硫含量大于45kg/d酸气中重烃含量较高时，一般也宜用对于酸性气体分压高原料气，BenfieldHipure法具有费用低、性能2014-11-

酸性气体脱除HYSYS模拟计天然气脱酸性气体可以采用HYSYS软件中AminePkg.KE（胺包）进行工艺模拟计算。该技术是基于Oil-phase-DBR中的AMSM模块。天然气脱除CO2的过程。AMSM采用严格的非平衡级模型和Peng-Robinson状态方程，允许对六种主要的胺（MEA、DEA、MDEA、根据原料气的压力、温度、处理量；吸收塔的塔板贫吸收剂溶液的温度、压力和循环量下分析MDEA和活化MDEA在2014-11-

酸性气体脱除HYSYS模拟计天然天然气脱硫脱碳HYSYS软件计算模2014-11-

第二然气脱天然气脱水的方法主要有以下三冷却法：此法只用于大量水分的粗分注乙二醇的节流制冷— 控深冷前的 固体吸附法：采用4A2014-11-

气脱一、溶剂吸收法1、基本原甘醇是直链的二元醇，通用化学式是CnH2n(OH)22014-11-

第二然气脱三甘醇的优点沸点较高(287.4℃)，比约高30℃，可在较高的温度下再生，贫液浓度可达98～99%以上，因而降比多8～蒸气压较低。27℃时，仅 的20%，因而携带损失小热力学性质稳定。理论热分解温度(207℃)约 高40℃脱水操作费用 法低2014-11-

第二然气脱2014-11-

第二然气脱22、吸收法脱水卧式或立式的重力分离器，内装金属网除沫器吸收），闪蒸T。a，。2014-11-

第二然气脱过滤固体过滤器和活性炭过滤器两种贫/富液换热富液升温至148℃左右进再生塔，最常用的是管壳式换热器再生塔重沸甘醇吸收法适用情般水 （-162℃）。2014-11-

第二然气脱二、固体吸附法脱脱脱水、S2014-11-

吸 再 冷典型的天然气吸附法脱水（双塔流程2014-11-

气脱表2-1脱水工艺方案比冷却分固体吸溶剂脱水后的干气水可低于-70装置占地面积容易再生成99%（w）以上的浓；蒸气压低，气相携带损失小装置投资及运行费用低进出装置的压气体压降较大油气田无自由压降可利用，能满管输天然气水要求的场合2014-11-

气脱2014-11-

天然气分子筛脱水系统工艺流

第二然气脱分子筛吸附器设计计8②，8筛 切换操作次数2014-11-

第二然气脱空塔流采用雷督克斯的半经验公式计算空塔流速CbDCbDpv吸附器直DDQ2014-11-

第二然气脱mm1.3XshhZq0.7895V0.5506 0.2646g2014-11-

第二然气脱转效点BqPPLg2 v2014-11-

BC 第二然气脱再生气进吸附器温度一般为260℃左右。当再生气出吸附器温度升180～200℃，并恒温约2小时后，可认为再生完毕再生加热所需的QQ1.1(Q1Q2Q3Q4)Q1—加热分子筛的热Q4—加热铺垫的瓷球的热1.1为考虑10%的热损失2014-11-

第二然气脱设吸附后床层温度是t1，热再生 平均温度为t2，Q1m1cp1(t2 Q2m2cp2(t2Q3m3再生气用G

Q4m4cp4(t2tt1(ttcp

G—再生气用Q—再生加热所需的热

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第二然气脱QQ1QQ1Q2冷却吸附塔需移去的热量 1 tm221吸附器由加热的平均 1 tm221G cpG cp(tmta加热炉热取再生气出加热炉的温度比t3高10～15℃，加热炉热负荷QQGcpm(t315)ta式中G—再生加热气量，kg/h；2014-11-

一、的脱原因：造成铝合金材料的2014-11-

天然气脱方法及特方优缺化学吸收：硫浸渍活性常用、成本低、回收难度化学吸收：活性低饱和化学吸收：碘浸适用于高浓度的脱齐化法：银浸渍氧化铝、银沸石、金属化物和高投资成本，高脱除能铬酸和酸性高锰酸钾的酸加速腐蚀、存在系统污染、饱和度氧化法-高锰酸钾、次氯酸盐、钒再生问题、系统污与H2S学加速腐蚀、H2S进口量有冷凝分脱效率低，液相污液烃捕脱效率低，液相污2014-11-

第三脱、干燥及再生的工艺2014-11-

第三当原料气中含有微量时，天然的预处理过程中需要对其进一步的脱。我国国内天然气脱工艺技术主要采用载硫活性炭脱工艺，并在国内的大型LNG天然气脱装置中得到了广泛的应用，可将天然气中所含的含量从每立方米235微克脱除到每立方米0.005微克，脱效果非常明显。原料气预处理系统中增设吸附脱塔，原料气经分子筛干燥器脱水后的天然气进入脱塔脱。吸附剂采用浸渍硫的活性碳。分 筛 水原料 置进料气分离 脱碳装

过滤器

过滤器

去液化单元2014-11-

非再生性吸附剂脱

第三二、重质烃组分的重烃指C+以上的烃类5原因：冷却过程中结脱出指标：液化前使苯含量小于1ppm（mol），C＋含量小于0.2mol%5脱除方法：部分冷凝法。分离出来的C＋5可送 系统或运出三、氮气、氧气的2O2）方法：一般采用闪蒸的方法将LNG中的N2、O2选择性地脱除2014-11-

第三四、氦的脱）。目前主要利用膜分离与深冷分离相结合的方法，即联合法从天然气 提高压力，使其液联合法从贫氦天然气中提氦的工艺流程2014-11-

第三五、COS的脱回收丙烷时，约有90%的COS出现液化石油气中，如果在和中出现方法：脱除H2S和CO2时一起脱除COS，不采用专门的净化措施脱除COS2014-11-

LNGLNG2014-11-

建立工艺参数优化minW=W1minW=W1目标函约约束条优化变优化变 2014-11-

优化方次归化即SQP法是当前公认的最有效的方法之一，同时在实际工程中应用S优化方目标函数和约束条件可以写成如下形式minf

hi(x)

gj(x)≥0 (j2014-11-

；优化方SQP法的计；优化方①将目标函数和约束条件转化为二次归化问题min∇f(x(k))T(x-x(k))+1(x-x(k))TQ(k)(x-x(k)2 h(x(k))+(x-x(k))Th(x(k)) (k (k (kgj )+(x- )≥0②选定初始点x(0)，给定初始矩阵Q(0)=I，置③对二次归化问题(13)进行迭代求解④若满足终止准则，输出结束；否则，转

(j⑤直线搜索，确定步长⑥修正近似矩阵Q(k)，转③

x(k+1)=x(k)2014-11-

工工艺参数优1吸收塔参数分①气液比对脱硫1吸收塔参数分②吸收塔