能源化工—第14章天然气净化详解.ppt

天然气净化的目的主要是将天然气中的硫、CO2及水含量等降至所要求的指标，由此还衍生出回收硫资源及使排放的尾气质量符合环境法规要求等问题。 天然气脱硫 Desulfurization 天然气净化 天然气脱水 NG Purification Dehydration 硫磺回收 Sulphur Recovery 尾气处理 Tail Gas Clean-Up Processes 流程叙述 含硫天然气自吸收塔底进入与由上而下的醇胺液逆流接触，脱除酸气后从吸收塔顶部出来，成为湿净化气。吸收了硫化氢的醇胺液叫富液，从吸收塔底出来后进入闪蒸罐降压闪蒸，脱除烃类气，再经贫富液换热器升温后进入再生塔解吸，再生完全的醇胺液叫贫液，经降温后泵送回吸收塔顶部继续循环使用。 主要设备作用 吸收塔 气液传质场所，气相中水份转入TEG中 闪蒸罐 使富液闪蒸除去进入富液的轻组份，减轻再生塔负荷 贫/富液换热器 使贫液温度下降，富液温度提高，充分利用热能 缓冲罐 储存液体 过滤器 除去腐蚀产物，减少发泡的可能性 脱硫后的含硫气体通常用克劳斯(Claus)法即催化氧化法回 收硫磺。 14.3.1 Claus法原理 2H2S +SO2 2H2O+(3/x)Sx (转化) x=2 ?H=51.71kJ/mol x=6 ?H=-84.99kJ/mol x=8 ?H=-100.65kJ/mol 在常温下硫蒸汽的形态主要是S6,S8 900?C S2 1700?C S 操作条件不同可得出不同单质硫形态。 含硫气中少量其它组分可发生一些副反应： CH4+2O2 CO2 + 2H2O 2C2H6 + 7O2 4CO2 + 6H2O 各种形态的S也有相互转化的反应： 3S2 S6 4S2 S8 4S6 3S8 反应十分复杂，但主要反应还是燃烧和转化反应。 直流法与分流法工艺对比 硫磺回收的催化剂 活性氧化铝：由氧化铝水合物脱水得到。 目前较多应用铝土矿催化剂，主要成分是氧化铝水 合物。通常将其制成块状或条状以降低床层阻力， 脱水活化温度控制在400?500 ?C. 使用过程中，催化剂可能结构转型而降低活性。或 者因表面粘上硫、焦油或生成硫酸铝都可使催化剂 活性降低。使用一定时期后要进行活化再生以恢复 活性。使用较长时期，再生次数多后应更换催化剂。 该法工艺分还原、吸收两个工段 还原段是尾气中全部硫化物及元素硫均与氢或氢与CO的混合物反应，全部转化为硫化氢。 被催化还原的气体经除去水、冷却,进入吸收塔，用MDEA液吸收经再生后酸气进硫磺回收装置，吸收塔顶气可灼烧排空。 活性氧化铝 硫磺回收装置排出的尾气有时可能含高达百分之几的含硫物，直接外排导致环境污染，因此必须建设尾气处理装置，把尾气中硫化物吸收掉，达到环境排放标准。 14.4 尾气处理 MDEA:甲基二乙醇胺 CO催化还原 催化水解 * 第14章 天然气净化 * 第14章 天然气净化 能源化工工艺学 Energy Chemical Industry Technology 14.1.天然气脱硫 由气井井口采出或从砂场分离器分出的天然气往往含有—些酸性组分， 这些酸性组分一般是硫化氧（H2S）、二氧化碳（CO2）、硫化羰（COS）、硫醇（RSH）及二硫化物（R′SSR）等，通常也叫酸气或酸性气体（acid gas）。 天然气脱硫脱碳目的是脱除