液化天然氣第二章液化廠的氣體預(yù)處理工藝(編輯修改稿)
2025-02-12 01:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，而仍留在高壓側(cè) 的氣體為 滲余氣 。由于氣體內(nèi)各組分的滲透速度不同，使氣體組分 得到一定程度的分離。 膜分離法就是根據(jù)組分氣體在薄膜內(nèi)滲透速度的不同來實(shí)現(xiàn) 組分氣體的分離的，滲透速度快的組分在 滲透氣一側(cè)濃集 ，滲透速 度慢的組分在 滲余氣一側(cè)濃集 。 滲透速度的大小和滲透面積、薄膜兩側(cè)壓差成正比，比例系 數(shù)稱 滲透系數(shù) 。組分氣體的滲透系數(shù)差別愈大，愈易分離。 膜由 兩層 組成： ① 孔性底層，厚約 ； ② 致密無孔活性層，由聚合物 制成的覆蓋薄膜，厚約 1000197。 五、天然氣超音速脫水 天然氣超音速脫水將 膨脹機(jī) 、 分離器 和 壓縮機(jī)的功能 集中 到一個(gè)管道中，大大簡(jiǎn)化了脫水系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的可靠性， 降低了脫水系統(tǒng)的投資、運(yùn)行費(fèi)用和環(huán)境污染。 ? ? ? ? ? ① 天然氣超音速脫水系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，需要的設(shè)備少，易形成橇裝 系統(tǒng)。由于天然氣高速通過脫水系統(tǒng)，因此在相同處理能力下， 其體積較小； ②天然氣超音速脫水系統(tǒng)沒有大的轉(zhuǎn)動(dòng)部件和化學(xué)處理系統(tǒng)，其 可靠性很高，日常維護(hù)很少，允許在最苛刻環(huán)境中運(yùn)轉(zhuǎn)，易實(shí)現(xiàn) 無人職守； ③天然氣超音速脫水技術(shù)利用天然氣本身的壓力工作，能夠在瞬 間啟動(dòng)和停止工作，并且不需要大量的外部能源供應(yīng)； ④工藝工程中不添加化學(xué)藥劑，避免了化學(xué)品對(duì)環(huán)境的危害； ⑤天然氣超音速脫水系統(tǒng)投資少，操作方便，可靠性高，不需外 加動(dòng)力，故其運(yùn)行費(fèi)用低。 天然氣超音速分離器原理簡(jiǎn)圖 1–拉瓦爾噴管； 2–分離葉片； 3–氣 –液分離器； 4–擴(kuò)壓器 天然氣超音速脫水系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 1–進(jìn)口冷卻器； 2–氣 氣換熱器； 3–進(jìn)口分離器； 4–超音速分離器； 5–氣液分離器 第三節(jié) 酸性氣體的脫除 ? 由氣井井口采出或從礦場(chǎng)分離器分出的天然氣除含有水蒸氣外，往往還含有一些酸性組分。這些 酸性組分 一般是硫化氫 (H2S)、二氧化碳 (CO2)、硫氧化碳 (COS)、硫醇 (RSH)及二硫化物 (RSSR’)等，通常也叫酸氣或酸性氣體 (acid gas)。天然氣中最常見的酸性組分是 H2S、 CO COS。 ? 天然氣中含有酸性組分時(shí)，會(huì)造成金屬腐蝕，并且污染環(huán)境。當(dāng)天然氣用作化工原料時(shí)，它們還會(huì)引起催化劑中毒，影響產(chǎn)品質(zhì)量。此外， CO2含量過高，會(huì)降低天然氣的熱值。因此，必須嚴(yán)格控制天然氣中酸性組分的含量，其允許值視天然氣的用途而定 。 ? 當(dāng)天然氣中的酸性組分含量超過管輸氣或商品氣質(zhì)量要求時(shí)，必須采用合適的方法脫除后才能管輸或成為商品氣。從天然氣中脫除酸性組分的工藝過程稱為脫硫、脫碳，習(xí)慣上統(tǒng)稱為 天然氣脫硫 。脫硫后的天然氣通常稱為凈氣或凈化氣，而脫出的酸性組分一般還應(yīng)回收其中的硫元素(硫磺回收 )。當(dāng)回收硫磺后的尾氣不符合向大氣排放的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，還應(yīng)對(duì)尾氣進(jìn)行處理。 ? 對(duì)于管輸天然氣，要求其 H2S含量不應(yīng)大于 20mg／ m3。當(dāng)天然氣用作 合成氨或合成甲醇 原料氣時(shí)，其硫含量要求小于 1mg／ m3。如天然氣采用深冷分離的方法回收凝液時(shí)，其 CO2含量 (甲 )往往要求很低。因此，對(duì)天然氣硫含量要求很嚴(yán)的天然氣化工廠，或?qū)μ烊粴?CO2含量要求很嚴(yán)的天然氣加工廠，還應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置 二次脫硫裝置 。 第三節(jié) 酸性氣體的脫除 ? 1. 脫除酸性氣體的方法，應(yīng)用較多的為： ? 化學(xué)溶劑法 ：用某種溶劑的水溶液在較低溫度（ 25～40℃ ）與酸性氣體反應(yīng)，脫除氣體中的 H2S和 CO2，在較高溫度（ 105℃ ）下使溶液再生，放出 H2S和 CO2 。在化學(xué)溶劑法中，常用各種胺類作溶劑，其凈化效果好，工藝成熟，價(jià)格便宜，其中，乙醇胺（ MEA）和甲基二乙醇胺（ MDEA）應(yīng)用較多，后者優(yōu)點(diǎn)明顯，有取代前者的趨勢(shì)。 ? 物理溶劑法 ：它以有機(jī)溶劑為吸收劑，依靠物理吸附劑作用除去酸性組分，酸性組分分壓越高，越易被溶劑吸收。 ? 直接轉(zhuǎn)化法 ：使 H2S直接轉(zhuǎn)化為元素硫，主要用于低硫氣體的凈化。 ? 干式床層法 ：用固體物質(zhì)固定床吸附或者和酸性組分反應(yīng)而脫硫或脫二氧化碳，所用固體物質(zhì)包括天然氣沸石、分子篩、活性炭和海綿狀氧化鐵等。 ? 膜分離法 ：用氣體組分通過薄膜滲透性能的區(qū)別，將某種氣體組分從氣流中分離和提濃，達(dá)到天然氣脫酸性氣的目的。適用于從天然氣內(nèi)分出大量 CO2的場(chǎng)合。 ? 變壓吸附（ PSA）技術(shù) PSA是一種重要的氣體分離技術(shù)，其特點(diǎn)是通過降低被吸附組分 的分壓使吸附劑得到再生，而分壓的快速下降又是靠降低系統(tǒng)總 壓或使用吹掃氣體來實(shí)現(xiàn)的。 天然氣液化裝置中，常用的凈化方法有三種： 1）醇胺法 2）熱鉀堿法 3）砜胺法
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