第四章 天然气净化.
第四章 净化气态污染物的方法
第四章 净化气态污染物的方法我们都知道，大气污染物分类为气态污染物和颗粒状污染物，本章是针对于气态污染物的处理方法进行学习。
工程上净化气态污染物的方法主要有以下几种：利用溶液的溶解作用所组成的气体吸收净化；利用固体表面吸附作用的吸附净化；利用某些催化剂的催化转化；有机物的高温焚烧等方法。
§1 吸收法净化气态污染物吸收法净化气态污染物是利用气体混合物中各种成分在吸收剂中的溶解度不同，或者与吸收剂中的组分发生选择性化学反应，从而将有害组分从气流中分离出来的操作过程。
吸收分为物理吸收和化学吸收两大类。
吸收过程无明显的化学反应时为物理吸收，如用水吸收氯化氢。
用水吸收二氧化碳的感。
吸收过程中伴有明显化学反应时为化学吸收，如用碱液吸收难以达到排放标准，因此大多数采用化学吸收。
吸收法不但能消除气态污染物对大气的污染，而且开可以使其还可以使其转化为有用的产品。
并且还有捕集效率高、设备简单、一次性投资低等优点，因此，广泛用于气态污染物的处理。
如处理含有SO 2、H 2S 、HF 和NO x 等废气的污染物。
一、吸收平衡理论物理吸收时，常用亨利定律来描述气液两相间的平衡，即i i i x E p =* 式中*i p ——i 组分在气相中的平衡分压，Pa ；i x ——i 组分在液相中的浓度，mol%；i E ——i 组分的亨利系数，Pa 。
若溶液中的吸收质（被吸收组分）的含量i c 以千摩尔/米3表示，亨利定律可表示为： i i i H c p =*或i i i p H c =i H ——i 气体在溶液中的溶解度，kmol/m 3·Pa 。
亨利定律适用于常压或低压下的溶液中，且溶质在气相及液相中的分子状态相同。
如被溶解的气体在溶液中发生某种变化（化学反应、离解、聚合等），此定律只适用于溶液中未发生化学变化的那部分溶质的分子浓度，而该项浓度决定于液相化学反应条件。
二、双膜理论吸收是气相组分向液向转移的过程，由于涉及气液两相间的传质，因此这种转移过程十分复杂，现已提出了一些简化模型及理论描述，其中最常用的是双膜理论，它不仅用于物理吸收，也适用于气液相反应。
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。
天然气净化处理工艺流程
天然气净化处理工艺流程一、概述天然气是一种清洁能源，但其中含有的杂质会对环境和设备造成损害，因此需要进行净化处理。
天然气净化处理工艺流程包括预处理、脱水、除硫、除碳等步骤。
本文将详细介绍天然气净化处理的工艺流程。
二、预处理1. 去除颗粒物首先，需要去除天然气中的颗粒物，防止颗粒物对设备造成损坏。
通常采用过滤器进行过滤。
2. 去除液态水天然气中含有大量的液态水，需要通过脱水工艺去除。
常见的脱水方法包括冷却凝结法和吸附剂法。
三、脱水1. 冷却凝结法冷却凝结法是将天然气冷却至露点以下温度，使其中的水分凝结成液态，再通过分离器将其分离出来。
该方法简单易行，但对设备要求较高。
2. 吸附剂法吸附剂法是利用吸附剂吸附天然气中的水分，在一定条件下再进行蒸发，将水分去除。
该方法具有处理能力强、效果好的优点。
四、除硫1. 生物法生物法是利用生物菌群对天然气中的硫化氢进行降解，将其转化为硫酸盐，再通过沉淀或过滤等方式将其去除。
该方法具有无污染、无二次污染等优点。
2. 化学法化学法是利用化学反应将天然气中的硫化氢转化为易于分离的物质，再通过吸附剂等方式将其去除。
该方法具有处理效果好、处理速度快等优点。
五、除碳1. 吸附剂法吸附剂法是利用吸附剂吸附天然气中的碳酸气，在一定条件下再进行蒸发，将碳酸气去除。
该方法具有处理能力强、效果好的优点。
2. 膜分离法膜分离法是利用特殊材料制成的膜对天然气中的碳酸气进行分离，将其从天然气中去除。
该方法具有操作简单、处理速度快等优点。
六、总结天然气净化处理工艺流程包括预处理、脱水、除硫、除碳等步骤。
不同的处理方法具有各自的优点和适用范围，根据实际情况选择合适的处理方法可以达到最佳的处理效果。
化石燃料的利用教案
化石燃料的利用教案第一章：引言教学目标：1. 使学生了解化石燃料的概念及其在人类历史中的重要性。
2. 引导学生思考化石燃料的利用对环境的影响。
教学内容：1. 化石燃料的定义和分类：煤炭、石油、天然气。
2. 化石燃料在人类历史中的角色和现状。
3. 化石燃料利用对环境的影响：温室气体排放、空气污染。
教学活动：1. 引入话题：通过展示图片或视频，引导学生思考化石燃料在现代社会中的使用。
2. 小组讨论：让学生分组讨论化石燃料的利用对环境的影响，并分享讨论结果。
第二章：煤炭的利用教学目标：1. 使学生了解煤炭的开采、加工和利用过程。
2. 分析煤炭利用对环境的影响。
教学内容：1. 煤炭的开采和加工：煤矿开采技术、煤炭洗选。
2. 煤炭的利用：火力发电、钢铁工业。
3. 煤炭利用对环境的影响：空气污染、水资源污染。
教学活动：2. 小组讨论：分析煤炭利用对环境的影响，并分享讨论结果。
第三章：石油的利用教学目标：1. 使学生了解石油的开采、加工和利用过程。
2. 分析石油利用对环境的影响。
教学内容：1. 石油的开采和加工：油田开采技术、石油炼制。
2. 石油的利用：交通运输、化工产业。
3. 石油利用对环境的影响：空气污染、气候变化。
教学活动：1. 观看石油开采和加工的视频资料。
2. 小组讨论：分析石油利用对环境的影响，并分享讨论结果。
第四章：天然气的利用教学目标：1. 使学生了解天然气的开采、加工和利用过程。
2. 分析天然气利用对环境的影响。
教学内容：1. 天然气的开采和加工：天然气田开采技术、天然气净化。
2. 天然气的利用：城市燃气、发电。
3. 天然气利用对环境的影响：温室气体排放、空气污染。
教学活动：2. 小组讨论：分析天然气利用对环境的影响，并分享讨论结果。
第五章：化石燃料替代能源的发展教学目标：1. 使学生了解化石燃料替代能源的概念和种类。
2. 分析替代能源的优势和挑战。
教学内容：1. 替代能源的概念和种类：太阳能、风能、水能、生物质能。
净化天然气的膜分离技术
净化天然气的膜分离技术1. 膜分离技术的原理膜分离技术是一种通过膜材料对气体或液体混合物进行分离的技术。
其基本原理是利用膜材料的选择性渗透性，在一定的条件下，使得某一种成分通过膜而另一种成分被拦截在膜的一侧，从而实现了混合物的分离。
膜分离技术与传统的物理吸附、化学吸附等净化技术相比，具有操作简便、能耗低、净化效率高等优点。
天然气中的杂质主要包括二氧化碳、硫化氢等，这些有害成分在天然气的净化过程中需要被有效地去除。
而膜分离技术在这一领域具有良好的应用前景。
对于天然气中的二氧化碳和硫化氢, 可采用多种膜材料进行分离和净化。
对于二氧化碳的分离，可以采用聚醚膜和聚醚胺膜等。
这些膜材料具有较高的选择性，能够有效地将二氧化碳从天然气中分离出来。
而对于硫化氢的分离，则可以选择聚偏氟乙烯膜、聚甲基丙烯酸甲酯膜等。
这些膜材料具有良好的耐化学性和高渗透性，适合用于硫化氢的分离。
通过将这些膜装置在一定的反应器内，天然气中的二氧化碳、硫化氢等有害成分将被高效地去除，获得高纯度的天然气。
膜分离技术在净化天然气方面具有一系列的优势。
膜分离技术净化天然气不需要添加任何化学试剂，无需进行高温高压处理，因此操作简便、安全性高，对环境没有污染。
在能源消耗方面，膜分离技术相比其他净化方法更为节能，能大幅度降低天然气净化的成本。
膜分离技术的设备结构简单，占地面积小，极大地节约了生产空间。
4. 膜分离技术的应用现状和展望目前，膜分离技术在净化天然气领域已经得到了广泛的应用。
随着工业化程度的不断提高和环保要求的不断加强，膜分离技术的应用前景也越来越广阔。
未来，随着膜材料性能的进一步优化和膜分离设备的不断提升，膜分离技术将在净化天然气领域发挥更加重要的作用。
酸性天然气净化
操作条件的优化
总结词
操作条件的优化是提高酸性天然气净化效果的关键，通过对温度、压力、流量等操作条件的合理控制，可以降低 能耗并提高净化效率。
详细描述
操作条件的优化主要包括温度、压力、流量等参数的调整。通过实验研究，可以确定最佳的操作条件组合，使吸 收剂在最佳状态下发挥最大效用，从而提高净化效果。此外，操作条件的优化还可以通过先进的控制系统来实现， 如采用神经网络、模糊控制等算法，对操作条件进行实时监测和自动调整。
06 酸性天然气净化的未来发 展趋势
提高净化效率
研发新型提高酸性气体的吸附效率，降低吸附剂
的用量和再生次数。
优化工艺流程
02
通过改进工艺流程，降低气体在净化过程中的阻力，提高净化
效率。
强化反应动力学
03
研究反应动力学，优化反应条件，提高反应速度和转化率。
降低能耗和物耗
提高产品质量
经过净化处理的天然气， 可以去除其中的杂质和异 味，提高产品质量和市场 竞争力。
02 酸性天然气净化的方法
物理吸收法
原理
利用吸收剂与酸性气体分子间的 物理作用，将酸性气体从天然气
中分离出来。
优点
操作简单、流程稳定、吸收剂可再 生。
缺点
吸收剂选择范围有限，需定期更换。
化学吸收法
原理
利用吸收剂与酸性气体分子间的化学反应，将酸 性气体从天然气中分离出来。
在采气过程中，由于压力、温度等条 件的变化，也可能产生一定量的酸性 气体。
地质因素
不同地质条件下，酸性气体含量和组 成也会有所不同，例如在碳酸盐岩地 层中，由于有机质含量较高，会产生 较多的酸性气体。
酸性气体对环境和设备的危害
01
天然气净化
天然气净化概述一、天然气中的主要杂质及危害从地层中开采出来的天然气往往含有砂和混入的铁锈等固体杂质，以及水、水蒸气、硫化物和二氧化碳等有害物质。
砂、铁锈等尘粒随气流运动，磨损压缩机、管道和仪表的部件，甚至造成破坏。
有时还会积聚在某些部位，影响输气的正常进行。
水积聚在管道低洼处，减少管道输气截面，增加输气阻力。
水又能在管壁内壁上形成一层水膜，遇酸性气体（H2S,CO2等）形成酸性水溶液，对管内壁腐蚀极为严重，是造成输气管道破坏的重要原因之一。
水在一定温度和压力条件下还能和天然气中的某些组分生成冰雪状水合物（CH4·nH2O等），造成管路冰堵。
天然气中的硫化物分为无机的和有机的两种。
无机的主要是硫化氢，有机的主要是二硫化碳（CS2）、硫氧化碳（COS）等。
硫化氢及其燃烧产物二氧化硫（SO2）都具有强烈刺鼻气味，对眼黏膜和呼吸道又破坏作用。
空气中硫化氢含量大于910mg/m3(体积分数约0.06%)时，人呼吸1h就会严重中毒。
当空气中含有0.05%（体积分数）二氧化硫时，人呼吸短时间就会有生命危险。
硫化氢和二氧化碳还是一种腐蚀剂，尤其在有水存在时更是如此。
含有硫化物的天然气作为化工原料很容易使催化剂中毒，生产无法进行，生产的产品质量也不好。
另一方面，天然气中硫化氢又是制造硫、硫酸、化肥的重要原料，不应让它混在天然气中白白浪费掉。
CO2遇水生成碳酸，除腐蚀管壁外，还影响天然气热值。
因此，天然气进入输气干管之前必须净化，除去尘粒、凝析液、水及其他有害组分。
二、气质标准天然气净化的指标和要求目前尚无统一规定，各国也不尽相同。
商品天然气以管道送往用户，因用户对气质的要求不同，天然气的质量指标也有区别。
我国颁布的国家标准《天然气》（GB17820－1999）对天然气的质量要求如下：高发热值：MJ/m3A组>31.4B组14.65~31.4ⅠⅡⅢⅣ总硫含量： mg/m3 ≤150 ≤270 ≤480 ＞480H2S含量： mg/m3≤6 ≤20 实测实测CO2含量： %(体积分数) ≤3 ≤3 实测实测水分（固体）：无游离水此外，《输气管道工程设计规范》（GB50251—2003）中规定：水露点应低于输送条件下最低管输气体温度5℃。
天然气净化的工艺流程
天然气净化的工艺流程天然气净化是指对天然气中的杂质和污染物进行去除和净化的过程，以提高天然气的质量和安全性。
下面是一种常见的天然气净化的工艺流程。
首先，在天然气净化的过程中，需要进行除湿处理。
天然气中含有大量的水分，如果不进行除湿处理，会对后续的处理设备和操作产生不利影响。
除湿的方式通常采用冷凝除湿和吸附除湿两种方法。
冷凝除湿是将天然气通过冷却器，使其中的水分凝结成液态，并通过分离器将凝结的水分与天然气分离。
这种方法适用于水分含量比较高的天然气。
吸附除湿是通过将天然气通过吸附剂，吸附剂能够选择性地吸附天然气中的水分。
通常常用的吸附剂是硅胶、分子筛等。
吸附剂在吸附一段时间后会饱和，需要进行再生。
再生可以通过减压或加热的方式进行。
除湿处理后的天然气进一步进行硫化氢的除去。
硫化氢是天然气中最常见的污染物之一，具有刺激性气味，并且对人体、设备和环境有很大的危害。
常用的硫化氢除去方法是利用化学吸收法。
将天然气通过吸收剂，吸收剂一般为甲醇、二乙醇胺等物质，吸收剂能够选择性地吸收天然气中的硫化氢。
除去硫化氢后的天然气可能还存在其他的杂质，如二氧化硫、烷烃、硝酸盐等。
这些杂质会对天然气的使用和运输带来不利影响，需要进一步进行处理。
对于二氧化硫，通常采用催化氧化法进行氧化，将其转化为二氧化硫。
对于烷烃和硝酸盐，可以通过吸附或减压入液进行除去。
整个净化过程中还需要对天然气进行脱水处理。
脱水是指将天然气中的水分除去，以提高天然气的质量。
脱水可以通过温度降低法、压力降低法、吸附法等方法进行。
最后，在天然气净化的过程中，通常还需要对天然气进行加压、调节温度和调节流量等处理，以满足用户对天然气的需求。
总结起来，天然气净化的工艺流程包括除湿处理、硫化氢的除去、杂质的处理和脱水处理。
这些处理过程可以去除天然气中的杂质和污染物，提高天然气的质量和安全性，保证其正常的使用和运输。
同时，对于不同的天然气质量要求，可以根据需要进行适当的调整和改进。
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• 吸收法：某种液体能选择性地吸收气体中某种组 分，使它与气流分离，这种液体称吸收剂。按两 者是否发生化学反应，也可分为物理吸收和化学 吸收二种。物理吸收时，也可采用措施使被吸收 物质和吸收剂分开，这一过程称解析，解析能使 吸收剂再生并重复使用。 • 直接转化法：通过某种化学反应，使杂质转化为 无害化合物或易于除去的化合物。 • 综合法：以上方法的综合利用。
第二节
• • • • • • • • • • • •
天然气气质标准及质量控 制
一、管输天然气质量三项要求 1.天然气的组成 大量组分六个：甲烷、乙烷、丙烷、总丁烷、总戊烷、氮； 少量组分五个：二氧化碳、氢、不饱和烃类总量、一氧化 碳、氧； 微量组分四个：硫化氢、硫醇类、总硫、水分。 2.燃烧性质 标准状态下的总发热量； 标准状态下的华白数。 3.其它性质 交接压力、温度下，不存在液相的水和烃类； 固体颗粒的含量不影响输送与利用； 存在的其它气体组分不影响输送和利用。
• 低温分离法一般适用于高压气田，天然气 降压后仍高于输气压力，同时又使输送温 度得以降低，是经济合理的。但是，由于 低温分离后天然气中的水蒸气仍处于该温 度下的饱和态，仍有可能在输气管道上某 点析出，造成冰堵等，因此，该方法一般 作为辅助措施，与其它更深度脱水方法一 起使用。
二、溶剂吸收法
• • • • • • • 天然气液体吸附剂应具有下述条件． （1）吸湿性能好 （2）烃类流体在吸附剂中溶解度小 （3）容易再生，重复使用 （4）蒸汽压低，粘度小 （5）不易和天然气组分产生化学反应 （6）无腐蚀性、廉价
2. 气波制冷脱水技求
• 利用天然气自身的压力能做功。通过特殊设计的 旋转喷嘴，将高速气流以间歇方式依次射入喷嘴 周围均布的各接受管内，所形成的压缩波和激波 会使管内气体产生高温，热量通过管壁向外界散 发，运动到接受管封闭端的激波会被激波吸收腔 吸收，避兔产生激波反射影响制冷效果。 • 产主的膨胀波使气体降温，即获得冷量使天然气 直接制冷，经分离脱水提纯后外输。处理后不仅 使天然气降低了露点．且提高了天然气的纯度和 质量。
3.固体吸附法的特点
• • • • • • • • • • （1）优点 ①脱水后，干气中含水量可低于1ppm.，露点降在 50℃以上。 ②对原料气的温度、压力和气量波动不敏感。 ③操作简单，占地少。 ④无严重腐蚀和发泡现象。 （2）缺点 ①对于大装置，设备投资和操作费用高。 ②气体压降大。 ③吸附剂易中毒和破碎。 ④耗热量高，在低处理量时更显著。
第四章
天然气净化
第一节
净化目的及意义
第一节 净化目的及意义 • 天然气从地层中开采过程中，必然会携带砂、岩 屑粉尘、铁锈、水（包括液态水和水蒸气）等固 体和液体杂质。 • 除了烃类气体外，还会含有氮气、氢气、惰性气 体如氦气、氩气等，酸性天然气还含有二氧化碳、 一氧化碳、硫化氢，另外还有硫醇类、硫醚类、 硫氧化碳、二硫化碳等有机化合物，在一些天然 气藏中还含有多硫化氢和以胶溶态粒子形态存在 的沥青质。
第三节
分离和除尘
• 一、重力式分离器 • 重力式分离器有立式和卧式两类，重 力式分离器由分离、沉降、除雾和储 存四个部分组成。 • 在分离段，含有液滴和固体粒子的气 流进入分离器后，由于气流突然减速 ， 并同时改变气流方向， 在惯性、离心 以及重力的综合作用下， 对大量的液 滴及固体粒子进行了初级分离。 • 随即气流进入了分离器的沉降分离段， 在此阶段较小的液滴、固粒子在其自 身的重力作用下从气体中分离。为了 增进沉降分离效果，有的分离器在结 构上加了“百叶窗”式导流板等，以 促进液粒凝聚和沉降。 • 另外在分离器上段设有捕雾器或分离 头，以除去雾状液体和固体微粒。 • 在分离器下部应有足够的储液容积， 并设有液位检测计和排液装置。
第四节
天然气脱水
• 一、低温分离法 • 低温分离法分为两种方法：对于高压天然 气，根据焦耳－汤姆逊效应，经过节流膨 胀造低温，一部分水分分离出来，使天然 气的露点温度降低；对于压力较低的天然 气，则先进行加压后，再冷却脱水。但由 于先加压后冷却的低温分离法工艺复杂、 设备多、成本高，因此，一般不予采用。
四、脱水方法的选择
• 1.从露点降低的角度来说，许多方法都可以满足 管输天然气的要求。 • 对于高压气田，采用低温分离法进行预脱水是可 行的。 • 从节省投资和操作费用来看，TEG法是首选方法。 TEG法在天然气工业应用最广泛，它不但投资省， 操作费用低，操作技术也不复杂，而且检修容易， 能连续运转，易于实现自动化。 • 在露点降要求超过44℃时，应考虑采用固体吸附 法，至少要在TEG法脱水装置后面串接固体吸附 脱水设备。
• 对输气干线的站场应根据气源条件（气量和压力 值及波动情况、含液量、含尘量等）、气质情况、 输送要求等选择经济合理、技术先进、操作简单、 维修方便的分离净化设备。 • 在要求净化程度较高时，可选用重力式分离器进 行一级净化，用旋风分离器进行二级净化。对于 要求更高的场合考虑最后一级使用过滤分离器。 • 国外在输气干线终点或中间分输的调压计量站常 采用过滤分离
二、净比方法分类
• 分离和过滤：是除去固体尘粒和气体中夹带液体 的主要方法。如重力或旋转式分离器都是根据气 团、气液二相存在密差原理工作的。 • 冷凝分离：利用低温操作使水和重烃凝析成液体， 从气流中分出。 • 吸附法：气相或液相中某一组分在固体吸附剂表 面浓聚的现象称吸附。若被吸附物质和吸附剂间 无化学反应，称物理吸附。否则，称化学吸附。 由于吸附剂只对气流中的某种组分吸附，使该组 分和气流分离。物理吸附时，随工况改变（如升 高温度）会使被吸附物质脱离吸附剂表面，使吸 附剂恢复吸附能力，这一过程称再生。
总硫（以硫计）含量，mg/m3 硫化氢含量，mg/m3 二氧化碳含量，%（体积） 水 分
输气管道工程设计规范
• • • • 进入输气管道的气体必须清除机械杂质； 水露点应比输送条件下最低环境温度低5℃； 烃露点应低于或等于最低环境温度； 气体中的硫化氢含量不应大于20mg/m3。 当被输送的气体不符合上述要求时，必须 采取相应的保护措施。
•
三、过滤分离器
• 其结构类似于浮头式换热器，容器内的管板将分离器分为 两段，因此，它是具有两级分离作用的分离器。 • 第一段内，管状玻璃纤维模压滤芯，通过支座与管板连接； 第二级分离室装有金属丝网，它是一个高效捕雾器。
四、净化设备的选用
• 重力分离器是按最大工作流量进行设计的，只要不超过其 流量和压力的设计值，气量和压力的波动对其分离效率影 响不大，但净化程度不高。因此，适合于含液、固体杂质 多，且流量和压力波动大的场合。 • 旋风分离器具有体积小、处理量大、分离效率高的优点， 但其作用原理是依靠离心力实现气-液或气-固分离的，气 体压力和流量波动较大时，对分离效率影响较大，而且对 于含液量较高时，分离效果不佳。因此，旋风分离器适合 于流量、压力波动不大和含液量不高的场合。 • 过滤分离器具有分离效率高、效果好的优点，但需要定期 进行放空清扫和更换滤芯等元件，操作较麻烦，运行费用 较高。
第五节
天然气脱硫和脱二氧化碳
• 无论是防止管道、设备及仪表被腐蚀的角 度，还是从人类健康和环境保护方面，或 者是提高天然气品质等，都需要把天然气 中的硫化氢、二氧化碳和有机硫化合物这 些酸性气体脱除，根据天然气的不同用途 而达到要求的规格。对于管输天然气来说， 天然气中硫化氢含量一般应低于20mg/m3。
• 因为气流下降后又 上升 ，所以这种旋 风分离器称为回流 式。在气流旋转下 降和旋转上升的过 程中， 沿着分离器 的外螺旋到内螺旋， 粒子所受到的离心 力比重力大的多。
多管旋风分离器
多管旋风分离器是多 个微型旋风分离器—旋风 子组装在一个外壳内而成。 • 多管旋风分离器较之 普通旋风分离器，不但处 理能力增加，而且净化度 也得到提高，它可以全部 脱除粒径8μm以上的尘 粒，并可脱除约50%的粒 径2μm左右的尘粒，是 一种干式的分离效果良好 的分离器，尤其适合于含 尘量大而含液量小的气膜分离用于天然气脱水 • 膜法用于天然气脱水具有如下优点： • （1）压力损失小。从试验数据来看几乎没有压力损 失。 • （2）不需额外加入溶剂或分子筛，无对天然气的污 染。 • （3）不需再生，无二次污染。 • （4）工艺简单、组装方便。 • （5）操作简单、占地少。 • （6）投资和操作费用低。可比吸收法减少85%。 • （7）天然气露点降幅度可与固体干燥剂相媲美。
天然气质量标准
国 别 企 业 H2S，mg/m3 硫醇硫，mg/m3 总硫，mg/m3 CO2，mol% O2，mol% 水露点/含量，℃/ mg/m3 烃露点，℃ 英国 British Gas (第二组) 荷兰 法国 美国 中国④ SY7514-88d Gas Gas de AGA Unit France 5 16.9 150 3 0.5 /55 5.7 11.5 22.9 -③ -③ /110 -
三、固体吸附法
• 1. 固体吸附法简介 • 溶剂吸收法脱水具有设备投资和操作费用 低，适合大流量高压力天然气的脱水处理。 但其脱水深度有限，露点降一般不超过 45℃，对于如天然气液化等需要原料气深 度脱水的场合，只使用溶剂吸收法是不够 的，这时就要考虑深度脱水方法，固体吸 附法便是最有效的方法之一。
1.化学吸收法
• 以可逆化学反应为基础，以碱性溶剂为吸收剂， 溶剂与原料气中的酸性组分（主要指H2S和CO2） 在较低温度（25～40度）发生化学反应而生成某 种化合物，吸收了酸气的富液在在升高温度 （105度）和降低压力的条件下，化合物分解放 出酸气使吸收剂再生，这类方法统称为化学吸收 法。 • 常用各种胺类作溶剂，其净化效果好、工艺成熟、 价格便宜。其中，乙醇胺和甲基二乙醇胺应用较 多，后者优点明显，有取代前者的趋势．
• 2.选择脱水方法要同集输流程的规划统一考虑。 • 若净化厂在集气站附近，集气管道短，且采用先 脱硫后脱水，对脱水的要求就可低些，符合管输 要求即可，此时选用TEG法最优。 • 若净化厂距气源较远，需要长距离输送含硫特别 是高含硫天然气时，为了避免凝析水与硫形成酸 性溶液腐蚀管道和设备，对脱水的要求就要高些， 此时应考虑以抗酸分子筛为最后一道脱水工艺。