天然气脱除CO方法的比较与进展-中国变压吸附设备商务网.PDF

化 工 进 展 ·290 · CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2009 年第28 卷增刊 天然气脱除CO2 方法的比较与进展 刘 露，段振红，贺高红 (大连理工大学精细化工国家重点实验室，膜科学与技术研究开发中心，辽宁 大连 116012 ) 摘 要：总结了天然气脱除CO2 的原因，对目前比较常用的三种脱除天然气中CO2 的方法及其研究进展进行了综述， 即醇胺吸收法、变压吸附法和膜分离法。指出胺基溶剂、吸附剂以及膜的种类是决定分离效果的关键因素。 关键词：天然气；脱除CO2 ；进展 天然气作为优质、清洁的燃料和重要的化工原 而形成区域电偶，加速了钢铁的局部腐蚀。研究发 料，其应用范围越来越广，工业发展步伐不断加快。 现[3]，CO2 的分压、温度、pH 值、湿度、流速、介 近年来，我国天然气勘探有重大进展，相继开发了 质组成、腐蚀产物膜、管材的材质和载荷等都会影 一些重要气藏，其原料气中CO2 的含量高低不等， 响钢铁的腐蚀。因此对CO2 要进行脱除。 如表1 所示。 表1 中国主要高含CO2 气田统计表[1] 气田 CO2 （体积分数）/% 建 南 1.9~5.5 中 坝 2.9~10 渡口河 6.4~8.3 卧龙河 1.3~1.5 罗家寨 5.8~9.1 普 光 8.6 CO2 的存在给天然气的输送和深加工带来许多 危害。首先，CO2 的含量过高会降低天然气的热值 图1 气体脱除CO2 工艺选择图 和管输能力。如果不将其脱除，单位体积天然气燃 烧所产生的热量会大大降低。若提供相同热量，天 1 天然气脱除CO2 的方法 然气的输送量必然增大，从而使输送管道变粗，增 目前，许多技术都可以有效脱除天然气、燃料气 3 天然 加设备费。按照GB1-7820—1999 标准，1 m 等物流中的CO2 ，但没有哪种技术适合所有的情况， 气商品中CO2 的含量不应超过3% 。 因此，选择方法时必须根据各种技术的特点、原料气 其次，如果CO2 的含量过高，低温时，它会成 [4]对 的组成及分离条件来选择最合适的工艺。徐正斌 为固相（即干冰）析出，从而堵塞管道[1] 。另外， CO2 脱除工艺的选择作了总结，如图1 所示。 在对天然气进行深冷加工时，天然气的温度极低， 常用的脱除天然气中CO2 的方法主要有以下三 又会堵塞深冷设备，引发深冷加工的不稳定。 种：醇胺吸收法、变压吸附法和膜分离法。天然气 第三，CO2 腐蚀也是一个不容忽视的严重问题。 中的酸性杂质主要是H S 和CO ，醇胺吸收法在脱 2 2 在水溶液存在的情况下，天然气中的CO2 会对设备、 除 CO 的同时能将H S 脱除。此外，CO 和 CH 2 2 2 4 管道造成严重的腐蚀。例如，英国北海的ALPHA 平 在吸附剂上不同的吸附特性和在膜上不同的透过 台，其管线是由碳锰钢X 5 2 制成的，仅