甲醇在天然气集输工艺中的应用
浅析超长距离天然气管道的干燥_王笑月
浅析超长距离天然气管道的干燥王笑月 徐峰(大庆油田建设集团工程设计研究院)华晶(大庆油田建设集团管道公司)11管道干燥法目前,天然气长输管道常用的干燥方法有:(1)干燥剂法。
干燥剂法一般用甲醇、乙二醇或三甘醇作为干燥剂,干燥剂和水可以任意比例互溶,所形成的溶液中水的蒸汽压大大降低,从而达到干燥的目的。
残留在管道内的干燥剂同时又是水合物抑制剂,能抑制水合物的形成。
在实际应用过程中,由于乙二醇和三甘醇的价格费用较高,故一般选用甲醇作为干燥剂。
甲醇干燥法可采用天然气或氮气作为推动力,在两个清管器间夹带一定体积的甲醇,形成一定的甲醇浓度梯度,从而达到彻底脱水干燥的目的,这就是国外常用的两球法。
在两球法的基础上,又发展了三球法。
与两球法相比,三球法能使残留在管内壁上的液膜中甲醇浓度高于两球法,且甲醇损耗量小于两球法。
(2)流动气体蒸发法。
流动气体蒸发法的原理是利用流动的干燥气体在管道里与残留在管内壁及低洼处的水接触后使水蒸发,进而达到干燥的目的。
这种气体可以是干燥的空气、氮气或天然气,所以流动气体蒸发法又可以分为干空气干燥法、氮气干燥法和天然气干燥法。
(3)真空干燥法。
真空干燥法是在控制条件下应用真空泵通过减小管内压力而除去管内自由水的方法。
其原理是创造与管内温度相应的真空压力,以使附着在管内壁上的水分沸腾汽化。
(4)干空气干燥法。
早在20世纪80年代初就被国外所采用,世界各地的各种类型天然气长输管道都有采用该法进行干燥的实例,并且一直沿用至今。
我国天然气长输管道干燥技术起步较晚,现今的技术水平还很低。
由于对天然气长输管道内液态水和水蒸气的危害一直没有足够的认识,20世纪90年代以前建成的天然气长输管道,投产前是不进行干燥处理的。
90年代以后,随着天然气长输管道建设水平的提高,国内开始逐渐认识到干燥的必要性,并对几条重要的管道进行了干燥处理。
干空气干燥法之所以被人们广泛采用,是因为它有以下优点:①空气来源广,不受地区的限制;②废气可任意排放,无毒、无味、不燃、不爆,无安全隐患;③干燥成本低;④施工工期短,可实现连续地监控;⑤受管道直径、长度的影响相对小;⑥易与水压试验相衔接;⑦干燥效果均匀一致,露点可达到-25℃以下。
天然气集输管线冬季冻堵及措施分析苏宁辉
天然气集输管线冬季冻堵及措施分析苏宁辉发布时间：2021-06-01T11:37:55.447Z 来源：《基层建设》2021年第2期作者：苏宁辉惠妙妙[导读] 摘要：天然气集输管线冬季冻堵的发生不仅影响了天然气集输管线的正常运行，而且还会造成经济损失。
长庆油田分公司第二采气厂作业七区陕西榆林 719000摘要：天然气集输管线冬季冻堵的发生不仅影响了天然气集输管线的正常运行，而且还会造成经济损失。
为此，文章现就天然气集输管线冬季冻堵现象出现的原因进行分析，并根据引发天然气集输管线冻堵的原因提出对应的解决对策。
关键词：天然气；集输管线；冬季；冻堵；原因；对策天然气集输管线承担天然气的输送任务，但是由于天然气集输管线在野外敷设，且长期深埋地下，很容易受到季节、气候和天气等因素的影响，特别是在冬季天气寒冷的环境下天然气集输管线会出现冻堵的问题，这类问题的出现对天然气集输管线的正常运行产生了十分不利的影响。
为此，文章结合实际现就天然气集输管线冬季冻堵问题进行探究。
一、天然气集输管线冬季冻堵现象出现的原因分析（一）水合物的产生天然气在特定的温度环境和压力环境下，其中的水、甲烷、硫化氢等分子会出现融合，在彼此融合之后会形成一种结晶状态的化合物。
冬天，外界温度比较低，会使得天然气出现变化，天然气管道中也会出现结晶状态的天然气水合物，由此使得天然气管线出现堵塞，导致关联的设备和仪表无法正常运行。
（二）凝析水的汇聚天然气在输送过程中伴随输送距离和输送温度的变化其中会有一部分的水分被凝析出来汇集到管线最低的位置上。
在天然气经过这些位置的时候就会出现水合物，水合物的形成还会让这个位置上的天然气流通范围缩小，最终出现节流效应，加速水合物的形成，使得天然气集输管道出现堵塞和运输故障。
（三）消泡方式不科学一些天然气管道在运输的时候使用了不合理的消泡制度，会使得泡沫带着液滴流入到集输管线内部，在冬季温度比较低的环境下就会形成水合物，长期积累会堵塞管线。
天然气制甲醇工艺研究
天然气制甲醇工艺研究一、发展天然气制甲醇的需求甲醇是一种广泛运用的燃料和化工原料。
目前作为替代汽、柴油或添加的燃料，可以与汽油一同生产出M15，M30等车用燃料；作为化工原料，可以生产甲醛、二甲醚、烯烃等等。
发展天然气制甲醇产业，能够提高产品附加价值，缓解低气价矛盾，提升天然气化工回收率。
相对比煤炭制甲醇，由于天然气主要成分甲烷的热值更高，所以其耗能更低；另外因为天然气是清洁能源，符合今年碳中和、碳达峰等环保政策，相较于煤炭，其中含有硫氮混合物，所以使用用天然气生产甲醇，污染程度更小。
二、天然气制甲醇的主要工艺流程在工业中，天然气制甲醇的工艺分为两个大步骤，其一，用催化裂解转化工业原料形成合成气；其二，利用合成气进行催化合成，生产甲醇产品。
在工艺上，制备甲醇的合成气分为水蒸气转化、部分氧化和自然转化。
1。
关于合成气的制备流程合成气是以氢气、一氧化碳为主要成分的气体，在天然气制备合成气中，常用转化方法为蒸汽转化法。
该方法是通过甲烷与水蒸气反应，在镍催化的条件下，生成氢气和一氧化碳。
在具体的制备过程中，需要加入二氧化碳，减轻氢碳比，从而优化催化性能。
在实际操作中，还需要对天然气原料进行脱硫处理，处理方式是将天然气通入中间转换器，添加氢气进行提纯，再通入脱硫热管。
氢化反应中是对一些微量有机物发生加成反应，在Ni-Mo催化剂的作用下，实现氢化处理。
在脱硫热管处理后，将气体导入氧化锌脱硫槽进行脱硫反应。
在经过脱硫处理后，将脱硫气体导入脱硫中间热交换器中，实现热量的短循环，并使之导入反应装置饱和塔中，使得气体直接与工艺含醇水和工艺冷凝水接触，提高气体的蒸汽饱和度。
通过精馏处理的杂醇油也重新流回到饱和塔中，与热交换后的脱硫气体混合。
在蒸汽转化工艺中，高温同时会发生两个反应，反应一是甲烷与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳，反应二是二氧化碳与甲烷在高温反应生成甲醇和水。
由于水既是反应一的反应物，也是反应二的产物，如何控制温度和水蒸气用量，是提高产物的选择性的关键。
浅谈天然气直接制甲醇的发展前景_周小燕
①近年来 ,国外一些规模大的甲醇装置相继投产 ,造 醇装置生产的甲醇无法与国外的甲醇产品 ,特别是与
成国际市场甲醇价格低廉 ,致使我国甲醇进口量逐 以天然气为原料、规模大的甲醇装置生产的甲醇相竞
年上升 ; 特别是 1998年以后 ,由于亚洲金融风波的影 争 ,因此 ,虽然国内甲醇的生产能力从表面上看已能
2 甲醇的供求现状及需求预测 2. 1 世界甲醇市场的供求现状及需求预测
1997年世界甲醇生产能力已达 3 150× 104 t /a, 需求量为 2 630× 104t /a,开工率为 84% 。预计 , 1998 - 2010年全世界还约有 1 950× 10t 的甲醇装置将投 产 ,到 2000年生产能力将达到 3 803× 104 t /a,需求量 将达到 3 020× 104t ,届时开工率将下降为 79% ,世界
关键词: 天然气 甲醇 市场 工艺技术 经济效 益 评价 建议
A Preliminary Discussion on the Development Prospect of the Process in which Methanol Is Directly Made from N atural Gas
Zhou Xiao yan
( S INOP EC Eonom ic and Development Institute , Bei jing 100029)
油气集输课程设计——甲醇(乙二醇)注入量的计算
重庆科技学院课程设计报告院（系）:_石油与天然气工程学院专业班级:07油气储运二班学生姓名: xxxx 学号: 200744xxxxx 设计地点（单位）：人文社科大楼G304_______ __ 设计题目:__ 广安2#低温集气站的设计工艺——甲醇（乙二醇）注入量的计算完成日期： 2010 年 7 月 1 日指导教师评语: _______________________________________ ___________________________________________________________________成绩（五级记分制）:______ __________指导教师（签字）:________ ________摘要天然气中往往含有饱和水，天然气中一旦形成水合物极易在阀门、分离器入口、管线弯头及三通等处形成堵塞，严重时影响天然气的收集和输送，为了满足天然气气质指标和深冷分离过程的需要，必须将天然气中的水分脱除到一定程度。
天然气生产过程中，通常采用节流阀或膨胀机来降低天然气的压力而导致天然气的温度下降，因此可能会导致水合物的形成。
如果有水合物形成，在天然气集输系统中可采用加热、脱水或注入抑制剂的方法来防止水合物的生成。
为此，在注入抑制剂设计中首先要确定天然气的含水量。
天然气的含水量取决于天然气的温度，压力和组成等条件。
根据第一次节流阀节流得到温度和压力，根据图（预测形成水合物的温度---压力曲线）可以得到此温度下是否能形成水合物，若能形成需掺入抑制剂防止水合物形成。
关键字：温度压力水合物抑制剂1 绪 论为了防止生成天然气水合物，一般有四种途径：向气流中加入抑制剂；提高天然气的流动温度；降低压力至给定温度下水合物的生成压力以下；脱除天然气中的水分。
其中最积极的方法是保持管线和设备不含液态水，而最常用的办法是向气流中加入各种抑制剂。
抑制剂法分别为热力学抑制剂法和动力学抑制剂法。
天然气制甲醇工艺流程心得体会800字(6篇)
天然气制甲醇工艺流程心得体会800字(6篇) 关于天然气制甲醇工艺流程心得体会，精选6篇范文，字数为800字。
我是一名在厂区的一位员工，我们公司在天然气工艺部的工作有一个很重要的工作内容就是天然气工艺工艺的实际应用，这里的天然气工艺部的主任是我们的工作对象，我的工作职责是用天然气工艺部的各种产品在天然气工艺部进行生产，在实际上，天然气工艺部的工作是我工作的第一个工作内容。
我们的任务是使天然气在天然气工艺部生产的正常运转，这个工作内容是很琐碎的，在工作中，我学会了许多东西，从书本上、从实践中、从他们那里学到的东西是在书本上无法学到的，这次实践更加深刻的认识到，做任何一件事不能靠一个人或者是几十个人的力量做好，需要很大的耐心和认真的态度，这些工作也许是在学校学不到的。
天然气制甲醇工艺流程心得体会(范文)：1我是一名在厂区的一位员工，我们公司在天然气工艺部的工作有一个很重要的工作内容就是天然气工艺工艺的实际应用，这里的天然气工艺部的主任是我们的工作对象，我的工作职责是用天然气工艺部的各种产品在天然气工艺部进行生产，在实际上，天然气工艺部的工作是我工作的第一个工作内容。
我们的任务是使天然气在天然气工艺部生产的正常运转，这个工作内容是很琐碎的，在工作中，我学会了许多东西，从书本上、从实践中、从他们那里学到的东西是在书本上无法学到的，这次实践更加深刻的认识到，做任何一件事不能靠一个人或者是几十个人的力量做好，需要很大的耐心和认真的态度，这些工作也许是在学校学不到的。
一、实际应用中的天然气工艺的实际应用的基本流程二、工艺的实际应用中我们公司的天然气工艺部的主任是厂区的一位员工，我们的工作范围是天然气管道的生产点和天然气管道的生产点。
我们的工作范围是天然气管道的生产点和天然气管道的生产点。
在工作中，我学会了很多东西，从书本上、从实践中学到了很多知识，从身边的同事身上学到了很多为人处事的道理，这些都是在学校里面学不到的。
甲醇防冻堵工艺在徐深气田的应用
含盐量和固体产物等 [ 1] 。
2. 2 甲醇防堵的原理
由于甲醇的羟基 团形 式相似 于水分 子, 根 据相
似相溶原理, 天然气中的水分极易溶于甲醇中, 改变
水分子之间的相互作用, 降低界面上的水蒸气分压,
从而提高了水合物生成压力或降低了水合物生成温
度, 达到抑制水合物形成的目的。
3 计算合理甲醇注入量的依据 [2~ 4]
B, B1 与天然气密度有关的系数, 见表 1。
收稿日期: 2010-01-08( 修改稿 )
第 4期
吴 贺等. 甲醇防冻堵工艺在徐深气田的应用
107
表 1 B 和 B 1 系数表
g 0. 56 0. 60 0. 64 0. 66 0. 68 0. 70 0. 75 0. 80 0. 85 0. 90 0. 95 1. 00 B 24. 25 17. 67 15. 47 14. 76 14. 34 14. 00 13. 32 12. 74 12. 18 11. 66 11. 17 10. 77 B1 77. 4 64. 2 48. 6 46. 9 45. 6 44. 4 42. 0 39. 9 37. 90 36. 20 34. 5 33. 1
徐深 1井以前的日 注醇 量为 700 kg, 这样 每天 就可
以节省甲醇: 700- 175. 2= 524. 8 ( kg)。
油压 /MP a
井口 温度
/
19. 8 45
表 3 徐深
一节 二节前 压力 温度 /M Pa / 9. 7 18
井在 年
二节 二节后 压力 温度 /M Pa / 4. 22 40
通常所需甲醇用 量包 括两部 分: 一 是与管 线中
的液态水相溶的甲醇 用量; 另一部 分是 挥发至 气相
天然气年产11万吨甲醇毕业设计
天然气年产11万吨甲醇毕业设计本文旨在对天然气年产11万吨甲醇的背景和重要性进行介绍。
天然气年产11万吨甲醇是一个重要的工业工程项目，具有广泛的应用和经济效益。
天然气是一种非常重要的能源资源，而甲醇是一种重要的化工原料。
通过将天然气转化为甲醇，可以充分利用天然气资源，并满足化工行业对甲醇的需求。
天然气年产11万吨甲醇的项目建设，可以有效推动能源结构的优化升级，提高能源利用效率，减少对化石能源的依赖，促进能源的可持续发展。
此外，天然气年产11万吨甲醇的工程项目还具有重要的经济效益。
甲醇是一种重要的化工原料，广泛应用于化工、医药、农药、塑料等领域。
天然气年产11万吨甲醇的项目建设将带动相关产业链的发展，带来就业机会，促进地方经济增长。
因此，天然气年产11万吨甲醇是一个具有重要背景和重要性的工程项目。
通过对其进行深入研究和设计，可以为我国能源结构的优化和经济发展做出积极贡献。
请注意：以上内容根据所给任务要求进行扩写，具体数据和内容请与实际情况相符，以确保准确性。
设计目标请注意：以上内容根据所给任务要求进行扩写，具体数据和内容请与实际情况相符，以确保准确性。
设计目标本毕业设计旨在设计一套能够年产11万吨甲醇的天然气转化工艺。
通过对天然气进行催化转化反应，将其转化为甲醇，并达到以下目标：本毕业设计旨在设计一套能够年产11万吨甲醇的天然气转化工艺。
通过对天然气进行催化转化反应，将其转化为甲醇，并达到以下目标：高产出：设计一个高效的反应体系，以确保每年能够生产出11万吨的甲醇产品。
高纯度：优化反应条件，使甲醇产品的纯度达到符合工业标准的要求。
高效能：提高反应的能源利用率，以降低生产成本，实现经济效益最大化。
环境友好：减少对环境的负面影响，采用清洁能源和环保工艺，同时控制废气和废水的排放。
通过实现上述目标，本设计旨在为天然气转化工业提供一种可行的方案，以满足甲醇市场的需求并促进经济可持续发展。
概述本设计方案旨在提供关于天然气年产11万吨甲醇的完整设计方案。
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甲醇在天然气集输工艺中的应用2008年8月29日前言油气田产出的天然气往往含有水分及H2S、CO2等杂质，这些物质的存在容易导致天然气在集输过程中发生冻堵、腐蚀管线及设备，而天然气在作为商品气时，又有一定气质要求，故天然气在集输过程往往要采取一定的防冻措施及净化措施。
适应于天然气净化加工需要的IFPEXOL工艺由法国石油研究院(IFP)开发成功。
该工艺基于低温甲醇作吸收溶剂,甲醇不仅起到天然气水合物抑制剂和防冻剂的作用,也能用作酸气脱除溶剂,从而将天然气的脱水、NGL回收和酸气脱除紧密地结合为一个整体,简化了工艺流程。
下面将重点介绍IFPEXOL工艺(包括IFPEX-1和IFPEX-2两部分),及甲醇在我国天然气集输工艺中的应用，在介绍过程中同时与其它天然气脱水、NGL回收和酸气脱除工艺进行简单的比较分析。
1、IFPEXOL工艺IFPEXOL工艺用低温甲醇来完成天然气的脱水、NGL回收和酸气脱除等过程,现已开发出紧密相连的两部分,即IFPEX-1工艺和IFPEX-2工艺,二者可单独使用也可连续使用,其中由IFPEX-1工艺完成天然气的脱水与NGL回收,由IFPEX-2工艺进行天然气脱硫脱碳。
1.1 IFPEX-1工艺IFPEX-1工艺部分用于天然气脱水和NGL的回收,其基本工艺流程如下:来自井口的原料气经气液分离器后被分为两股,一股进入IFPEX-1接触塔,在塔内与来自冷却分离器的向下流动的甲醇水溶液逆流接触。
另一股未经接触塔的旁路气流与出IFPEX-1接触塔的气流汇合,在注入补充甲醇后进入低温加工工段。
在低温工段,采用丙烷制冷,或利用天然气本身的压力能采用制冷设备（热分离机、透平膨胀机、节流阀）制冷，回收得到烃和甲醇/水的混合物。
然后在一个三相低温分离器内将两个液相(液烃相和甲醇/水相)与气相分开,甲醇/水混合物(重相)循环回接触塔,气体经与制冷前段原料气换热后输出作商品气或进入IFPEX-2吸收塔(视实际需要而定),NGL进行回收贮存。
工艺流程简图见图1。
图1 IFPEX-1工艺流程简图1－气液分离器;2－IFPEX-1吸收塔;3－换热器;4－丙烷制冷;5－三相分离器在IFPEX-1接触塔中,气流与低温甲醇/水溶液逆流接触。
由于甲醇挥发性高,因而相对温度较高的进口原料气在上升过程中能将甲醇从甲醇/水混合物中汽提出来,从而使流过填料的甲醇/水混合物逐渐变贫。
由于进入接触塔的来自气液分离器的原料气处于水饱和状态,没有再吸收水分的能力,从而使经汽提甲醇后剩余下的水流向塔底并排出。
并且,经原料气汽提后排出水流中所含甲醇的量很小。
进料气分流和接触塔的高度优化可使接触塔,包括其填料的总耗资降到最小。
出IFPEX-1接触塔的水质量极高,类似于蒸馏水,可排放或作它用。
同时,从塔顶流出的气体中带有相当数量的甲醇,能够在此后的管输或低温加工中防止生成水合物。
在IFPEX-1工艺中,有一小部分甲醇带入商品气或NGL中,成为烃产品的组分之一,因而必须在热交换设备之前引入小股补充甲醇以保持甲醇的浓度。
补充甲醇勿须用无水甲醇,其携带有水分可很方便地从IFPEX-1塔底分出来。
该工艺的实质是通过制冷冷冻原料气,使天然气中的水分和部分凝析物(NGL)分离出来,从而在干燥天然气的同时也完成了NGL的回收。
在IFPEX-1工艺中,液烃中甲醇的回收可用水洗技术解决。
传统技术,如一体化静态沉降混合器或凝聚器都可采用,更高的回收可考虑采用多级分离器或填料塔。
回收甲醇后的含甲醇较少的洗涤水可返回到IFPEX-1塔中部。
这种设计要求接触塔要有两个接触床或设置第二塔以进行汽提。
由于在低温下甲醇的蒸发损失可忽略不计,以及液烃很易于用水洗涤进行高度回收,因而在低温加工中甲醇的总消耗很低。
1.2 IFPEX-1工艺应用实例为加深对IFPEX-1工艺的技术优势有一更为透彻地了解,下面举实例以兹说明。
由于IFPEX-1工艺流程简单,工艺全过程勿须明火加热,无放空也无连续火炬,因而特别适宜于海上平台的无人操作。
丹麦Maersk Olie og Gas公司在北海区域的西Hardld气田用IFPEX-1工艺对日产9.91×106 m3的天然气进行脱水,并用透平膨胀机回收NGL。
在选择采用IFPEX-1工艺前,该公司进行了详细的技术论证,并将其与传统的乙二醇(或三甘醇)脱水进行了对比,结果见表1(按处理气条件估算)。
表1 IFPEX-1与乙二醇脱水方案的技术比较从表2可看出,IFPEX-1工艺的优势是十分明显的。
此外,IFPEX-1工艺中再生橇块及其加热系统的消除以及排放和过滤要求的简单都进一步支持了无人操作的安全性。
图2给出了该设计的简单流程,进料气来自高压总管线,压力为9.25 MPa,用海水冷却到40℃后用一个简易的重力式气液分离器分离出游离水和冷凝液。
然后,气体进入下游的加工工段,冷凝液送往闪蒸系统。
图2 西Hardld气田平台脱水工艺流程1－气液分离器;2－IFPEX-1吸收塔;3－换热器;4－透平膨胀机;5－透平膨胀机入口三相分离器;6－透平膨胀机出口三相分离器;7－三相分离器;8－压缩机离开气液分离器的气流分为两股,一股进入IFPEX-1接触塔,另一股旁路通过并与出IFPEX-1接触塔塔顶的气流相混合,喷入补充甲醇后,通过一简单的板式气/气换热器进行冷却。
然后,进入一立式旋风三相分离器,经透平膨胀机膨胀至6.2 MPa和－18℃分离出一凝析水相和一液烃相。
气流中喷入更多的甲醇后再进入透平膨胀机膨胀。
膨胀机排出物流在另一个旋风式三相分离器内分离,适当浓度的甲醇凝析水相返回到上游的透平膨胀机前的旋风式三相分离器,在此与其得到的甲醇凝析水相混合。
膨胀机出口旋风式三相分离器回收的含有少量甲醇的NGL则送到闪蒸/洗涤系统。
离开膨胀机出口旋风式三相分离器的气流通过气/气板式换热器复热达到38℃,然后再经透平膨胀机增压至7.2 MPa作商品气输出。
该气流完全满足气体烃和水露点在4.0 MPa时-13℃的管输标准。
来自透平膨胀机入口旋风式三相分离器的混合甲醇凝析水用泵打到IFPEX-1塔的上部。
IFPEX-1塔内装有Koch/Sulzer公司生产的特定表面体积比的BX型填料。
原料气自塔底进入IFPEX-1塔,与低温甲醇水溶液逆流接触,汽提出甲醇并排出分离水。
原料气完全水饱和及排放水流中甲醇浓度极低的性质使甲醇几乎可得到全部回收。
汽提回收的甲醇与塔顶气流混合并进而与旁路原料气一起再进入低温加工工段。
另一股来自冷凝液闪蒸/洗涤罐的含水甲醇物流送到IFPEX-1塔中部。
上游不含甲醇(即原料气进口分离器所得)的凝析液和由透平膨胀提取的约含2 400 ppm甲醇的凝析液混合后在闪蒸/洗涤罐闪蒸。
为保证洗涤水量充足,从IFPEX-1接触塔塔底取水补充。
由于甲醇在水中的溶解度远高于在烃中的溶解度,因而用一个简单的一步清洗就能回收90%以上的甲醇。
如前所述,收集到的约5～10 wt%的稀甲醇用泵返回到IFPEX-1塔的中部,低压闪蒸得到的含甲醇的闪蒸气则用二级压缩机压缩后作为热汽提气进入IFPEX-1塔。
剩余的甲醇含量不足200 ppm的NGL离开闪蒸罐,进入NGL贮罐。
1.3 IFPEX-2工艺IFPEX-2工艺用于天然气脱除H2S、CO2等酸性气体,其基本流程见图3所示。
来自IFPEX-1的经过水及烃露点调整达到要求后的酸性气体进入IFPEX-2吸收塔,与低温甲醇溶剂逆流接触。
气流中的H2S和CO2等酸气被溶剂吸收,流出吸收塔的气体即达到所要求的商品气指标,且COS和硫醇也可脱除干净。
出吸收塔的净化气经与丙烷制冷前段原料气换热后(即将IFPEX-2连入IFPEX-1的三相分离器与丙烷制冷之间)作商品气销售。
图3 IFPEX-2工艺流程简图1－IFPEX-2吸收塔;2－冷冻;3－闪蒸罐;4－热汽提塔;5－冷冻离开IFPEX-2吸收塔塔底的富液进入闪蒸和溶剂热汽提进行再生,同时得到富烃闪蒸气和富酸气的汽提废气。
除了用贫液预冷和汽提塔冷凝甲醇回流外,IFPEX-2工艺的再生过程与传统醇胺工艺的再生工艺过程基本相同。
溶剂再生的操作条件要高于1大气压,但不需要高耗热,一般的废热、热水及低压蒸汽均可使用,但工艺需一定的冷却条件。
经再生后的溶剂循环回到IFPEX-2吸收塔。
在IFPEX-2工艺中利用CO2和H2S在甲醇中溶解度不同的特性,可选择性地脱除掉天然气中的H2S,而部分脱除CO2。
并且,由于H2S在甲醇中的溶解度很高,因而完全可将H2S浓度脱除到低于3.0 ppm。
在一般应用中若要求产品气CO2浓度低于500 ppm,则会由于溶剂循环速率太高而使能耗增加。
由于酸气在甲醇中的吸收是物理性吸收,因而大部分CO2和少量的共吸收烃可用富液闪蒸的简单方法将其分离出来。
但是,溶解度较高的H2S则必须进行热汽提再生,且可以在高于l atm条件下再生。
而对于仅含CO2溶剂的再生,当产品气中残余CO2浓度允许高于1.0 mol%时,可在高于1.5 MPa下热再生。
对于一些高含CO2天然气的脱除,若残余量允许超过5 mol%,则热再生汽提可略去,仅闪蒸即可。
在IFPEX-2工艺中烃的竞争共吸收对于操作是十分不利的,IFP经过多年的研究已开发出专用于IFPEX-2的溶剂再生方法,回收几乎是纯的共吸收烃,从而解决了这一难题。
最近,IFP又对其常规IFPEX-2工艺进行了改进,提出了更为先进的IFPEX-2工艺技术。
改良新工艺的主要改进是用一个新型换热器式汽提塔进行连续的闪蒸汽提。
在常规的IFPEX-2工艺中,富液经闪蒸和二级汽提再生完成溶剂的再生。
来自闪蒸罐的冷富液虽然与来自第二热汽提塔塔底的热贫液在第一热汽提塔内进行了交叉换热,但冷富液仍含有大量的CO2和烃。
改良新工艺用一个垂直管壳式换热器代替传统使用的交叉换热器。
垂直管壳式换热器自上而下的敞开槽路可进行闪蒸,并使热气体向上流动,其顶端与管线相连,向外输出富CO2循环气。
每一根管路内物质传递和热传递效率的增加使得总传质和传热更有效。
这种改进的结果是CO2和烃的减少,降低了连续热汽提的负荷。
并且,酸气质量大大提高了,可为Claus硫回收装置提供较大浓度H2S的原料气。
与传统的醇胺洗净化工艺相比,IFPEX-2工艺具有回收酸气压力高;产品气和酸气均为干燥气体;溶液不发泡、无腐蚀;再生热负荷低等优点。
表3列出了其与NDEA工艺的操作性能比较。
评价条件为日处理850万m3酸性天然气且原料气先经透平膨胀降压至4.90 MPa和－20．6℃;气质条件为：CO213.68%(mol) ,COS0.001%(mol),硫醇0.001%(mol),H2S0．032％（mol),C175．92％（mol），其它2.93%;商品气标准为:CO24.0％（mol），H2S2．6 ppm，压力4.83 MPa。