液化天然气第二章液化厂的气体预处理工艺分解.ppt

当天然气中的酸性组分含量超过管输气或商品气质量要求时，必须采用合适的方法脱除后才能管输或成为商品气。从天然气中脱除酸性组分的工艺过程称为脱硫、脱碳，习惯上统称为天然气脱硫。脱硫后的天然气通常称为净气或净化气，而脱出的酸性组分一般还应回收其中的硫元素(硫磺回收)。当回收硫磺后的尾气不符合向大气排放的标准时，还应对尾气进行处理。 对于管输天然气，要求其H2S含量不应大于20mg／m3。当天然气用作合成氨或合成甲醇原料气时，其硫含量要求小于1mg／m3。如天然气采用深冷分离的方法回收凝液时，其CO2含量(甲)往往要求很低。因此，对天然气硫含量要求很严的天然气化工厂，或对天然气CO2含量要求很严的天然气加工厂，还应根据需要设置二次脱硫装置。 第三节 酸性气体的脱除 1. 脱除酸性气体的方法，应用较多的为： 化学溶剂法：用某种溶剂的水溶液在较低温度（25～40℃）与酸性气体反应，脱除气体中的H2S和CO2，在较高温度（105℃）下使溶液再生，放出H2S和CO2 。在化学溶剂法中，常用各种胺类作溶剂，其净化效果好，工艺成熟，价格便宜，其中，乙醇胺（MEA）和甲基二乙醇胺（MDEA）应用较多，后者优点明显，有取代前者的趋势。 物理溶剂法：它以有机溶剂为吸收剂，依靠物理吸附剂作用除去酸性组分，酸性组分分压越高，越易被溶剂吸收。 直接转化法：使H2S直接转化为元素硫，主要用于低硫气体的净化。 干式床层法：用固体物质固定床吸附或者和酸性组分反应而脱硫或脱二氧化碳，所用固体物质包括天然气沸石、分子筛、活性炭和海绵状氧化铁等。 膜分离法：用气体组分通过薄膜渗透性能的区别，将某种气体组分从气流中分离和提浓，达到天然气脱酸性气的目的。适用于从天然气内分出大量CO2的场合。 ? 变压吸附（PSA）技术 PSA是一种重要的气体分离技术，其特点是通过降低被吸附组分 的分压使吸附剂得到再生，而分压的快速下降又是靠降低系统总 压或使用吹扫气体来实现的。 2、天然气液化装置中，常用的净化方法有三种： 1）醇胺法 2）热钾碱法 3）砜胺法 1）醇胺法 一乙醇胺(MEA)的特点： （1）蒸气压高，挥发性强，溶剂的蒸发损失大； （2）碱性强，反应速度快，能够迅速吸收天然气中的酸性气体，易于降低天然气中酸性气体浓度； （3）腐蚀性强，溶液浓度低，溶液的循环量大，再生所需的热负荷高； （4）化学稳定性较好，在没有其他化学剂参与时，常沸点以下温度范围内不会发生降解和分解； （5）易氧化变质，因此储罐和缓冲罐应有甜气或氮气为覆盖气体； （6）对H2S和CO2的吸收无选择性，同时也吸收羰基硫(COS)和二硫化碳(CS2)并与之发生不可逆化学反应。 二乙醇胺(DEA)的特点： （1）蒸气压低，挥发性弱，溶剂的蒸发损失小； （2）碱性弱，与酸气化学键的结合力弱，所需再生热小； （3）腐蚀性较弱，溶液浓度较高（DEA水溶液的质量分数比一乙醇胺(MEA)高），溶液的循环量较小，再生所需的热负荷较低； （4）对H2S和CO2的吸收无选择性，同时也吸收羰基硫(COS)和二硫化碳(CS2)，而且与COS、CS2生成的化合物能再生，因而不需要复活釜。 二甘醇胺(DGA)的特点： （1）蒸气压低，挥发性弱，溶剂的蒸发损失小； （2）腐蚀性略低于MEA，二甘醇胺（DGA）水溶液的质量分数比一乙醇胺（MEA）高，溶液的循环量较小，再生所需的热负荷较低； （3）对H2S和CO2的吸收无选择性，同时也吸收羰基硫(COS)和二硫化碳(CS2)并与之发生不可逆化学反应。 （4）凝固点低（-12.5℃），适宜在高寒地区使用。 二异丙醇胺(DIPA)特点： （1）蒸气压低，挥发性弱，溶剂的蒸发损失小； （2）腐蚀性弱，溶液浓度高，溶液的循环量小，再生所需的热负荷低； （3）低压下能选择性地脱除H2S，但随着压力提高选择性下降，在较高压力下能同时脱除H2S和CO2； （4）二异丙醇胺（DIPA）能脱除羰基硫(COS)，而且易再生。 甲基二乙醇胺(MDEA)的特点： （1）蒸气压低，挥发性弱，溶剂的蒸发损失小； （2）甲基二乙醇胺（MDEA）比热低，所需再生热小； （3）腐蚀性低，溶液浓度高，循环量小，再生所需的热负荷低； （4）具有吸收选择性，对H2S的吸收能力比CO2高； （5）凝固点低（-14.6℃），适宜在高寒地区使用。 醇胺法脱酸气原理流程 1一原料气分离器；2一吸收塔；3一“甜气”出口分离器；4一循环泵；5一贫胺冷却器；6一闪蒸罐；7一除固过滤器；8一碳粒过滤器；9-增压泵；10-缓冲罐；1 1一贫／富胺液换热器； 12一再生塔；13一回流冷凝器；14一回流泵；15一重沸器；16一回流罐 回收装置生产硫磺或送至火炬灼烧 固液杂质 分离出气体中可能携带的胺液 醇胺溶