第一章液化廠的氣體預(yù)處理工藝(2學(xué)時(shí))

1、 液化天然氣利用技術(shù)液化天然氣利用技術(shù)第一章第一章 液化廠的氣體預(yù)處理工藝液化廠的氣體預(yù)處理工藝 天然氣液化廠總流程天然氣液化廠總流程調(diào)壓計(jì)量脫碳單元干燥單元天 然 氣 液化單元LNG儲(chǔ)存裝車單元冷劑循環(huán)單元冷 劑 儲(chǔ) 存及 補(bǔ) 充 單元BOG壓縮單元原料氣低 壓 制 冷劑第一節(jié) 分離和除塵第二節(jié) 天然氣脫水參數(shù)操作條件天然氣流量/(m3/h)1041.67106天然氣進(jìn)口含水量/(m3/m3)15010-6飽和天然氣壓力/MPa1.510.5吸附循環(huán)時(shí)間/h824天然氣出口含水量10-7 m3/m3或-170露點(diǎn)再生氣體干燥裝置尾氣壓力等于或低于原料氣壓力，據(jù)再生壓縮條件需定再生氣體加熱溫度

2、/230290(床層進(jìn)口)用分子篩進(jìn)行天然氣脫水的典型的操作條件 天然氣膜法脫水現(xiàn)場試驗(yàn)工藝示意圖 天然氣超音速脫水系統(tǒng)簡圖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氣液分離器脫水方法吸附法冷卻法吸收法膜法超聲速脫水技術(shù)脫濕度高低中中高中所能達(dá)到的常壓露點(diǎn)范圍-30-500-200-30-20-40安裝面積（所占容積）中大大小小中運(yùn)轉(zhuǎn)、維修中中難易易安裝規(guī)模中大型小大型大型小大型小中分離理論吸附凝聚吸收透過旋流分離主要設(shè)備塔槽類、換熱器、轉(zhuǎn)換開關(guān)、鼓風(fēng)機(jī)。冷凍機(jī)、換熱器塔槽類換熱器、泵膜換熱器、過濾器、真空泵超聲速旋流分離器項(xiàng)目TEG法分子篩法膜法循環(huán)水耗量/ m3/d7

3、2000電耗量/ KJ/h1800360360燃料氣耗量/ m3/d480049560材料消耗（見注釋）20202年一次操作成本（萬元/年）200210105膜法、TEG和分子篩法的單套200104m3/d脫水裝置公用消耗對照表 注：TEG法和分子篩法按4年更換一次TEG和分子篩考慮，平均消耗20t/a；膜法每2年換一次膜芯。第四節(jié) 酸性氣體的脫除醇胺法脫酸氣原理流程1一入口滌氣器；一入口滌氣器；2一吸收塔；一吸收塔；3一一“甜氣甜氣”出口分離器；出口分離器；4一循環(huán)泵；一循環(huán)泵；5一貧胺冷卻器；一貧胺冷卻器；6一閃一閃蒸罐；蒸罐；7一除固過濾器；一除固過濾器；8一碳粒過濾器；一碳粒過濾器；9

4、-增壓泵；增壓泵；10-緩沖罐；緩沖罐；1 1一貧富胺液換熱器；一貧富胺液換熱器；12一再生塔；一再生塔；13一回流冷凝器；一回流冷凝器；14一回流泵；一回流泵；15一重沸器；一重沸器；16一回流罐一回流罐回收裝置生產(chǎn)硫磺或送至火炬灼燒回收裝置生產(chǎn)硫磺或送至火炬灼燒 固液雜質(zhì)固液雜質(zhì) 分離出氣體中可分離出氣體中可能攜帶的胺液能攜帶的胺液 醇胺溶液吸收并醇胺溶液吸收并和酸氣發(fā)生化學(xué)和酸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成胺鹽反應(yīng)形成胺鹽 高溫水蒸汽高溫水蒸汽 液態(tài)水液態(tài)水高溫使胺鹽分解放出酸氣溶液得到再生高溫使胺鹽分解放出酸氣溶液得到再生海南膜分離技術(shù)用于CO2分離裝置 類別脫硫脫碳物料工藝名稱工藝原理主要特點(diǎn)適

5、用性化學(xué)類胺法各種醇胺溶液MEA法、DEA法、DIPA法、MDEA法、DGA法、SNPA-DEA法等胺液具有堿性，可在高溫下與H2S及CO2反應(yīng)，然后升溫降壓至再生，放出所吸收的酸氣，溶液循環(huán)使用。凈化度高，既可完全脫除H2S及CO2，也可選擇脫除H2S，烴吸收少，脫有機(jī)硫效率不高，工藝經(jīng)驗(yàn)豐富。對不同的天然氣組成有廣泛的適用性。熱鉀堿法加有活化劑的K2CO3溶液Benfield法、Catacarb法、G-V法等以熱鉀堿溶液在較高的溫度下吸收酸氣，然后降壓再生放出酸氣，堿液循環(huán)使用。在較高的溫度下吸收酸氣，凈化度不如胺法，能耗較胺法低。宜用于合成氣脫除CO2。直接氧化法含有氧載體的溶液Stre

6、tford法、Lo-Cat法、PDS及Sulsint法等以中性或微堿性溶液吸收H2S，其中的氧載體可將其轉(zhuǎn)化為元素硫，以空氣再生溶液后循環(huán)使用。H2S凈化度高，將脫硫和硫回收連為一體，一般不脫除CO2，溶液循環(huán)量大，再生能耗低，有廢液處理問題。適用于低H2S含量的天然氣脫硫，也可用于處理貧H2S酸氣?；瘜W(xué)反應(yīng)類天然氣脫酸工藝的特點(diǎn) 類別脫硫脫碳物料工藝原理主要特點(diǎn)適用性化學(xué)物理類化學(xué)物理溶劑法Sulfinol-D，Sulfinol-M，Amisol等在較高酸氣分壓下，溶液除化學(xué)性吸收酸氣外，還有較高的酸氣溶解度，降壓升溫使酸氣解析，溶液循環(huán)使用。凈化度高，具有高的脫有機(jī)硫效率，在高H2S分壓下

7、能耗顯著低于胺法，酸氣烴含量高于胺法，溶液價(jià)格較貴。適用于天然氣中有機(jī)硫需要脫除的工況，高酸氣分壓更有利，但重?zé)N含量高時(shí)不宜用?；瘜W(xué)物理類脫酸工藝的特點(diǎn) 類別脫硫脫碳物料工藝名稱工藝原理主要特點(diǎn)適用性物理類物理溶劑法H2S及CO2等有高溶解度而烴溶解度低的有機(jī)溶劑Selexol，F(xiàn)lour ，Solvent，Rectisol，Purisol等利用H2S及CO2在溶劑中的高溶解度和烴的低溶解度而脫除酸氣，通過降壓閃蒸等措施析出酸氣而再生，溶液循環(huán)使用。達(dá)到H2S高凈化度較困難，溶液負(fù)荷與酸氣分壓成正比，能耗低，有烴損失，溶劑較貴。適用于天然氣中酸氣分壓高且重?zé)N含量低的場合。分子篩法13X、5A等

8、類的分子篩利用分子篩吸附H2S及有機(jī)硫，然后升溫使之解吸，分子篩床層切換使用。有很高的凈化度程度，對有機(jī)硫特別是硫醇的脫除能力很高，可同時(shí)脫水，再生氣硫含量不均勻較難處理適用于已脫除H2S的天然氣進(jìn)一步脫除硫醇膜分離法具有可將H2S及CO2與CH4等烴分離的薄膜Prism，Gasep及Separex等利用酸氣和烴類滲透通過薄膜性能的差異而脫除酸氣，特別是CO2。難于達(dá)到高的凈化度，流程十分簡單，能耗低但有烴損失問題適用于高酸氣濃度的天然氣處理，可作為第一步脫硫脫碳措施低溫分離法Ryan/Holmes通過天然氣的低溫分餾而脫除CO2及H2S等，C4+添加劑用于防止CO2生成并解決C2-CO2共沸

9、問題能耗高，但可將NGL回收和酸氣分離融為一體，出多種產(chǎn)品。系為CO2驅(qū)油后的伴生氣處理而開發(fā)的工藝。天然氣脫硫脫碳工藝選擇的原則天然氣脫硫脫碳工藝選擇的原則 天然氣脫硫脫碳工藝選擇的原則天然氣脫硫脫碳工藝選擇的原則 三、凝液的脫除三、凝液的脫除方法乙烷丙烷丁烷天然氣汽油低溫油吸收法15759095冷劑制冷法25559397階式制冷法708595100節(jié)流閥制冷法709097100透平膨脹機(jī)制冷法8597100100圖1-4-1 采用冷劑制冷法的NGL回收工藝流程圖1-原料氣分離器；2，5-原料氣壓縮機(jī)；3，6-水冷卻器；4，7-分離器；8-氣/氣換熱器；9-冷劑蒸發(fā)器；10-低溫分離器；11-脫乙烷塔；12-脫乙烷塔塔頂冷凝器；13-脫丁烷塔；14-脫丁烷塔塔頂冷凝器；15，16-重沸器五五 其他雜質(zhì)脫其他雜質(zhì)脫除 脫汞方法脫汞方法優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)載硫活性炭脫汞脫汞效果好，經(jīng)濟(jì)，可再生，可國產(chǎn)化可再生吸附劑脫汞脫汞效果好，可再生，不增加新裝置需要進(jìn)口