天然气脱硫装置工艺流程设计
天然气脱硫工程设计
天然气脱硫工程设计一、工程背景和目的天然气是一种清洁、高效的能源，但其中含有少量硫化氢（H2S）和其他硫化物，这些硫化物在燃烧过程中会产生大量二氧化硫（SO2）等有害物质，对环境和人体健康造成威胁。
因此，对天然气进行脱硫处理，将硫化氢和其他硫化物转化为二氧化硫，是天然气处理的一项重要工程。
二、工艺流程1.原料气净化：原料气中的悬浮颗粒物、油污等杂质通过滤料床和分离器进行去除；2.干燥：采用干燥剂对原料气进行除水处理，提高脱硫效果；3.H2S转化：气相硫化物与氯化铁等转化剂在特定温度和压力条件下反应，将硫化氢转化为二氧化硫；4.SO2吸收：金属氧化物吸收剂与二氧化硫进行反应，将其吸收至溶液中；5.溶液处理：对含有SO2的吸收溶液进行再生、浓缩和净化处理；6.SO2氧化：氧气气体与浓缩的SO2溶液进行反应，将其氧化为硫酸；7.硫酸分离和回收：将硫酸与溶剂分离，并进行回收利用。
三、设备选型1.原料气净化设备：采用多级滤料床和旋转油污分离器，能够有效去除颗粒物和油污；2.干燥设备：选用活性炭和分子筛作为干燥剂，提高干燥效果；3.H2S转化设备：采用催化剂床反应器，利用钼铁催化剂将硫化氢转化为二氧化硫；4.SO2吸收设备：选用活性炭吸收剂，实现SO2的吸收；5.溶液处理设备：包括脱盐器、再生器和净化器，用于处理含有SO2的吸收溶液；6.SO2氧化设备：采用氧气气体和浓缩的SO2溶液进行反应的反应器；7.硫酸分离和回收设备：包括沉淀器、分离器和浓缩器，用于分离硫酸和溶剂，并进行回收利用。
四、安全措施1.安装安全阀和压力传感器，在系统超压时及时释放压力，保证设备安全运行；2.安装漏气报警器和防爆装置，及时发现并处理泄漏和爆炸风险；3.采取防爆设施，防止反应器内的硫化氢爆炸事故发生；4.设立紧急停车按钮和应急通道，以便在紧急情况下迅速停止设备运行和疏散人员；5.定期进行设备检查、维护和保养，确保设备的正常运行和安全性。
天然气净化工艺与操作
第一部分
脱硫装置工艺流程与设备 操作
一、净化装置工艺流程图
出厂净化气
去燃料气分配罐 去凉水塔 富液过滤器
去凉水塔 蒸 汽
酸气冷却器
净化气分离器
闪蒸罐
进厂原料气
循
环
原料气分离器
原料气过滤分离器
水 吸收塔 溶液循环泵 贫液冷却器
贫富液换热器
再生塔
循 环 水
酸水回流泵 酸气分(三)
• 3．吹扫工作 • (1)采用蒸气吹扫系统，赶尽系统中残留的氧气； • (2)蒸气吹扫时，在顶部排气，低处排冷凝水； • (3)吹扫不应留死角，排污至少每小时一次； • (4)当顶部排出气的含氧量低于3％(体积分数)、低处排
出水的硬度与蒸气冷凝水的硬度相同时，停止吹扫工作； • (5)关闭排空阀和排污阀，倒入少量净化气使系统保持
充新水； • (5) 检查确定水循环稳定后，逐步投运自动控制仪表，进行
室内仪表显示与现场情况核对，应保持一致； • (6) 待工业水清洗合格后，停循环泵； • (7) 打开低点排污阀泄压，排水后关闭排污阀； • (8) 倒用软化水，按上述步骤再次清洗； • (9)检查清洗水和进装置软化水的硬度是否相同； • (10)当硬度相同时，停止水洗工作。
100~C以下 • 为(20～30) ℃／h，100℃以上为10℃／h。 • (3) 重沸器温度偏低会使溶液再生不好，温度太高会使重沸器的腐蚀加重、
MDEA降解增高，同时可能导致再生塔拦液。 • (4) 吸收装置正常生产期问，重沸器的温度一般控制在120～125℃为宜。
7、操作控制吸收塔液位、压力、温度(一)
／h升温； • (5)当酸气空冷器温度达到45℃时，按酸气冷却器正常启运程序启运酸气
天然气净化工艺流程
天然气净化工艺流程天然气净化是指对天然气中的污染物进行去除的过程。
天然气中的污染物包括硫化氢、二氧化碳、水蒸气等。
净化过程主要分为三个步骤：脱硫、脱水、脱碳。
首先是脱硫过程。
天然气中的硫化氢是一种有毒有害气体，对环境和人体健康都有一定的危害。
因此，在天然气中脱除硫化氢是必不可少的。
常用的脱硫方法有化学吸收法和物理吸附法。
化学吸收法是利用溶液将硫化氢吸收，常用的溶液有甲醇溶液、氨水溶液等。
而物理吸附法是利用固体吸附剂对硫化氢进行吸附，常用的吸附剂有活性炭、硅胶等。
脱硫过程需要控制好溶剂的浓度和温度，以提高脱硫效果。
接下来是脱水过程。
天然气中的水蒸气会导致管道腐蚀和设备结冰等问题，因此需要进行脱水处理。
常用的脱水方法有凝结法、吸附法和膜分离法。
在凝结法中，通过降低天然气温度，使水蒸气冷凝成液体水被分离出来。
吸附法是利用固体吸附剂吸附水蒸气分子，常用的吸附剂有分子筛、硅胶等。
膜分离法是利用特殊的膜材料选择性地分离出水分子。
脱水过程需要控制好温度和压力，以提高脱水效果。
最后是脱碳过程。
天然气中的二氧化碳会导致能量损失和环境污染，因此需要进行脱碳处理。
常用的脱碳方法有物理吸附法、化学吸收法和膜分离法。
物理吸附法是利用固体吸附剂吸附二氧化碳分子，常用的吸附剂有分子筛、活性炭等。
化学吸收法是利用溶液将二氧化碳吸收，常用的溶液有甲醇溶液、醇胺溶液等。
膜分离法是利用特殊的膜材料选择性地分离出二氧化碳。
脱碳过程需要控制好溶剂的浓度和温度，以提高脱碳效果。
综上所述，天然气净化工艺流程主要包括脱硫、脱水和脱碳三个步骤。
通过合理选择脱硫、脱水和脱碳的处理方法，可以有效地去除天然气中的污染物，提高天然气的质量和利用效率，减少对环境的污染和人体健康的危害。
天然气脱硫脱水化工毕业设计
目录1.绪论 (1)1.1概论 (1)1.2研究目的及意义 (1)1.3我国商品天然气技术标准 (2)1.4设计依据 (2)1.5设计指导思想 (3)1.6设计内容 (3)1.6.1脱硫部分 (3)1.6.2脱水部分 (3)1.7主要考虑因素 (3)1.7.1外部工艺因素 (3)1.7.2脱硫和脱水方法的内部因素 (3)1.7.3 经济因素 (4)2.化学工艺 (4)2.1天然气脱硫脱水工艺研究现状与进展 (4)2.1.1脱硫现状 (4)2.1.2脱水现状 (6)2.2选用的工艺及其意义 (7)2.2.1脱硫工艺 (7)2.2.2脱水工艺 (8)2.3选定方案的主要研究内容 (8)2.4生产制度 (8)2.5主要原料及其规格 (8)2.6产品规格 (9)2.7生产方法及工艺流程 (9)2.7.1脱硫工艺流程概述 (9)2.7.2脱水工艺流程概述 (12)3.技术经济分析 (13)3.1技术经济分析说明 (13)3.1.1技术经济依据 (13)- -I3.1.2生产规模及产品方案 (14)3.1.3实施进度 (14)3.1.4总投资估算 (14)3.1.4.1投资 (14)3.1.4.2流动资金估算 (14)3.1.4.3职工人数及工资总额 (14)3.2财务评价 (14)3.2.1生产成本估算 (14)3.2.1.1原料成本 (14)3.2.1.2烧动力费 (14)3.2.1.3固定资产原值 (14)3.2.1.4销售费 (14)3.3赢利分析 (15)4.节能优化 (16)4.1最优化方法 (16)4.2优化问题求解方法 (16)5. 工艺计算 (17)5.1天然气气质条件与要求 (17)5.2脱硫工艺计算 (17)5.2.1进料量的计算 (17)5.2.2吸收塔物料衡算和热量衡算 (19)5.2.2 1计算依据 (19)5.2.2.2物料衡算 (19)5.2.2.3热量衡算 (24)5.2.3闪蒸计算 (26)5.2.3.1计算依据 (26)5.2.3.2具体计算 (26)5.2.4换热器的热量衡算 (27)5.2.4.1计算依据 (27)5.2.4.2热量衡算 (28)5.2.5解吸塔的物料衡算和热量衡算 (28)II5.2.5.2物料衡算 (28)5.2.5.3热量衡算 (29)5.2.6胺冷却器的热量衡算 (30)5.2.6.1计算依据 (30)5.2.6.2热量衡算 (30)5.2.7酸性气体冷却的热量衡算 (30)5.2.7.1计算依据 (30)5.2.7.2热量衡算 (30)5.3脱水工艺计算 (31)5.3.1参数的确定 (31)5.3.2物料衡算 (32)5.3.2.1脱水量 (32)5.3.2.2甘醇循环流量 (32)5.3.3热量衡算 (33)5.3.3.1重沸器 (33)5.3.3.2贫/富甘醇换热器 (33)5.3.3.3气体/贫甘醇换热器 (34)6.设备选型 (34)6.1脱硫段 (34)6.1.1塔的工艺条件及有关物性的计算 (34)6.1.2吸收塔的塔体工艺尺寸计算 (37)6.1.2.1塔板主要工艺尺寸计算 (38)6.1.2.2流体力学验算 (41)6.1.3解吸塔 (44)6.1.3.1 计算依据 (44)6.1.3.2塔板数的确定 (44)6.1.3.3解吸塔的工艺条件及有关物性的计算 (44)6.1.3.4 解吸塔的塔体工艺尺寸计算 (46)6.1.4贫富换热器 (47)6.1.4.1计算依据 (47)- -III6.1.4.3换热器选型 (47)6.1.5胺冷却器 (48)6.1.5.1计算依据 (48)6.1.5.2传热面积计算 (48)6.1.6酸气冷却器 (48)6.1.6.1计算依据 (48)6.1.6.2传热面积计算 (48)6.1.7闪蒸罐 (48)6.1.7.1计算依据 (48)6.1.7.2尺寸计算 (49)6.2脱水段 (49)6.2.1吸收塔 (49)6.2.1.1 直径 (49)6.2.1.2泡罩塔板主要结构参数及选用 (50)6.1.2.3板面布置 (52)6.2.1.4吸收塔直径 (54)6.2.2精馏柱 (54)6.2.3贫/富甘醇换热器 (54)6.2.4闪蒸分离器（闪蒸罐） (55)6.2.5总结 (55)致谢 ................................................................................. 错误!未定义书签。
阅读带主要控制点的工艺流程图
阅读天然气脱硫系统带主要控制点的工艺流程图（初步设计图）姓名：艾家圆班级：工艺07.5班学号：070410201011.主要物料的工艺流程。
（1）由配气站来的天然气配料，经罗茨鼓风机（J0701A B）增压，从脱硫塔（E0701）底部进入与塔顶进入的氨水气液两相逆流接触，天然气中的有害物资硫化氢，经过化学吸收过程，被氨水吸收脱除。
然后进入除尘塔（E0702），在塔中经水进一步除尘和去除微量杂质后，由塔顶出去至后续工段。
（2）由碳化工段来的稀氨水进入氨水贮罐（F0701），经氨水泵加压，从脱硫塔上部进入。
吸收了硫化氢的氨水从脱硫塔底部流出，经氨水泵（J0702A B）加压打入再生塔（E0703），在塔中与新鲜空气逆流接触发生氧化反应，脱除废氨水中的硫化氢，产生的酸性合成气从再生塔塔顶出去被送到硫磺回收装置；从再生塔底部出来的再生氨水由氨水泵打入脱硫塔（E0701）后循环使用。
注：天然气来自配气站，稀氨水来自碳化工段，不属于来自脱硫装置，也即来自界区外，因此用界区标志。
其他合成气至硫磺回收工段，脱硫气至造气工段，污水至污水处理池也同理。
2.辅助介质在流程中的作用。
由空气鼓风机鼓入的空气用来除去废氨水中的硫化氢（H2S）；除尘塔塔顶进入的一次水用来除去脱硫气体中的微量杂质。
3.仪表控制点的情况。
天然气脱硫系统中只有检测仪表。
在两台罗茨鼓风机的出口、两台氨水泵出口、空气鼓风机的出口和除尘塔物料入口就地安装6个压力指示仪表。
脱硫塔、氨水贮罐、再生塔和除尘塔各装有一个液位指示仪表。
在天然气原料线和除尘塔料气入口处，装2个取样分析点。
4.阀门种类、作用、数量。
脱硫工艺系统各管段均装有阀门，对物料进行控制。
共使用了三种阀门：截止阀11个（不包括液位指示仪表的检修阀门），闸阀6个，止回阀2个。
止回方向，即可由氨水泵打出，不可逆向回流，以保证安全生产。
图中字母代号的意义：NG 天然气AMW 氨水SG 合成气RAW 一次水IS 生产污水。
天然气脱硫工艺流程
天然气脱硫工艺流程
天然气中含有大量的二氧化硫，需要进行脱硫处理，以减少对环境的污染和对设备的腐蚀。
目前常用的天然气脱硫工艺有化学吸收法、生物法和物理吸附法。
化学吸收法是目前应用最广泛的脱硫工艺，其基本原理是将天然气与一种能与二氧化硫发生化学反应的溶剂接触，溶剂中的化学反应产物与二氧化硫结合，从而实现脱硫。
整个化学吸收法的工艺流程可分为吸收、析出、再生和尾气处理四个环节。
首先，天然气进入吸收塔，与含有溶剂的吸收液进行接触。
吸收塔中通常设置有填料，增加接触面积，使天然气与溶剂充分混合。
在接触的过程中，二氧化硫会与溶剂中的一种活性物质发生化学反应，生成可溶解于溶剂中的硫化物。
接下来，通过在脱硫塔中进行适当的压力和温度的变化，使得溶剂中的硫化物从溶解状态转变为析出状态。
这样，硫化物就从溶剂中分离出来，并沉积在塔底的析出器中。
然后，对析出后的溶剂进行再生处理。
通过对析出液进行加热，溶剂中的硫化物可以再次转化为可溶解的硫化物，从而方便后续的循环使用。
经过再生处理后的溶剂可以回流到吸收塔，继续进行脱硫操作。
最后，对脱硫后的尾气进行处理。
尾气中可能还残留有少量的
二氧化硫，需要进一步处理以达到排放标准。
常用的尾气处理方法有吸收法、膜分离法和催化氧化法等。
总的来说，天然气的脱硫工艺流程是一个多环节、连续进行的过程。
通过吸收、析出、再生和尾气处理等步骤，可以有效地将天然气中的二氧化硫去除，达到环保和能源利用的双重目标。
不断的技术创新和工艺优化，将进一步提高天然气脱硫工艺的效率和经济性。
毕业设计 天然气脱硫技术工艺流程
天然气脱硫技术工艺流程引言国内天然气的使用量逐年增加,预计2010年消费量将自目前的210 ×1010m3 /d跃增至1011m3 /d,其中国内产量将达700m3 / a. 四川地区(含重庆市)天然气产量占全国的一半左右,且大都是含硫的。
这对环境系统影响很大。
为此,国内制定了相关规定,控制污染物排放量。
这就要求加大研究和开发节能、高效、环保的新型工艺技术,用于天然气净化等领域。
1醇胺法醇胺法是目前天然气脱硫中使用最多的方法。
该方法脱除H2 S等酸气的过程主要为化学过程所控制,因此在低操作压力下,比物理溶剂或混合溶剂更适用。
常用的醇胺类溶剂有一乙醇胺(MEA) 、二乙醇胺(DEA) 、二异丙醇胺(D IPA) 、甲基二乙醇胺(MDEA)等。
胺法工艺流程可简述为:原料气从吸收塔底部进入,与从顶部加入的贫胺液逆流接触脱硫净化后,从吸收塔顶部引出,离开吸收塔的富胺溶液,通过换热器与贫胺换热得到加热,然后在再生塔中再生,脱除的含H2 S和CO2 再生酸气进入克劳斯装置进行硫回收,贫胺经冷却泵送至吸收塔。
MEA既可脱除H2 S,又可脱除CO2 ,一般认为在两种酸气之间没有选择性[ 1 ]。
MEA与其他醇胺相比碱性较强,与酸气反应较迅速,其分子质量也最低,故在单位质量或体积的基础上,它具有最大的酸气负荷。
这就意味着脱除一定量的酸气需要循环的溶液较少[ 2 ]。
使用MEA 法具有以下优点:(1)化学性能稳定,可最大限度地减少溶液降解,蒸汽气提即可与酸气组分分离;(2)使用范围广,无论装置操作压力高低、酸气含量多少、原料气中H2 S/CO2 大小,该法均能有效使用;(3)操作弹性大,适应性强,但其缺点主要是溶剂挥发损失大,容易发泡及降解变质,再生温度较高(约125 ℃)导致再生系统腐蚀严重,在高酸气负荷下更严重[。
因此,在实际应用中,MEA 溶液浓度(质量分数)一般为15% ～20% ,酸气负荷仅为013～014。
(仅供参考)天然气脱硫脱碳
对于民用燃料必须达到很严格的商品天然气质量要求:为防止 天然气管输系统的腐蚀和保障居民健康，我国于2001年7月1日开 始实施的“天然气”国家标准 GB 17820-1999 规定：
作为民用燃料的一级天然气H2S含量不大于6 mg/m3，总硫含 量不大于100mg/m3；二级天然气H2S含量不大于20mg/m3，总硫 含量不大于200 mg/m3。
吸收特性： 随着吸收的不断进行，吸收剂内溶质浓度逐步增大，气液相的溶
质浓度差减小，传质速率减慢，最后降为零，气液相达到平衡，称为 吸收平衡。此时，溶剂中溶质浓度达到最大值。
气液平衡时，溶剂中的溶质浓度称为平衡溶解度，简称溶解度。 影响溶解度大小的因素有： （1）压力：系统压力对溶解度的影响很小，常可忽略； （2）温度：温度对溶解度的影响较大，随温度上升，溶解度下降； （3）物系组成：一定温度下，溶解度仅和物系组成有关。 另外吸收还具有选择吸收性和吸收热效应。 吸收总具有一定的选择性，要选择对酸气溶解度大的溶剂与酸性天然 气接触，才能脱除天然气内所含的酸气组分。 溶剂吸收溶质时，被吸收气体组分由气态变成液态，会产生溶解热。 即使物理吸收也会产生热效应；若为化学吸收，还伴随产生反应热。 因而，随吸收过程的进行，溶液温度必将升高。
三、常用吸收剂
天然气脱酸气工艺中常用的吸收剂有两大类： （1）醇胺类：主要有一乙醇胺、二乙醇胺、二甘醇胺、二异丙醇胺
和甲基二乙醇胺 ； （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；
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目录 1 总论........................................................................................................................................................... 4 1.1 项目名称、建设单位、企业性质.......................................................................................................4 1.2 编制依据............................................................................................................................................... 4 1.3 项目背景和项目建设的必要性...........................................................................................................4 1、4 设计范围............................................................................................................................................. 6 1、5 编制原则............................................................................................................................................. 7 1.6 遵循的主要标准、规范.....................................................................................................................10 1.7 工艺路线............................................................................................................................................ 10 2 基础数据................................................................................................................................................ 11 2.1 原料气和产品..................................................................................................................................... 11 2.2 建设规模............................................................................................................................................ 11 2.3 工艺流程简介.................................................................................................................................... 12
2.3.1 醇胺法脱硫原则工艺流程：.........................................................................................12 2.3.2 直流法硫磺回收工艺流程：.........................................................................................13 3 脱硫装置................................................................................................................................................ 14 3.1 脱硫工艺方法选择............................................................................................................................14 3.1.1 脱硫的方法....................................................................................................................14 3.1.2 醇胺法脱硫的基本原理.................................................................................................16 3.2 常用醇胺溶液性能比较....................................................................................................................17 3.1.2.1 几种方法性质比较.....................................................................................................18 3.2 醇胺法脱硫的基本原理.....................................................................................................................22 3.3 主要工艺设备..............................................................Байду номын сангаас...................................................................... 24 3.3.1 主要设备作用.................................................................................................................24 3.3.2 运行参数.........................................................................................................................25 3.3.3 操作要点.........................................................................................................................25 3.4 乙醇胺降解产物的生成及其回收.....................................................................................................28 3.5 脱硫的开、停车及正常操作.............................................................................................................28 3.5.1 乙醇胺溶液脱硫的开车.................................................................................................28