天然气处理工艺 PPT课件
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天然气预处理工艺教学
天然气预处理工艺教学
目录
CONTENTS
• 天然气预处理工艺简介 • 天然气预处理工艺流程 • 天然气预处理工艺设备 • 天然气预处理工艺操作与管理 • 天然气预处理工艺的未来发展
01 天然气预处理工艺简介
CHAPTER
天然气预处理的定义
• 天然气预处理：在天然气输送和使用之前，对天 然气进行净化和提纯的过程，以满足管道输送和 用户需求。
天然气的脱烃
总结词
降低天然气中烃类的含量，以满足特定加工要求。
详细描述
通过吸附、冷凝或压缩等方法，将天然气中的轻烃和重烃类物质如甲烷、乙烷 等去除，以适应下游化工产品的生产需求。
天然气的脱氮
总结词
降低天然气中氮气的含量，提高天然气的热值和经济价值。
详细描述
利用化学或物理方法，如选择性吸附、深冷分离等，将天然 气中的氮气去除，以提高天然气的热值和纯度，满足用户需 求。
冷箱的种类也有多种，根据结构可分为立式和卧式冷箱，根据操作方 式可分为压缩制冷和液氮制冷等。
压缩机组
压缩机组通常由多级离心式压缩机组成，通过 叶轮的高速旋转产生离心力将气体压缩。
压缩机组也有多种类型，根据用途可分为离心式压缩 机、往复式压缩机等。
压缩机组是天然气预处理工艺中的核心设备之 一，用于提供足够的压力能以克服管道阻力和 工艺流程中的阻力损失。
05 天然气预处理工艺的未来发展
CHAPTER
新技术的研发与应用
膜分离技术
利用特殊膜材料，实现天 然气中不同组分的选择性 分离，提高处理效率和产 品纯度。
吸附分离技术
利用吸附剂的吸附性能， 对天然气中的杂质进行吸 附和脱附，实现高效净化。
冷凝分离技术
通过降低温度，使天然气 中的水蒸气和轻质烃类物 质冷凝下来，实现分离。
目录
CONTENTS
• 天然气预处理工艺简介 • 天然气预处理工艺流程 • 天然气预处理工艺设备 • 天然气预处理工艺操作与管理 • 天然气预处理工艺的未来发展
01 天然气预处理工艺简介
CHAPTER
天然气预处理的定义
• 天然气预处理：在天然气输送和使用之前，对天 然气进行净化和提纯的过程，以满足管道输送和 用户需求。
天然气的脱烃
总结词
降低天然气中烃类的含量，以满足特定加工要求。
详细描述
通过吸附、冷凝或压缩等方法，将天然气中的轻烃和重烃类物质如甲烷、乙烷 等去除，以适应下游化工产品的生产需求。
天然气的脱氮
总结词
降低天然气中氮气的含量，提高天然气的热值和经济价值。
详细描述
利用化学或物理方法，如选择性吸附、深冷分离等，将天然 气中的氮气去除，以提高天然气的热值和纯度，满足用户需 求。
冷箱的种类也有多种，根据结构可分为立式和卧式冷箱，根据操作方 式可分为压缩制冷和液氮制冷等。
压缩机组
压缩机组通常由多级离心式压缩机组成，通过 叶轮的高速旋转产生离心力将气体压缩。
压缩机组也有多种类型，根据用途可分为离心式压缩 机、往复式压缩机等。
压缩机组是天然气预处理工艺中的核心设备之 一，用于提供足够的压力能以克服管道阻力和 工艺流程中的阻力损失。
05 天然气预处理工艺的未来发展
CHAPTER
新技术的研发与应用
膜分离技术
利用特殊膜材料，实现天 然气中不同组分的选择性 分离，提高处理效率和产 品纯度。
吸附分离技术
利用吸附剂的吸附性能， 对天然气中的杂质进行吸 附和脱附，实现高效净化。
冷凝分离技术
通过降低温度，使天然气 中的水蒸气和轻质烃类物 质冷凝下来，实现分离。
化工工艺学6章天然气PPT课件
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(5)分离器的高度和长度
高度： H= (46)D 长度： L= (46)D
(6) 进出口管径
d
Q1
0.785u1
常用重力分离器的结构：插入
立式和卧式重力分离器.
图图66.5.5
图 6.6
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6.2.1.2. 旋风分离
离心分离原理和旋风分离器的操作在化工原理都 讲过。简要复习。
旋风分离器直径可由流量及阻力损失计算。
分离目的：分离采出气中的液体、固体杂质。
重力分离法
分离方法： 旋风分离法
其它分离法
6.2.1.1. 重力分离
重力分离器工作3个主要步骤：
沿切线进入分离器时有部分液、
固体由于离心力作用可进行初步离心分离。
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由于重力作用进行沉降分离(主要分离阶段)。 除雾(上部设除雾器除去雾滴)。 除雾器主要形式：折流式和网状式 折流式除雾器工作原理 改变流体流动方向，由于惯性作用使液滴被折
汽提再生时，温度也应低于204 C 。要求
汽提汽不溶于水，常用干天然气或三甘醇富液的
蒸汽作汽提剂。
共沸蒸馏再生：适用于温度低，要求甘醇浓度很 高时。共沸剂常有异辛烷、苯、甲苯、二甲苯、 丁酸乙酯等。
共沸剂与水一同蒸出后再冷凝分离循环。
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再沸器加热方式可直接或间接加热，因天然气为 燃料，通常用天然气燃烧直接加热。
xs －吸附剂的动态平衡饱和湿容量,
kgH2O/100kg 吸附剂；
hT －饱和段与传质段床层高度,m；
hZ －传质段床层高度,m.
其中传质段床层高度用下式计算
hZ
1.41A
q 0.7895
u 0.5506 0.2646 g
天然气集输工艺流程技术讲义(ppt 187页)
第一节 天然气集输工程发展 概况及技术发展展望
第一节 天然气集输工程发展概况及技术发展展望
一、我国天然气矿场集输工程发展概况 天然气集输技术的发展，经历了一个较长的时间，由以单个
气田为集输单元发展到多气田集输系统组合，进而形成大型集输 系统。发展过程大致课分为以下几个阶段：
15.08.2020
储运工程系 曹学文
15.08.2020
储运工程系 曹学文
13
第二节 天然气集输的内容和特点
（3）天然气处理厂 对于含有H2S等杂质和凝析油的天然气， 经集气站汇集预处理后，还需进入天然气处理厂，在天然气 处理厂进行脱硫化氢、二氧化碳、凝析油和水，使气体质量 达到管输和商品天然气的质量标准。12第二节 天Fra bibliotek气集输的内容和特点
（1）井场 一般在气井所在地设置井场装置，简单的井场只 有采气树装置。当需要对单井进行处理时，常在井场设置一 套调压、分离、计量等设备，使从气井出来的天然气经节流 降压后，在分离器中脱除游离水、凝析油及机械杂志，经计 量后输入集气管线。 （2）集气站 一般将两口以上的气井用管线接至集气站，在 集气站对气体进行节流降压、分离（油、水、机械杂质）、 计量，然手输入集气管线。根据天然气中是否需要回收凝析 油，将集气站分为常温集气站和低温集气站两种形式，其中 低温集气站较常温集气站复杂很多。
8
第一节 天然气集输工程发展 概况及技术发展展望
3.含硫气田集输工程防腐蚀 (1)选用抗硫材质 (2)缓蚀剂防腐 (3)管道内壁防腐涂层技术
15.08.2020
储运工程系 曹学文
9
第一节 天然气集输工程发展 概况及技术发展展望
4.提高气田集输工程的整体组装水平
提高气田集输设备的整体组装施工技术水平是指实现设计定型 化、模块化、设备组装工厂预制化和现场装配化。
第一节 天然气集输工程发展概况及技术发展展望
一、我国天然气矿场集输工程发展概况 天然气集输技术的发展，经历了一个较长的时间，由以单个
气田为集输单元发展到多气田集输系统组合，进而形成大型集输 系统。发展过程大致课分为以下几个阶段：
15.08.2020
储运工程系 曹学文
15.08.2020
储运工程系 曹学文
13
第二节 天然气集输的内容和特点
（3）天然气处理厂 对于含有H2S等杂质和凝析油的天然气， 经集气站汇集预处理后，还需进入天然气处理厂，在天然气 处理厂进行脱硫化氢、二氧化碳、凝析油和水，使气体质量 达到管输和商品天然气的质量标准。12第二节 天Fra bibliotek气集输的内容和特点
（1）井场 一般在气井所在地设置井场装置，简单的井场只 有采气树装置。当需要对单井进行处理时，常在井场设置一 套调压、分离、计量等设备，使从气井出来的天然气经节流 降压后，在分离器中脱除游离水、凝析油及机械杂志，经计 量后输入集气管线。 （2）集气站 一般将两口以上的气井用管线接至集气站，在 集气站对气体进行节流降压、分离（油、水、机械杂质）、 计量，然手输入集气管线。根据天然气中是否需要回收凝析 油，将集气站分为常温集气站和低温集气站两种形式，其中 低温集气站较常温集气站复杂很多。
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第一节 天然气集输工程发展 概况及技术发展展望
3.含硫气田集输工程防腐蚀 (1)选用抗硫材质 (2)缓蚀剂防腐 (3)管道内壁防腐涂层技术
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储运工程系 曹学文
9
第一节 天然气集输工程发展 概况及技术发展展望
4.提高气田集输工程的整体组装水平
提高气田集输设备的整体组装施工技术水平是指实现设计定型 化、模块化、设备组装工厂预制化和现场装配化。
天然气脱水工艺流程介绍(ppt 30页)
①工艺简单,操作容易，占地面积小；
②不需要额外加入溶剂，不需再生，无二次污染;
③可利用天然气本身的压力作为推动力，几乎没有压力损失;
④操作弹性大，可通过调节膜面积和工艺参数来适应处理量
的波动。
中国石油塔里木油田公司
迪那筹备组
讲座提 纲
一、脱水的原
因 二、脱水方法简
介 三、脱水工艺介
绍 四、各工艺的注意事
节流阀制冷
膨胀制冷
膨胀机制冷
低温分离法
丙烷制冷
热分离机制冷等
中国石油塔里木油田公司
迪那筹备组
脱水的方
法
• 溶剂吸收法：
利用某些液体物质不与天然气中的水分发 化学反应，只对水有很好的溶解能力且溶水 后蒸气压很低，可再生和循环使用的特点。 将天然气中水汽脱出。这样的物质有甲醇、 甘醇等。由于吸收剂可再生和循环使用，故 脱水成本低，已得到广泛使用。
油气田无自由压降可利用，满足 管输天然气水露点要求的场合。
1、脱水后干气中水含量可 低于1ppm，水露点可低于90℃； 2、对进料气体温度、压力 、流量变化不敏感； 3、操作简单，占地面积小 4、无严重腐蚀和发泡方面 的问题。
1、对于大装置，其设备投 资大，操作费用高； 2、气体压降大； 3、吸附剂使用寿命短，一 般三年需更换，增加成本； 4、耗能高，低处理量时更 明显；
• 牙哈320万方/日凝析气处理装置：设计处理天然 气320万方/天、凝析油产量为50万吨/年， 2000 年10月31日投产装置通过经J-T阀节流降温[加注 乙二醇防冻]，脱除天然气中的水，并实现轻烃回 收。
中国石油塔里木油田公司
迪 三那 甘筹 醇备脱水组 工
艺
各工艺的注意 事项
《Hysys天然气处理》课件
压缩机
用于增加天然气的压力，以便进行长距离输送。
流程图创建与分析
利用Hysys软件可以创建天然气处理流程图，并进行流程参数分析和优化。
模拟数据输入与输出
通过输入流体组分、温度、压力等数据，Hysys可以模拟天然气处理过程并输 出处理后的天然气组分和性质。
热力学模型选择
在Hysys中，可以根据天然气处理的需求选择合适的热力学模型，以准确描述 和计算流体的性质和行为。
《Hysys天然气处理》PPT 课件
Hysys天然气处理
介绍Hysys软件
Hysys软件是一种流程模拟软件，用于模拟和优化天然气处理过程。它提供了丰富的工具和功能，帮助工程师 进行准确的工艺设计和操作策略制定。
天然气概述
天然气是一种重要的能源资源，具有广泛的应用领域。本节将介绍天然气的 组成、产地、储量以及其在能源行业中的始天然气中的杂质和液体组分去除，以使天然气符合使用要求。本节将介绍常见的天然气处 理步骤和方法。
Hysys中的天然气处理单元
分离器
用于将天然气中的液体组分和固体杂质与气体分 离。
脱硫塔
用于去除天然气中的硫化氢等硫化物，以减少环 境污染。
脱水塔
用于去除天然气中的水分，以防止腐蚀和结冰。
流量计算与流程控制
通过流量计算和流程控制功能，Hysys可以实现对天然气处理过程的精确控制和优化，以满足工艺要求。
用于增加天然气的压力，以便进行长距离输送。
流程图创建与分析
利用Hysys软件可以创建天然气处理流程图，并进行流程参数分析和优化。
模拟数据输入与输出
通过输入流体组分、温度、压力等数据，Hysys可以模拟天然气处理过程并输 出处理后的天然气组分和性质。
热力学模型选择
在Hysys中，可以根据天然气处理的需求选择合适的热力学模型，以准确描述 和计算流体的性质和行为。
《Hysys天然气处理》PPT 课件
Hysys天然气处理
介绍Hysys软件
Hysys软件是一种流程模拟软件，用于模拟和优化天然气处理过程。它提供了丰富的工具和功能，帮助工程师 进行准确的工艺设计和操作策略制定。
天然气概述
天然气是一种重要的能源资源，具有广泛的应用领域。本节将介绍天然气的 组成、产地、储量以及其在能源行业中的始天然气中的杂质和液体组分去除，以使天然气符合使用要求。本节将介绍常见的天然气处 理步骤和方法。
Hysys中的天然气处理单元
分离器
用于将天然气中的液体组分和固体杂质与气体分 离。
脱硫塔
用于去除天然气中的硫化氢等硫化物，以减少环 境污染。
脱水塔
用于去除天然气中的水分，以防止腐蚀和结冰。
流量计算与流程控制
通过流量计算和流程控制功能，Hysys可以实现对天然气处理过程的精确控制和优化，以满足工艺要求。
教学课件：第三章-天然气集输工艺流程
02 天然气集输系统组成
气田集输系统
气田集输系统概述
气田集输系统是天然气集输工艺 流程的起始点，主要负责对气田 产出天然气的收集、处理和输送。
气田采出气的处理
气田采出气中含有水分、凝析油、 轻烃等杂质，需要进行分离、脱水 和净化处理，以满足长输管道的输 送要求。
集输管网
气田集输管网主要由集气管线、集 气站、排液管线等组成，负责将处 理后的天然气输送到净化厂或长输 管道。
净化厂集输系统
净化厂集输系统概述
净化厂集输系统负责对从气田集输系统输送来的天然气进行进一 步的处理和净化，以满足市场对天然气的品质要求。
天然气净化工艺
净化厂采用各种净化工艺，如脱硫、脱水、脱碳等，去除天然气中 的有害物质和水分，提高天然气的品质。
净化厂产品输出
经过处理的天然气通过管道或液化天然气（LNG）等方式输送至市 场，供应给用户。
优化增压工艺流程，合理安排各 增压单元的顺序和操作参数，可
以进一步降低能耗和成本。
提升储运安全性
天然气的储运涉及到高压、易燃、易 爆等特点，提升储运安全性是至关重 要的。
采用先进的监控和报警系统，实时监 测储运过程中的温度、压力、液位等 参数，及时发现和处理异常情况。
加强储运设备的维护和管理，定期检 查和维修管道、储罐、运输车辆等设 备，确保其安全可靠。
净化效果。
某长输管道集输案例
长输管道概况
某长输管道位于我国东部地区，负责将天然气从气田输送到目的地。
集输工艺流程
该长输管道采用高压输送、中途增压、终端接收的工艺流程，将天然气从气田安全、稳定 地输送到目的地。
技术特点
该长输管道集输工艺流程采用了高强度材料和防腐技术，确保管道的安全和可靠性；同时 采用了智能监控系统，对管道进行实时监测和调控，确保天然气的稳定输送。
《天然气脱水工艺》课件
《天然气脱水工艺》PPT 课件
天然气脱水工艺是一种将天然气中的湿气去除的过程，旨在提高天然气的品 质和减少与湿气相关的问题。该工艺在天然气开采中广泛应用。
概述
天然气脱水工艺是去除天然气中的湿气，以提高其品质和减少相关问题的过 程。了解工艺的目的和应用对于天然气开采至关重要。
脱水原理
天然气脱水利用原理和机理来去除湿气，理解湿气的成分和性质以及脱水过程中液态和气态的变化对于工艺的 实施至关重要。
成本分析
脱水工艺的成本和投资预算需要考虑多个费用项和费用构成。同时，运行中的经济效益和成本控制策略也是值 得关注的。
发展趋势
天然气脱水工艺经历了发展历程，并有着当前的研究方向和趋势。展望未来， 工艺有着广阔的应用前景。
脱水方法
• 氧化剂法 • 吸附剂法 • 压缩冷凝法 • 偏析法 • 冻结法 • 光催化法
天然气脱水可以采用多种不同的方法，每种方法都有其独特的优势和适用情况。
工艺流程
典型的天然气脱水工艺流程涉及关键设备和处理步骤，同时需要特别注意操作细节和安全问题。
工艺参数
脱水工艺的重要参数包括温度、压力、流量和水含量等关键指标。了解这些 参数的变化对脱水效果至关重要。
天然气脱水工艺是一种将天然气中的湿气去除的过程，旨在提高天然气的品 质和减少与湿气相关的问题。该工艺在天然气开采中广泛应用。
概述
天然气脱水工艺是去除天然气中的湿气，以提高其品质和减少相关问题的过 程。了解工艺的目的和应用对于天然气开采至关重要。
脱水原理
天然气脱水利用原理和机理来去除湿气，理解湿气的成分和性质以及脱水过程中液态和气态的变化对于工艺的 实施至关重要。
成本分析
脱水工艺的成本和投资预算需要考虑多个费用项和费用构成。同时，运行中的经济效益和成本控制策略也是值 得关注的。
发展趋势
天然气脱水工艺经历了发展历程，并有着当前的研究方向和趋势。展望未来， 工艺有着广阔的应用前景。
脱水方法
• 氧化剂法 • 吸附剂法 • 压缩冷凝法 • 偏析法 • 冻结法 • 光催化法
天然气脱水可以采用多种不同的方法，每种方法都有其独特的优势和适用情况。
工艺流程
典型的天然气脱水工艺流程涉及关键设备和处理步骤，同时需要特别注意操作细节和安全问题。
工艺参数
脱水工艺的重要参数包括温度、压力、流量和水含量等关键指标。了解这些 参数的变化对脱水效果至关重要。
天然气处理工艺
2020年7月16日10时16分
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化学溶剂法
工业应用：
我国第一套采用MDEA配方溶液的脱硫脱碳装置已于 2003年底在长庆气田第三净化厂(以下简称三厂)建成投产 ，实际运行情况良好，达到了设计预期效果。该装置处理 量为300×104m3/d，原料气为含硫含碳的天然气。原料气 进装置压力为5.5～5.8 MPa，温度为3～18℃。三厂原料气 来自长庆气田靖边气区的酸性天然气，原料气中CO2含量 为5.286%，H2S含量为0.028%，CO2/H2S高达188.8 (均为设 计值)。
2.从含少量H2S 而CO2/H2S 比值高的气体混合物中深度 脱除CO2，也可兼脱一定量的H2S。
特点如下：
1.用于天然气净化可保证净化度。DEA的碱性较MEA稍 弱，平衡时气相中的H2S及CO2分压要高一些，不适用于高 压条件的天然气净化。
2.基本不为COS及CS2降解。DEA与COS及CS2的反应产物 在装置再生条件下可分解而使DEA获得再生，故适于处理 含COS及CS2的天然气。
3.DEA法通常不安排溶液复活设施。采用侧线加碱真空蒸 馏复活DEA溶液的效果不佳，故DEA装置通常不设复活设 施。
5.其他类型的方法
除上述四大类脱硫方法外，还可以使用分子筛、膜分离、低温分 离及生物化学等方法脱除H2S及有机硫。此外，非再生性的固体及液 体除硫剂以及浆液脱硫剂则适于处理低H2S含量的小量天然气。
2020年7月16日10时16分
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化学溶剂法
化学溶剂(主要是醇胺类) 法是天然气脱硫中 使用最为频繁的方法，迄今仍处于主导地位。
2020年7月16日10时16分
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化学溶剂法
二异丙醇胺(DIPA)法
特点如下：
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1.用于天然气净化可保证净化度。DEA的碱性较 MEA稍弱，平衡时气相中的H2S及CO2分压要高一些，不适用 于高压条件的天然气净化。
2.基本不为COS及CS2降解。DEA与COS及CS2的反应 产物在装置再生条件下可分解而使DEA获得再生，故适于 处理含COS及CS2的天然气。
3.DEA法通常不安排溶液复活设施。采用侧线加碱 真空蒸馏复活DEA溶液的效果不佳，故DEA装置通常不设复 活设施。
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化学溶剂法
4.脱除一定量的酸气所需要循环的溶液较少。 在普通的胺中因其分子量最低，故在单位重量或体积的基 础上它具有最大的酸气负荷；
5.腐蚀限制了MEA溶液浓度及酸气负荷。为了使 装置腐蚀控制在可以接受的范围内，通常MEA溶液浓度在 15％左右，酸气负荷一般也不会超过0.35mol/mol，按体 积计不超过20m3/m3；
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化学溶剂法
二异丙醇胺(DIPA)法
特点如下： 1.蒸汽耗量低。DIPA富液再生容易，所需的回
流比显著低于MEA和DEA。 2.腐蚀轻。其腐蚀速率低于MEA和DEA。 3.降解慢。不为COS及CS2所降解，CO2所至降解
速度也很慢，其降解产物可以碱析出DIPA，但实际生产中 勿需安排复活设施。
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。
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5
简介
• 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；
2.物理溶剂法
利用H2S及CO2等与烃类在物理溶剂中溶解度的巨大差别而实现天然气脱 硫脱碳的方法，包括多乙二醇二甲醚法、碳酸丙烯酯法、冷甲醇法等。
3.化学-物理溶剂法
将化学溶剂烷甲醇胺与一种物理溶剂组合的方法，典型代表为砜 胺法（DIPA—环丁砜、MDEA—环丁砜等）,此外还有Amisol， Selefining，Optisol及Flexsorb混合SE等。
6.MEA装置通常配置溶液复活设施。由于MEA与CO2存在 不可逆的降解反应，系统内除H2S和CO2之外的强酸性组分 又会与MEA结合形成无法再生的热稳定盐。通常采取加碱 措施，加碱只能使热稳定盐中的MEA析出，而无法使降解 物复原成MEA。
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14化学溶剂法二乙醇胺DEA)法特点如下：除上述四大类脱硫方法外，还可以使用分子筛、膜分离、低温分 离及生物化学等方法脱除H2S及有机硫。此外，非再生性的固体及液 体除硫剂以及浆液脱硫剂则适于处理低H2S含量的小量天然气。
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化学溶剂法
化学溶剂(主要是醇胺类) 法是天然气脱硫中 使用最为频繁的方法，迄今仍处于主导地位。
在低操作压力下，它们比物理溶剂或混合溶 剂更为适用，因为此时H2S 等酸气的脱除过程主 要为化学过程所控制，而较少依赖于组分的分压 。而且,化学溶剂对烃类的溶解度很小，不会造成 大的烃损失。
天然气处理工艺
• 天然气净化工艺 • 轻烃回收工艺
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第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2
天然气净化工艺
天然气脱硫、脱碳、脱水
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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
高热值，MJ/m3
二类
三类
>31.4
项 目 一类 硫化氢，mg/m3 ≤6
二类 三类 ≤20 ≤460
• 脱水通常使用三甘醇法，需要深度脱水时 则用分子筛法，新技术有：膜分离法、超 声速脱水等。
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天然气脱硫脱碳方法
化学溶剂法
其他方法
物理溶剂法
间歇法
天然气 脱硫脱碳
化学-物理 溶剂法
直接转化法
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天然气脱硫脱碳工艺
1.化学溶剂法
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。
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天然气脱硫脱碳工艺
4.直接氧化法
以液相氧载体将H2S氧化为元素硫而用空气使之再生的方法，又称 氧化还原法或湿式氧化法，主要有钒法（ADA-NaVO3,栲胶-NaVO3等 ）、铁法（Lo-Cat, Sulferox, EDTA络合铁，FD及铁碱法等），还有 PDS等方法。
5.其他类型的方法
总硫(以硫计)， ≤100 ≤200 ≤460 二氧化碳②，% ≤3.0 ≤3.0
-
mg/m3
水露点③，℃ 在天然气交接点的压力和温度下，比最低环境温度低5℃
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4
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℃；
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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。
化学溶剂法
常规胺法
选择性胺法
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化学溶剂法
常规胺法
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)。
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化学溶剂法
一乙醇胺(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。能够最大限度地减少溶液降解， 用蒸气汽提容易使它与酸气组分分离； 3.与COS及CS2发生不可逆降解。所以，当天然气 中含有COS或CS2时，应避免使用MEA法；
2.基本不为COS及CS2降解。DEA与COS及CS2的反应 产物在装置再生条件下可分解而使DEA获得再生，故适于 处理含COS及CS2的天然气。
3.DEA法通常不安排溶液复活设施。采用侧线加碱 真空蒸馏复活DEA溶液的效果不佳，故DEA装置通常不设复 活设施。
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化学溶剂法
4.脱除一定量的酸气所需要循环的溶液较少。 在普通的胺中因其分子量最低，故在单位重量或体积的基 础上它具有最大的酸气负荷；
5.腐蚀限制了MEA溶液浓度及酸气负荷。为了使 装置腐蚀控制在可以接受的范围内，通常MEA溶液浓度在 15％左右，酸气负荷一般也不会超过0.35mol/mol，按体 积计不超过20m3/m3；
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化学溶剂法
二异丙醇胺(DIPA)法
特点如下： 1.蒸汽耗量低。DIPA富液再生容易，所需的回
流比显著低于MEA和DEA。 2.腐蚀轻。其腐蚀速率低于MEA和DEA。 3.降解慢。不为COS及CS2所降解，CO2所至降解
速度也很慢，其降解产物可以碱析出DIPA，但实际生产中 勿需安排复活设施。
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。
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简介
• 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；
2.物理溶剂法
利用H2S及CO2等与烃类在物理溶剂中溶解度的巨大差别而实现天然气脱 硫脱碳的方法，包括多乙二醇二甲醚法、碳酸丙烯酯法、冷甲醇法等。
3.化学-物理溶剂法
将化学溶剂烷甲醇胺与一种物理溶剂组合的方法，典型代表为砜 胺法（DIPA—环丁砜、MDEA—环丁砜等）,此外还有Amisol， Selefining，Optisol及Flexsorb混合SE等。
6.MEA装置通常配置溶液复活设施。由于MEA与CO2存在 不可逆的降解反应，系统内除H2S和CO2之外的强酸性组分 又会与MEA结合形成无法再生的热稳定盐。通常采取加碱 措施，加碱只能使热稳定盐中的MEA析出，而无法使降解 物复原成MEA。
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14化学溶剂法二乙醇胺DEA)法特点如下：除上述四大类脱硫方法外，还可以使用分子筛、膜分离、低温分 离及生物化学等方法脱除H2S及有机硫。此外，非再生性的固体及液 体除硫剂以及浆液脱硫剂则适于处理低H2S含量的小量天然气。
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化学溶剂法
化学溶剂(主要是醇胺类) 法是天然气脱硫中 使用最为频繁的方法，迄今仍处于主导地位。
在低操作压力下，它们比物理溶剂或混合溶 剂更为适用，因为此时H2S 等酸气的脱除过程主 要为化学过程所控制，而较少依赖于组分的分压 。而且,化学溶剂对烃类的溶解度很小，不会造成 大的烃损失。
天然气处理工艺
• 天然气净化工艺 • 轻烃回收工艺
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第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
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天然气净化工艺
天然气脱硫、脱碳、脱水
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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
高热值，MJ/m3
二类
三类
>31.4
项 目 一类 硫化氢，mg/m3 ≤6
二类 三类 ≤20 ≤460
• 脱水通常使用三甘醇法，需要深度脱水时 则用分子筛法，新技术有：膜分离法、超 声速脱水等。
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天然气脱硫脱碳方法
化学溶剂法
其他方法
物理溶剂法
间歇法
天然气 脱硫脱碳
化学-物理 溶剂法
直接转化法
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天然气脱硫脱碳工艺
1.化学溶剂法
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。
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天然气脱硫脱碳工艺
4.直接氧化法
以液相氧载体将H2S氧化为元素硫而用空气使之再生的方法，又称 氧化还原法或湿式氧化法，主要有钒法（ADA-NaVO3,栲胶-NaVO3等 ）、铁法（Lo-Cat, Sulferox, EDTA络合铁，FD及铁碱法等），还有 PDS等方法。
5.其他类型的方法
总硫(以硫计)， ≤100 ≤200 ≤460 二氧化碳②，% ≤3.0 ≤3.0
-
mg/m3
水露点③，℃ 在天然气交接点的压力和温度下，比最低环境温度低5℃
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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℃；
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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。
化学溶剂法
常规胺法
选择性胺法
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化学溶剂法
常规胺法
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)。
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化学溶剂法
一乙醇胺(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。能够最大限度地减少溶液降解， 用蒸气汽提容易使它与酸气组分分离； 3.与COS及CS2发生不可逆降解。所以，当天然气 中含有COS或CS2时，应避免使用MEA法；