酸性天然气净化分解.ppt

第六章 酸性天然气净化 概 述 酸性气脱除方法与分类 醇胺法 砜胺法及其它脱硫方法 概 述 第一节 酸性气脱除方法与分类 方法分类 脱酸性气方法选择 一、方法分类 二、脱酸性气方法选择 第二节 醇 胺 法 乙醇胺吸收H2S和CO2的反应 醇胺法工艺流程图 H2S、CO2在醇胺溶液中的溶解度 醇胺溶液循环量的确定 醇胺法脱硫装置操作注意事项 一、乙醇胺吸收H2S和CO2的反应 二、醇胺法工艺流程图 三、 H2S、CO2在醇胺溶液中的溶解度 四、醇胺溶液循环量的确定 五、醇胺法脱硫装置操作注意事项 * * 天然气中主要的酸性气体成分:CO2、H2S（硫醇、硫醚）。 对于管道输气，要求H2S≯20mg/m3； 作为合成甲醇的原料，要求H2S≯1mg/m3，H2S能使催化剂中毒； 天然气中过高的CO2含量会影响其热值，商品天然气规定CO2≯3％。 为区别一般天然气，本章将酸性组分含量超过管输气或商品气质量要求的天然气称为酸性天然气或含硫气。 酸性天然气净化的目的就是将天然气中的酸性组分脱除，以达到商品天然气的要求。 1.间歇法（过程为间歇进行） ①反应法 包括：海绵铁法、氧化铁浆液法、辛盐浆法、及可性钠法。由于脱硫剂不能再生，失效后即废弃掉，因而只适用于硫化氢含量很低或流量很小的天然气脱硫。 ②物理吸附法 包括：分子筛法、海绵铁法；其中分子筛法适用于天然气中酸性组分含量低及同时脱水的场合；由于两法均采用固体脱硫剂，故都属于干法，通常也统称为固体床脱硫法。 2.化学吸收法 这类方法又称化学溶剂法。它以碱性溶液为吸收溶剂(化学溶剂)，与天然气中的酸性组分（主要是H2S和CO2)反应生成某种化合物。 ①醇胺法，主要包括：一乙醇胺(MEA)法、二乙醇法(DEA)法、二甘醇胺(DGA)法、二异丙醇胺法（DIPA)法、甲基二乙醇胺(MDEA)法等。醇胺法是最常用的天然气脱硫方法。此法适用于从天然气中大量脱硫和二氧化碳。 ②碱性盐溶液法，主要包括：改良热减法、氨基酸盐法；它们虽然能脱除硫化氢，但主要用于脱除二氧化碳，在天然气工业中应用不多。 3.物理吸收法 这类方法又称为物理溶剂法。它们采用有机化合物为吸收溶剂(物理溶剂)，对天然气中的酸性组分进行物理吸收而将它们从气体中脱除。主要包括多缩乙二醇法和砜胺法等。物理吸收法的溶剂通常靠多级闪蒸进行再生，不需蒸汽和其它热源，还可同时使气体脱水。海上采出的天然气需要大量脱除二氧化碳时常常选用这类方法。 化学吸收法可分为: 联合吸收法兼有化学吸收和物理吸收两类方法的特点，使用的溶剂是醇胺、物理溶剂和水的混合物，故又称为混合溶液法或化学—物理吸收法。 5.直接转化法 这类方法以氧化一还原反应为基础，故又称为氧化还原法。此法包括借助于溶液中氧载体的催化作用，把被碱性溶液吸收的H2S氧化为硫，然后鼓人空气，使吸收剂再生，从而使脱硫与硫回收合为一体。直接转化法目前多用于在焦炉气、水煤气、合成气等气体脱硫。 6.膜分离法 是一门新的分离技术，它借助于膜在分离过程的选择性滲透作用脱除天然气中的酸性组分。多用于从CO2含量很高的天然气中分离CO2。 4.联合吸收法 1.考虑因素 天然气脱酸性组分方法的选择，不仅对于过程本身，就是对于下游工艺过程包括硫磺回收、脱水、天然汽油回收以及液烃产品处理等方法的选择都有很大影响。在选择脱酸性气方法时需要考虑的主要因素是： （1）天然气中酸性组分的类型和含量 大多数天然气中的酸性组分是H2S和CO2，但有的还可能有COS、CS2、RSH等。只要气体中含有这些组分中的任何一种，都会排除选择某些方法的可能性。 (2)天然气中的烃类组成 通常，大多数硫磺回收装置采用克劳斯法。克劳斯法生产的硫磺质量对存在于气(从酸性天然气中获得的酸性组分)中的烃类特别是重烃十敏感。因此，当有些脱硫方法采用的吸收溶剂会大量溶解烃类时，就可能要对获得的酸气进一步处理。 (4) 对需要脱除的酸性组分的选择性要求 在各种脱硫方法中，对脱硫剂最重要的一个要求是其选择性，有些方法的脱硫剂对天然气中某一酸性组分的选择性可能很高，而另外一些方法的脱硫剂则无选择件。还有一些脱硫方法，其脱硫剂的选择性受操作条件的影响很大。 (5) 原料气的处理量 有些脱硫方法适用于处理量大的原料气脱硫，有些方法只适用于处理量小的原料气脱硫。 （3）对脱除酸气后的净化气及对所获得的酸气要求 作为硫磺回收装置的原料气(酸气)，其组成是必须考虑的一个团素。如所获得酸气中的CO2浓度大于80％时，为了