水合物法净化酸性天然气工艺探讨.pdf

学兔兔学兔兔 60 天然气化工 2011年第36卷 水合物法净化酸性天然气的工艺探讨 郑 志 ，王树立 (1．中国石油福建销售分公司三明油库项目组，福建省三明市365000； 2．常州大学石油工程研究院，江苏 常州 213016) 摘要：天然气中H 、CO：、有机硫化合物等酸性组分的存在，不仅会造成金属腐蚀、环境污染，还会影响天然气的输送、加 工和使用。对酸性天然气进行净化处理，使其满足商品气或管输气的质量要求，是天然气资源利用的一个重要环节。气体水合 物相平衡研究表明，单组分CH4、CO：、H2S气体及(CH4+HrS+CO：)三元体系在纯水中生成水合物的条件存在显著差异，可利用 水合物的生成过程逐一脱除酸性天然气中的H2s和CO 。基于此，提出了一种利用水合分离技术处理酸性天然气的新工艺，以 优化流程、降低能耗、提高酸性组分的脱除效率。 关键词：水合物；分离技术；酸性天然气；净化 中图分类号．TQ 028．8 文献标识码：A 文章编号：1001—9219(2011)02-60—04 从气井开采出来的天然气中或多或少含有 离法等【5句。其中，采用溶液或溶剂作脱硫剂的脱硫 H2S、CO2、有机硫化合物等酸性气体，会造成金属管 方法统称为湿法，采用固体作脱硫剂的脱硫方法统 道、生产设备腐蚀和环境污染，且尤以H2s的危害 称为干法。 最大。当天然气用作化工原料时，它们还会引起催 天然气脱硫方法的选择，不仅对于脱硫过程本 化剂中毒，影响产品质量。此外，CO：含量过高，会降 身，就是对于下游工艺过程的选择都有很大影响。 低天然气燃烧热值，且在天然气低温分离过程中， 传统干法脱硫，硫容低，脱硫剂再生困难或不可再 CO：会形成千冰，堵塞管道和设备。因此，必须严格 生，脱硫成本高；湿法脱硫存在设备体积大、投资和 控制天然气中酸性组分的含量，其允许值，视天然 运行费用高、环境污染等问题。因此，开发新的气体 气的用途而定[1】。 脱硫净化技术势在必行。水合物分离技术作为一种 当天然气中的酸性组分含量超过管输气或商 新型的分离手段，近年来，受到国内外的广泛关注171。 品气质量要求时，必须采用合适的方法脱除后才能 水合分离与低温分离相比，可以节省大量制冷功耗； 管输或成为商品气。从天然气中脱除酸性组分的工 与变压吸附和膜分离相比，具有压力损失小，分离效 艺过程称为脱硫、脱碳，习惯上通称为天然气脱硫。 率高等优点；另外还可以简化工艺流程，节省设备投 脱除的酸性组分一般还应回收其中的硫元素即硫 资，连续化生产，具有明显的技术经济优势嘲。 磺回收蠲。当回收硫磺后的尾气不符合向大气排放 1 水合物与水合分离技术 的标准时，还应对尾气进行处理。CO：作为一种潜在 碳资源，日益受到人们的重视，对其进行回收、利 1．1 气体水合物的结构与特性 用，不仅可以缓解温室效应，具有显著的环境效益