推荐-天然气脱硫脱碳方法——醇胺法
天然气脱硫脱碳工艺大全
天然气脱硫脱碳工艺大全随着天然气工业的发展，天然气净化工艺也得到了迅速的发展。
例如变压吸附(PSA)技术、膜分离技术、低温分馏技术等新技术都在天然气净化中得到了良好的运用。
1商品天然气标准商品天然气的质量标准系根据天然气的主导用途，综合经济利益、安全卫生和环境保护三方面制定的，下表是我国1999年公布的新的天然气质量标准。
我国天然气国家标准（GB 17820-1999）项目一类二类三类项目一类二类三类高热值，MJ/m3＞31.4 硫化氢，mg/m3≤6 ≤20≤460总硫（以硫计），mg/m3≤100≤200≤460二氧化碳，%≤3.0≤3.0-水露点，℃在天然气交接点的压力和温度下，比最低环境温度低5℃2我国对管输天然气的质量要求1进入输气管道的气体必须清除其中的机械杂质；2水露点应比输气管道中气体可能达到的最低环境温度低5℃；3烃露点应低于或等于输气管道中气体可能达到的最低环境温度；4气体中的硫化氢含量不大于20mg/m3；5如输送不符合上述质量要求的气体，必须采取相应的保护措施。
3天然气脱硫脱碳工艺天然气脱硫脱碳有多种多样的工艺，但主导工艺是胺法及砜胺法，新技术有：膜分离法、生化脱硫法、变压吸附（PSA）法。
今天主要介绍一下化学溶剂类的各种方法：化学溶剂法化学溶剂法是以碱性溶液吸收H2S及CO2等，并于再生时又将其放出的方法，包括使用有机胺的MEA法、DEA法、DIPA法、DGA法、MDEA法及位阻胺法等，使用无机碱的活化热碳酸钾法也有应用，其中化学溶剂法又包括常规胺法和选择性胺法：常规胺法简介：常规胺法系指较早即在工业上获得应用的、可基本上同时脱除H2S及CO2的胺法，目前常规胺法所使用的烷醇胺包括一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)及二甘醇胺(DGA)：乙醇胺(MEA)法特点如下：1高净化度。
不论是H2S还是CO2，MEA法均可将其脱除达到很高的净化度。
对于天然气管输指标，要获得低于20mg/m3或5 mg/m3H2S指标是容易的；2化学性能稳定。
天然气脱硫工艺介绍
天然气脱硫工艺介绍（1）工程中常用的天然气脱硫方法天然气脱硫的方法有很多种，习惯上把采用溶液或溶剂做脱硫剂的脱硫方法称为湿法脱硫，采用固体做脱硫剂的脱硫方法称为干法脱硫。
一般的湿法脱硫有化学溶剂法（如醇胺法）、物理溶剂法（如Selexol法、Flour法）、化学-物理溶剂法（如砜胺法）和直接转化法（如矾法、铁法）。
常见的干法脱硫有膜分离法、分子筛法、不可再生固定床吸附法和低温分离法等。
（2、天然气脱硫方法选用原则天然气组分、处理量、硫含量、厂站所处自然条件、产品质量要求、运行操作要求等都是天然气脱硫工艺的选择依据。
目前，根据国内外工业实践的经验，天然气脱硫脱碳工艺的选择原则可参考以下内容。
①原料气中含硫量高，处理量大，硫碳比高需要选择性吸收H2S同时脱除相当量的C02,原料气压力低，净化气H2S要求严格等条件下，可选择醇胺法作为脱酸工艺。
②原料气中含有超量的有机硫化物需要脱除，宜选用砜胺法。
此外，H2S 分压高的原料气选用砜胺法时能耗远低于醇胺法。
③H2S含量较低的原料气中，潜硫量在0.2t/d〜5t/d时可考虑直接转化法，潜硫量低于0.2t/d的可选用非再生固体脱硫法如固体氧化铁法等。
实践中，往往在选择基本工艺方案之后，根据具体情况进行技术经济比较，最终确定天然气的脱硫脱碳方法。
图1和图2分别表示了原料气中酸气分压和出口气质量指标对脱硫方案选择的影响。
5图2脱硫方案选择与进、出口气质量指标的关系(3)低含硫量天然气脱硫方案Gosflaw(l0*N J /davl图1脱硫方案选择与酸气分压的关系10QK100MMAalCLd十U0-U0JC2UU0U10%1000%Xia-*100XW*1XW*IG 乂ELIOCX10*Arid G AS htOuiloi C ；a&(V%)某项目天然气组分和参数如下：由表可知，本工程的特点是含硫量低，处理量不大，出口气要求较严格。
可用的几种脱硫工艺方案如下：①干法脱硫——固定床吸附法氧化铁固体脱硫是典型的干法脱硫工艺，处理原料气中的H2S含量一般在10ppm到1%之间。
之二、天然气脱酸(醇胺法)
3、二甘醇胺(DGA)
二甘醇胺(DGA)的特点： （1）蒸气压低，挥发性弱，溶剂的蒸发损失小；
（2）H2S净化程度高，即使贫液温度高达54℃也可保证 H2S净化度，因此溶液冷却可仅使用空冷而不用水 冷，故适用于沙漠及干旱地区； （3）腐蚀性略低于MEA，二甘醇胺（DGA）水溶液的质 量分数比一乙醇胺（MEA）高，溶液的循环量较小， 再生所需的热负荷较低； （4）对H2S和CO2的吸收无选择性，同时也吸收羰基硫 (COS)和二硫化碳(CS2)并与之发生不可逆化学反应。
（2）碳酸钾及带有各种催化剂的碳酸钾溶液， 主要介绍热碳酸钾。
1、一乙醇胺(MEA) 一乙醇胺(MEA)的特点：
（1）在各种醇胺中其分子量最小、碱性最强、与酸气的反 应速度最快、酸气负荷最高，能够迅速吸收天然气中的 酸性气体，易于降低天然气中酸性气体浓度，而且脱除 一定量的酸气所需要循环的溶液较少；
3、吸收-解吸系统
吸收-解吸
吸收
填料塔或板式塔
再生
吸收剂溶液吸收溶质。 吸收剂溶液内溶质浓度逐 步增大并趋于平衡溶解度， 此时该吸收剂逐步丧失对 溶质的吸收能力。 富含溶质的吸收剂溶液 称为富液。
通过解吸使富液释 放吸收的溶质，恢复其 吸收剂原有的吸收能力，
再生后、恢复吸收能力
的溶液称为贫液。
第三节 化学吸收法
以物理溶剂和化学溶剂配制的混合溶剂 作为吸收剂，兼有物理吸收和化学吸收剂作 用。 如：砜胺法。
5、直接氧化法
对H2S直接氧化使其转化成元素硫， 如：Claus(克劳斯)法。 在天然气工业中常用于天然气脱出酸 气的处理，适合于处理流量小、酸气浓度 很高的原料气 。
6、膜分离法
是利用气体中各组分通过薄膜渗透性 能的区别，将某种气体组分从气流中分离 和提浓，从而达到天然气脱酸性气的目的。
天然气脱硫方法的选择及醇胺法的应用_韩鹏
天然气脱硫方法的选择及醇胺法的应用韩 鹏,杨大静,朱 鹏,杨星国,曹振涛(中原油气高新股份有限公司天然气处理厂) 摘 要:原料天然气中含有硫化氢、有机硫(硫醇类)、二氧化碳、饱和水以及其它杂质,需将有害成分脱除,以满足工厂生产和民用商品气的使用要求。
本文根据天然气中的组分和比例的不同,设计出不同的脱硫方案,能有效地脱除原料气中的有害成分,在天然气处理过程中起到了重要作用,并具有一定的推广前景。
关键词:原料气;硫化氢;脱硫;胺法1 脱硫方法的分类及其主要特点通常用于天然气脱除酸性组分的方法有化学溶剂法、物理溶剂法、物理化学溶剂法、直接化学溶解法、直接转化法、非再生性法和膜分离及其的低温分离法等,其主要特点及用途如下:1.1 在化学溶剂法中,各种胺法应用广泛,所使用的胺有一乙醇胺(M EA)、二乙醇胺(DEA)、二异丙醇胺(DIPA)、甲基二乙醇胺(M DEA)、二甘醇胺(DGA)。
主要依靠酸碱反应来吸收酸气,升温吐出酸气。
其净化度高,适应性宽、经验丰富,应用广。
1.2 物理溶剂法Selexo l(多乙二醇二甲醚)及Flour Solv ent(碳酸丙烯酯)等教适合处理酸气分压高而重烃含量低的天然气。
依靠无力溶液吸收及闪蒸出酸气。
其再生能耗低,主要用于脱碳。
1.3 物理化学溶剂法兼优物理及化学二者的特点,脱除有机硫好,再生能耗低,吸收重烃。
1.4 直接转化法也成为氧化还原法,靠氧化还原将H2S氧化为元素硫,对于H2S浓度低而量又不大的天然气有应用价值。
1.5 非再生性法用于边远且H2S含量很低的小气田,与H2S反应,定期排放。
1.6 膜分离法能耗低,可实现无人操作,适用于粗脱,依靠气体渗透速率不同而分离,能耗低,适于处理高含CO2的气体。
3.1 电厂废水零排放实施方案①将冷却水系统的浓缩倍率提高到3.5-4.0。
改进目前使用的水质稳定剂和弱阳床再生方式,保证冷却水系统的正常运行。
冷却水系统的废水可作为输煤栈桥用水、原煤加湿用水和燃油泵轴承用水的补水。
关于醇胺法天然气脱硫脱碳装置有效能的研究
关于醇胺法天然气脱硫脱碳装置有效能的研究作者：赵俊来源：《科学与信息化》2019年第13期摘要针对醇胺法天然气脱硫脱碳装置有效能分析，展开节能措施的研究，提出了酸气直接压缩式热泵方案、半贫液循环方案和富液压力能回收方案三种方案。
通过对比分析证实，半贫液循环方案可节约能耗6.02%，其有效能损失和能耗最低，其次是酸气直接压缩式热泵方案，该方案可将装置能耗下降4.80%，压力能回收方案只能将能耗降低2.04%。
关键词天然气；脱硫脱碳；有效能分析；节能措施随着能源危机的到来和环保问题的日渐突出，日常生活、生产中对于节能减排的需求越来越强烈，由此也推动了低碳经济的快速发展。
作为一种高效的优质清洁能源，天然气被越来越多的运用于人们的生产、生活中，由此造成了天然气消费比重持续上升，以目前的全国天然气消耗增长情况来看，到2020年时，在我国一次能源的使用总量中，天然气的使用比重将提高到12%，为满足社会发展对天然气能源的需求，必需展开对天然气能源的大规模开发。
天然气生产是由地下储层开采为主，其中含有一定的H2S、CO2等酸性成分，如果不对这些成分进行处理，就会影响到天然气的运输、储存和利用。
1 常规脱硫脱碳装置工艺过程1.1 脱硫脱碳装置工艺流程针对高酸性天然气脱硫脱碳的处理工艺主要是醇胺溶液吸收法。
其工作原理是，相关装置的重力分离器和旋流分离器是天然气原料进入脱硫脱碳净化装置的入口，同时还担负着分离天然气原料中游离水和少量固体杂质的作用。
去除了游离水和少量固体杂质的天然气原料通过吸收塔下部进料口进入装置吸收塔内，再进入入口分离器中进行脱水处理。
在吸收塔内吸收了酸性成分的醇胺溶液从吸收塔底部离开，进入富液闪蒸罐后蒸出少量烃类气体，再与醇胺贫液换热升温后进入再生塔上部进行溶液再生，塔底再沸器向溶液提供再生热量。
CO2、H2S等酸性成分由此从醇胺富液中解析出来，由空气冷却器为醇胺富液降温，经过回流罐将醇胺富液中的酸性水分离出来后，醇胺富液继续向下游硫黄回收装置前进，此时高温醇胺贫液由从再生塔底部进入贫/富液换热器，与醇胺富液进行换热降温后，再通过空气冷却器、贫胺液后冷器进一步冷却，最后在溶液循环泵的作用下，贫胺液被送入吸收塔，整个循环净化过程结束。
天然气脱硫脱碳工艺综述
天然气脱硫脱碳工艺综述天然气是一种清洁能源，是石油和煤炭的重要替代品。
天然气中含有硫化氢、二氧化碳等有害气体，其主要成分为甲烷。
在天然气的开采、运输和利用过程中，硫化氢和二氧化碳的含量需要得到有效的去除，以提高天然气的纯度和使用价值。
天然气的脱硫脱碳工艺十分重要。
在天然气脱硫脱碳工艺中，主要有化学吸收法、物理吸附法、膜分离法、生物法等多种技术。
下面将综述天然气脱硫脱碳的工艺方法，并对其优缺点进行评述。
一、化学吸收法化学吸收法是常用的天然气脱硫脱碳技术之一。
该方法是利用化学吸收剂（例如醇胺类化合物）与天然气中的硫化氢、二氧化碳进行化学反应，使其被吸收，从而实现天然气的脱硫脱碳。
化学吸收法具有处理效率高、操作稳定、投资和运行成本较低的特点，因此在天然气脱硫脱碳中得到广泛应用。
化学吸收法也存在一些不足之处。
由于化学吸收剂需要不断地更新和再生，因此会产生大量的废液和二次污染。
化学吸收法在高温高压条件下反应效率较低，处理大规模天然气的难度较大。
化学吸收法在实际应用中需要结合其他技术进行改进和完善。
二、物理吸附法物理吸附法是利用固体吸附剂（例如活性炭、分子筛等）对天然气中的硫化氢、二氧化碳进行吸附，从而实现天然气的脱硫脱碳。
物理吸附法具有操作简便、废物无二次污染等优点，因此在小规模天然气处理中得到广泛应用。
物理吸附法也存在一些限制。
吸附剂的再生和更新成本较高，需要消耗大量能源。
物理吸附法对天然气的含水量、温度等条件较为敏感，难以适应复杂的工业生产环境。
在大规模天然气处理中，物理吸附法的应用受到一定的限制。
膜分离法也存在一些问题。
膜分离法的选择性和透过率受到多种因素的影响，需要对膜材料和操作条件进行精细控制。
膜分离法的初投资较大，需要长周期才能回收成本。
在实际应用中需要综合考虑其技术和经济性能。
四、生物法生物法是一种新兴的天然气脱硫脱碳技术。
该方法是利用特定微生物对天然气中的硫化氢、二氧化碳进行生物降解，从而实现天然气的脱硫脱碳。
之二、天然气脱酸(醇胺法)综述
（2）碳酸钾及带有各种催化剂的碳酸钾溶液， 主要介绍热碳酸钾。
1、一乙醇胺(MEA) 一乙醇胺(MEA)的特点：
（1）在各种醇胺中其分子量最小、碱性最强、与酸气的反 应速度最快、酸气负荷最高，能够迅速吸收天然气中的 酸性气体，易于降低天然气中酸性气体浓度，而且脱除 一定量的酸气所需要循环的溶液较少；
油气集输工作内容
天然气净化、加工流程框图
气体 净化
气体 加工
第二部分 天然气脱酸
天然气中存在酸性气体（H2S、CO2）影响：
有剧毒，污染环境，燃烧产生二氧化硫等污染空气 增加天然气对金属腐蚀 H2S（25.35,23.37 MJ/m3 ）降低天然气的热值(31.4 MJ/m3)。 硫磺回收（1000/吨）
76~88℃
醇胺溶液吸收并 和酸气发生化学 反应形成胺盐
38~82℃ 76~88℃
高温使胺盐分 解放出酸气溶 液得到再生 高温水蒸汽
88~105℃
固液杂质
115~120℃
1~3%
1一入口涤气器；2一吸收塔；3一“甜气”出口分离器；4一循环泵；5一贫胺冷却器；6 一闪蒸罐；7一除固过滤器；8 一碳粒过滤器；9-增压泵；10-缓冲罐；1 1一贫／富胺液 换热器；12一再生塔；13一回流冷凝器；14一回流泵；15一重沸器；16一回流罐
热碳酸钾的特点：
（4）要求碳酸钾溶液质量分数小于35％，否则将产 生重碳酸盐类沉淀； （5）溶液内含有固体悬浮物和重烃时会产生发泡和 溶剂损失； （6）溶液有极强的腐蚀性，需要向系统注入防腐剂。
醇胺法脱硫脱碳技术研究进展
醇胺法脱硫脱碳技术研究进展当前天然气主要应用的净化工艺是脱硫脱碳技术，其中最为普遍及广泛的方法有化学溶剂法、物理溶剂法、膜分离法，胺法脱硫是在综合醇胺化学及物理溶剂法的基础上所开发的技术方法，也是目前天然气处理行业中十分青睐的方法之一。
在研究脱硫脱碳行业中醇胺溶液化學及物理溶剂法的未来发展趋势后，将探索重点转换为在醇胺基础上，甲基二乙醇胺配方溶液的内容、使用范围和自身的优势和不足，通过匹配甲基二乙醇胺配方溶液与工艺流程，使脱硫效率得到最大程度的提升，将其作为当前最主要的脱硫脱碳技术，用以脱出天然气中的硫成分和碳成分。
本文主要研究醇胺法脱硫脱碳技术的进展，希望能够为相关行业起到一定的借鉴作用。
标签：醇胺法；脱硫脱碳；进展1 单一性醇胺法二甘醇胺、甲基二乙醇胺、二异丙醇胺、一乙醇胺及二乙醇胺等是脱硫脱碳醇胺法主要包含的成分，二甘醇胺、一乙醇胺、二乙醇胺三种溶剂能够同时将硫化氢和原料中的大量二氧化碳一同脱除，其余两种溶剂选择性较强，吸收脱硫的能力也比较强，仲醇胺与复合醇胺法是脱硫脱碳技术中单一醇胺法的主要技术，其特点及优势如下：1.1 仲醇胺仲醇胺也被称为DEA，其碱性要比乙醇胺弱，对于原料所包含的硫化氢及二氧化碳几乎不具备选择性。
含硫化物包括羰基硫和二硫化碳，这些元素与仲醇胺的反应速率不高，并且仲醇胺在同有机硫化合物产生副反应的期间，其损失的溶剂比较少，所以这项技术十分适合应用于有机硫化合物含量较高的原料气中[1]。
1.2 复合醇胺法选择复合醇胺法进行脱硫脱碳，最关键的目的第一是提升其自身的选择性；第二，将有机硫脱除；第三，深度脱除原料气中所包含的大量硫化氢与二氧化碳物质。
2 混合胺溶液充分结合仲胺或者伯胺中二氧化碳吸收性能强、降解性低、腐蚀性低、溶液浓度高、酸气负荷高以及吸收反应低的各种优点，并将仲胺及伯胺二氧化碳脱除能力强的优势保留下来，即为混合胺工艺。
通常混合胺会选择乙醇胺也就是MEA 或者二乙醇胺DEA作为伯胺或者仲胺，也可能利用丁基乙醇胺BEA，将甲基二乙醇胺MDEA组成的混合溶剂添加于仲胺或者伯胺当中，能够使原有装置的能量消耗大大降低，并强化原有装置的处理性能，能够在吸收操作压力较低的环境中，优化对二氧化碳CO2以及硫化氢H2S的吸收性能[2]。
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天然气脱硫脱碳方法——醇胺法
醇胺法是目前最常用的天然气脱硫脱碳方法。
据统计，20世纪90年代美国采用化学溶剂法的脱硫脱碳装置处理量约占总处理量的72%，其中又绝大多数是采用醇胺法。
20世纪30年代最先采用的醇胺法溶剂是三乙醇胺(TEA)。
因其反应能力和稳定性差已不再采用。
目前，主要采用的是MEA、DEA、DIPA、DGA和MDEA等溶剂。
醇胺法适用于天然气中酸性组分分压低和要求净化气中酸性组分含量低的场合。
由于醇胺法使用的是醇胺水溶液，溶液中含水可使被吸收的重烃降低至最少程度，故非常适用于重烃含量高的天然气脱硫脱碳。
MDEA等醇胺溶液还具有在CO2存在下选择性脱除H2S的能力。
醇胺法的缺点是有些醇胺与COS和CS2的反应是不可逆的，会造成溶剂的化学降解损失，故不宜用于COS和CS2含量高的天然气脱硫脱碳。
醇胺还具有腐蚀性，与天然气中的H2S和CO2等会引起设备腐蚀。
此外，醇胺作为脱硫脱碳溶剂，其富液(即吸收了天然气中酸性组分后的溶液)在再生时需要加热，不仅能耗较高，而且在高温下再生时也会发生热降解，所以损耗较大。