变温吸附法脱除天然气中苯及环己烷的研究.doc

2006年5 2006年5月．成都 变压吸附技术交流会 变温吸附法脱除天然气中 苯及环己烷的研究 四川天一科技股份有限公司(四川成都 610225) 刘照利何秀容张剑锋杨云 擒翼： 在天然气液化和天然气的一些特殊用途中，有效的脱除天然气中的芳烃和较高碳链的环 烷烃是非常重要的一个技术环节。本实验通过实验研究，考察了CNA-929对苯及环己烷的脱除效果， 同时考察了空塔线速度对吸附性能的影响。确定吸附法脱除天然气中苯和环己烷的技术可行性。 天然气为一种由地下开采之可燃性气体，其主要成份为甲烷，并含有微量乙烷、丙 烷、丁烷、及戊烷等。天然气是重要的化工资源，广泛的应用于国民经济的各个领域。我 国天然气资源多分布于中西部地区，而东南沿海发达地区则是能源消耗量最大的地区，要 合理利用资源，就必须解决利用与运输间的矛盾。“西气东输”管线的建成投产，为我国 天然气的广泛应用拉开了序幕，但长距离输送管线巨额的建设投资、地质地貌造成的施工 技术困难和高昂的维护运行费用，在很大程度上又影响和制约着对下游用户经济灵活、安 全平稳的气源供应。液化天然气技术的应用发展成了中短距离运输天然气的主要方法。在 天然气液化和天然气的一些特殊用途中，有效的脱除天然气中的芳烃和较高碳链的环烷烃 是非常重要的一个技术环节。目前采用的常规净化技术主要有：深度冷冻、吸附净化、膜 分离、催化燃烧等方法n1。深度冷冻、膜分离等方法运行成本高，过程复杂。燃烧法虽然 能将微量杂质除去，但甲烷也随之损失了。吸附法分离天然气中苯的原理是：利用吸附剂 对苯、环己烷的选择性吸附的特性进行分离，此吸附多为物理吸附，过程可逆，当吸附达 到饱和后，再用热甲烷气脱附，再生的吸附剂循环使用。吸附法在高精度脱除天然气中芳 烃和较高碳链的环烷烃方面具有较强的技术优势。 l 实验部分 1．1装置流程 流程如图1所示。净化气量‘加热冲洗气量通过湿式流量计计量，并取样分析杂质浓度。 变压 变压吸附技术交流会 2006年5月．成都 f尹烷净化气 1)吸附剂 实验用吸附剂牌号CNA--929(四川 天一科技股份有限公司生产) 2)物料 由于苯与环己烷在选用的色谱柱 上出峰时间重叠，分离性能欠佳， 因此分别配制甲烷中的苯和甲烷中 的环己烷作为原料气。 圈一变温吸附法脱除苯和环己烷的试验流程 V一1，2，3为调节阀 J-1，2为三位两通球阀 (1)脱苯原料气 由实验室配制，组成如表1所示，共配制三瓶 组分 苯(×10吨) 底气 含量1 476．6 甲烷 组分 苯(×10。6) 底气 含量2 478 甲烷 组分 苯(X 10。6) 底气 含量3 507 甲烷 (2)脱环己烷原料气 组分 环己烷(X 10书) 底气 含量1 390 甲烷 组分 环己烷(×10。6) 底气 含量2 116．8 甲烷 (2)冲洗气 选用纯甲烷(99．9％)作冲洗气 (3)净化气指标 苯≤5×10。6 环己烷≤10咱 1．2工艺流程 实验采用的实验流程为充压一吸附一加热冲洗．冷却 (1)充压 用原料气充压至1．2MPa： 2006年5 2006年5月．成都 变压吸附技术交流会 (2)吸附 在1．2MPa下进行吸附净化； (3)加热冲洗 用电加热带将吸附塔加热至1200c，通入纯甲烷冲洗； (4)冷却 待吸附塔冷却至室温，准备下次吸附。 1．3计量和分析 实验需测量净化气和加热冲洗气的体积并分析杂质组分的含量。 计量仪器：长春市仪表总厂产湿式流量计，额定流量：O．5m3，，J、时，精度4-1％ 样品气中分析苯与环己烷的仪器及分析条件： 分析仪器：GC．7900型气相色谱仪3066笔式