天然气脱酸气
《天然气集输》课程综合复习资料
《天然气集输》课程综合复习资料一、判断题1．天然气脱酸气工艺中常用的醇胺类吸收剂主要有一乙醇胺、二乙醇胺、二甘醇胺、二异丙醇胺和甲基二乙醇胺，其中二异丙醇胺和甲基二乙醇胺的凝固点低，适宜在高寒地区使用。
答案：错2．甘醇脱水工艺主要由甘醇高压吸收和常压再生两部分组成。
答案：对3．井口防冻，即防止采气过程中生成水合物。
国内较多采用注入防冻剂法，其次是加热法防止水合物生成。
答案：错4．燃烧是一种同时有热和光发生的强烈氧化反应。
燃烧必需具备两个条件：有可燃物质，以及能导致着火的火源。
答案：错5．凝液回收率指回收装置单位时间内凝液的摩尔量与原料气摩尔量之比，用来描述回收装置从天然气内脱出凝液的能力。
凝液回收率与气体组成、压力和制冷温度有关，且温度愈低、气体内含可液化组分愈多、压力愈高，则凝液回收率愈高。
答案：对6．工业上常用提馏塔或分馏塔对天然气凝液进行稳定处理，分馏稳定塔与提馏稳定塔相比能够回收较多的中间组分，且所得稳定凝析油数量和质量都优于提馏稳定塔。
答案：对7．通常集气站中的节流阀将全站操作压力分成两个等级。
凡有压力变化的系统，在低一级的压力系统应设置超压泄放安全阀。
答案：对8．凝析气田处理站布站方式中的分散处理是建设几个具有部分或全部相同功能的处理站，每个站处理若干口井的物流。
答案：对9．在天然气冷凝分离轻烃回收工艺中，节流膨胀制冷、冷剂制冷和透平膨胀机制冷均可达到所需要的制冷温度。
答案：对10．采气管道的限压保护一般通过井场装置的安全阀来实现。
另外，天然气集气站进站前管道上设置的紧急放空阀和超压报警设施，对采气管道的安全也能起保证作用。
答案：对二、填空题1．天然气的体积系数是指天然气在地层条件下所占体积与其在地面条件下的体积之比，天然气体积系数可视为仅是气藏压力的函数。
天然气体积系数的倒数称之（）。
答案：天然气膨胀系数2．根据天然气中C3以上烃类液体的含量多少，把天然气划分为贫气和（）。
答案：富气3．天然气的溶解度是指（）。
3 UOP脱酸气SELEXOL工艺
– Uses a physical solvent 使用物理溶剂
– Uses a typical solvent-extraction flow-scheme 使用典型的溶剂抽提流程
– Loading proportional to partial pressure 负荷与分压成比例
34%
Automation & Control自动化控制
Technology Company, Financially Strong and Global
UOP Company Summary UOP公司介绍
Profile
Employees: 2,891 Location: HQ: Des Plaines, Illinois (suburban Chicago), USA Business Units: Process Technology & Equipment (PT&E) Catalysts, Adsorbents & Specialties (CA&S) Renewable Energy and Chemicals (RE&C) Offering: Process Technology & Services to Refining, Petrochemicals, and Gas Processing industries Supplier of catalysts to the process industry Supplier of molecular sieve adsorbents to process & Mfg. Industries
Asia, 24%
LNG液化天然气基本知识
LNG液化天然气基本知识目录1. 内容综述 (2)1.1 液化天然气的概念 (3)1.2 液化天然气在全球能源结构中的地位 (3)1.3 液化天然气的基本物理特性 (4)2. 液化天然气的产业链分析 (5)2.1 液化天然气的生产 (6)2.2 液化天然气的储运 (8)2.3 LNG贸易的主要市场和运输方式 (9)3. 液化天然气的储存和运输 (10)3.1 LNG的储存方式 (12)3.2 LNG运输工具 (13)3.3 LNG储存和运输的安全措施 (13)4. 液化天然气的使用 (15)4.1 LNG在能源领域的应用 (16)4.2 LNG在工业领域的应用 (17)4.3 LNG在交通领域的应用 (18)5. 液化天然气的经济性 (20)5.1 LNG国际市场的价格波动 (21)5.2 LNG项目的经济评估 (22)5.3 LNG供应链的管理和成本控制 (23)6. 液化天然气的环保特征 (25)6.1 LNG的环境影响 (26)6.2 LNG的环保技术和措施 (27)6.3 LNG在全球气候治理中的作用 (28)7. 液化天然气的技术进步 (29)7.1 液化天然气的生产技术 (31)7.2 LNG储运技术的现状和发展趋势 (32)7.3 LNG使用技术的创新与应用 (34)8. 液化天然气的政策与发展 (35)8.1 LNG政策法规与标准 (37)8.2 LNG发展面临的挑战与机遇 (38)8.3 LNG产业的发展趋势与未来展望 (40)9. 液化天然气的安全与监管 (41)9.1 液化天然气的安全风险 (43)9.2 LNG设施的安全监管 (44)9.3 LNG应急管理与事故处理 (46)10. 结论与建议 (47)1. 内容综述定义与性质：是天然气在特定条件下液化的产物，主要成分是甲烷。
其常温下呈液态，体积能量密度高，便于存储和运输。
无色无味无毒，燃烧产生的二氧化碳和水蒸气相对较少，是一种环保的能源。
浅谈天然气处理工艺的优化
原 料 气 处 理 、Ｎ （ 亮 气 凝 析 液） 的液 相 ＧＬ 天 厂
起泡是一个关键 问题 。 起泡 的原因多种 多样 ， 其对各 种酸气脱除 工艺的影 响程度 与所采用
建 投 资没 有 明显 差异 。 果 进 脱 除硫醇 ，
也 可 以据 此 确 定 溶 剂 的 循 环 量 。
（） ４随着工艺技 术的 改进 ， 多装置 的溶 许 剂替 换量明显减少 。减少新鲜溶 剂补充 的负 面影 响是 降解产物 积累 ， 别是酸性 成分和 特 重质 降解产 物积累 ， 已成 为气体厂 的一大难 题 。中和只能 使杂质沉淀 。若 溶剂的质量 降 到无法避 免腐蚀和 结垢 的程 度时 ， 补救措施 是更换溶剂 ， 或就地再生溶剂 。 （） ５混合溶 剂可 以脱 除大量 的有 机硫 ， 但 水基（ 纯化学） 溶剂却不能。若在主吸收工艺中 采用水 基溶剂 ， 必须 为分子筛 再生气 设计一 套单独的混合溶剂 或物理溶剂流程 。 （） ６由于溶剂携带烃类 造成损失也是影 响 工艺选 择的一个经济 因素 。若胺 再生系统排 出的酸气 中含 有硫 组分 ， 么酸气 中烃的含 那 量将决定着酸气是否需要焚烧 。 含硫量高 ， 若 所含 的烃类将影响后续硫回收装置的设计。 （） ７基于胺 与酸气气 液平 衡 ， 降低温度有
利 于 降 低 溶 剂 上 方 酸 气 的平 衡 分 压 ， 而 增 从
有机硫化 合物 ， 体处理成本会 明显增加 。 则气 对于所含 的有机硫 成分 ， ｕｆ ｏ 经常是首选 Ｓ ｌｎ ｌ ｌ 工艺 。 因为它可以一步脱 除 Ｈ２Ｓ Ｃ 、 ＯＳ 、 ０２ Ｃ 和硫醇 。 若进料气的 Ｈ２Ｓ和 Ｃ Ｏ２含量很 高 ， 脱硫 醇不会额外增加成 本 ， 只有在 Ｈ ２ Ｓ和 Ｃ Ｏ２含 量很低时 ， 脱硫 醇才决定着酸气 脱除 装 置的大小 。若 Ｓ Ｏ２排放受限制 ， 需增设硫 回收装置 ， 通常选择克劳斯装置 。 随着进料酸 气 Ｈ２Ｓ含量 的减少 ， 克劳斯装置的成本相应 增加。进料气 中 Ｈ２Ｓ Ｏ２最小 比率 以及硫 ／Ｃ 醇含量是最终 工艺选择和取 得最经 济有 效设 计的关键 因素。通过表 ３可发现 Ｈ２ Ｓ对液 化厂预处理工段各种成本 的影 响 得 出结论 ： 为 一 套 Ｌ Ｇ 装 置 同 Ｎ （０ ｘ ０ ａ由于增设 了脱 Ｈ ２Ｓ， ３０ １４ ） 气体处理 的成本 大幅度 增加 ； 关键 因素是需 要酸气浓 缩 （ 该实例 中） 在 和回收硫。若 Ｃ Ｏ ２含量很 高 （ ０％ Ｖ）， ＞２ 则需对气体 处理装置排 出的 酸气 专 门进行 浓缩 ， 以便提 供合格 的克劳 斯
天然气预处理过程中的脱酸与脱水工艺初探
民营科技2018年第6期科技创新天然气预处理过程中的脱酸与脱水工艺初探魏建岗（陕西延长石油天然气有限责任公司，陕西延川717200）天然气的预处理，指的是天然气在液化前脱除其中含有的CO2，H2S、游离水及其他杂质，防止对液化体统造成腐蚀以及在低温条件下冻堵输气管线。
其不同于常规的天然气净化，天然气净化只是除去天然气中含有的酸性气体和水分，标准为H2S≤6mg/m3，CO2≤3%，远不及天然气预处理的标准严格，天然气的预处理标准要求CO2＜50ppm，H2S＜4ppm，H2O＜1ppm。
1天然气脱酸工艺技术1.1可再生溶剂脱酸工艺。
油气田生产的天然气一般含有相当一部分酸性气体，酸性气体不仅会腐蚀设备，燃烧后还会污染环境。
可再生溶剂脱酸的原理是利用溶剂与被处理的天然气充分混合，天然气中的二氧化碳、硫化氢被溶剂吸收，然后通过热再生去除，溶液冷却后再次投入使用，如此反复循环，达到脱酸目的。
谈一下三种脱酸的方法：1）化学吸收法。
化学吸收法是天然气脱酸工艺技术中较为常用的方法，主要利用氨醇类溶液对天然气进行脱酸，其优势在于比物理溶剂更能适应低压，此外由于其对烃类的溶解度小，不会造成天然气中烃类物质的损失和浪费。
2）物理吸收法。
利用物理吸收法进行天然气脱酸时，溶剂用量不会随着天然气中酸性气体含量发生变化。
其有如下优势：能够处理分压力较高的天然气，通过减压、闪蒸技术将酸性气体从原料气中分离出来，此外处理量较大，稳定性也较好。
其缺点也显而易见，一是价格昂贵；二是会吸收一部分重烃，影响天然气的热值。
3）联合吸收法。
顾名思义，就是化学吸收法与物理吸收法有机融合来进行天然气脱酸的方法。
将化学溶剂与物理溶剂按一定比例混合在一起，混合液同时具备化学溶剂与物理溶剂的优良特性，以达到两种方法取长补短、优势互补的目的。
1.2其他天然气脱酸工艺。
1）低温分离工艺。
这种工艺技术适用于二氧化碳驱所产生的伴生气脱酸，依据对产品的不同要求可以采用不同的流程。
脱硫方法
H2S在天然气是一种有害杂质,它的存在不仅会引起设备和管路腐蚀、催化剂中毒,而且更严重地威胁人身安全,是必须消除或控制的环境污染物之一。
脱硫装置按操作特点、脱酸原理可分为：1、间歇法：其特点是脱酸气容器只能批量生产，不能连续生产。
按脱酸气原理可分为化学反应法和物理吸附法。
属化学反应法的的有：海绵铁法、氧化锌法等，由于与酸气的反应物不能再生，作为废弃物处置，故仅用于气量小、含酸气浓度低的场合。
用分子筛脱除酸气属物理吸附法。
2.化学吸收法：在塔器内以弱碱性溶液为吸收剂与酸气反应，生成某种化合物。
在另一塔器内，改变工艺条件（加热、降压、汽提等）使化学反应逆向进行，碱性溶液得到再生，恢复对酸气的吸收能力，使天然气脱酸气过程循环连续进行。
各种醇胺溶液是化学吸收法内使用最广泛的吸收剂，他们有一乙醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA）、二甘醇胺（DGA）、甲基二乙醇胺（MDEA）、二异丙醇胺（DIPA）等。
此外，还有热钾碱法。
醇胺法是目前使用最广的天然气脱酸气工艺。
3.物理吸收法：以有机化合物为溶剂，在高压、低温下使酸气组分和水溶解于溶剂内，使天然气“甜化”和干燥。
吸收酸气的溶剂又在低压、高温下释放酸气，使溶剂恢复吸收能力，使脱酸过程循环持续进行。
物理溶剂再生时所需的加热量较少，适用于天然气内酸气负荷高，要求同时进行天然气脱水的场合，常用于海洋脱除大量CO2。
物理吸收法大都具有专利，如：Selexol法（吸收剂为聚乙二醇二甲醚）、Rectisol法（吸收剂为甲醇）、Fluor法（吸收剂为碳酸丙烯）等。
4.混合溶剂吸收法：由物理溶剂和化学溶剂配制的混合溶剂，兼有物理吸收和化学吸收剂性质。
如：Sulfinol法（吸收剂为属物理溶剂的环丁砜和属化学溶剂的DIPA或MDEA的混合溶剂，称砜胺法）。
5.直接氧化法：对H2S直接氧化使其转换成元素硫，如：Claus （克劳斯）法、LOCAT法、Stretford（蒽醌）法，Sulfa-check等。
天然气脱硫脱碳
③需要大量脱除原料气中的CO2 且同时有少量H2S也需脱除时，可先选膜分离
法，再选用醇胺法以达到处理要求。 以上只是选择天然气脱硫脱碳方法的一般原则，在实践中还应根据具体情况 对几种方案进行技术经济比较后确定某种方案。
第二节 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
液法(包括活化MDEA法)。
④原料气压力低，净化气的H2S质量指标严格且需同时脱除C02时，可选用MEA 法、DEA法、DGA法或混合醇胺法。如果净化气的H2S和C02质量指标都很严格，则可 采用MEA法、DEA法或DGA法o ⑤在高寒或沙漠缺水地区，可选用DGA法。 (2)需要脱除有机硫化物
当需要脱除原料气中的有机硫化物时一般应采用砜胺法，即：
R 2R N
2R 2R N CO 2 H 2O (R 2R NH )2 CO 3
反应特点
① H2S与乙醇胺的反应时瞬时反应；CO2和MEA、DEA的反应速度较快，而 与MDE时对H2S 具有很强的选择性。
②反应均为放热反应，低温有利于吸收，高温有利于解吸。一般单乙醇胺
低达5.7mg/m3。在中低压情况下C02浓度可低达100×10-6(体积分数)。MEA也可脱
除COS、CS2，但是需要采用复活釜，否则反应是不可逆的。即就是有复活釜， 反应也不能完全可逆，故会导致溶液损失和在溶液中出现降解产物的积累。 MEA的酸气负荷上限通常为0.3～0.5mol酸气/molMEA，溶液质量浓度一般限 定在10％～20％。如果采用缓蚀剂，则可使溶液浓度和酸气负荷显著提高。由于 MEA蒸汽压在醇胺类中最高，故在吸收塔、再生塔中蒸发损失量大，但可采用水 洗的方法降低损失。
2.物理溶剂法 采用有机化合物为吸收溶剂(物理溶剂)，对天然气中的酸性组分进行物理 吸收而将它们从气体中脱除。主要包括多缩乙二醇法和砜胺法等。物理吸收法 的溶剂通常靠多级闪蒸进行再生，不需蒸汽和其它热源，还可同时使气体脱水。 海上采出的天然气需要大量脱除二氧化碳时常常选用这类方法。
脱酸气单元操作说明书
成都深冷液化设备有限公司山西霍州10万方/天液化天然气项目操作说明书成都五环新锐化工有限公司二〇一二年五月WHXR1213-40-01目录第一章前言 (3)第二章工艺说明 (4)第三章生产过程控制 (9)第四章装臵试车 (15)第五章装臵的开车和停车 (23)第六章装臵的正常操作与维护 (27)第七章分析项目频率 (31)第八章安全技术 (32)第一章前言概述：10×104Nm3/d LNG净化系统是LNG工程项目的一部份，主要是脱除原料气中的CO2等酸性气体，避免设备管道受到腐蚀和堵塞管道设备。
该工段的操作说明书用于指导该装臵操作人员对装臵进行原始开车和维持装臵正常运行。
其主要内容包括：工艺原理、工艺流程、工艺过程、开停车程序、操作方法、故障诊断和相关的安全知识。
本手册是按设计条件编写的操作方法及操作参数，在偏离设计条件不大的情况下，操作者可根据生产需要对操作方法及操作参数作适当和正确的调整。
但在任何情况下操作人员均不应违反工业生产中普遍遵循的安全规则和惯例。
在启动和操作运转本装臵之前，操作人员需透彻地阅读本手册，因为不适当的操作会影响装臵的正常运行，还影响产品质量，严重时会导致设备或吸附剂的损坏，甚至发生事故，危及人身及装臵安全。
除专门标注外，本操作说明书中所涉及的压力为表压，组份浓度为体积百分数，流量为标准状态（760mmHg,273K）下的体积流量。
第二章工艺说明2.1原料条件工作介质: 煤层气压力 5.07MPa.G温度常温（40℃）流量 4600.00Nm3/h（指0℃、101.325kPa(A)的标态）。
2.2净化后的要求：2.3工艺工序组成02100# 二氧化碳吸收工序02200# 二氧化碳吸收塔顶过滤工序02300# 贫液泵工序02400# 消泡工序02500# 二氧化碳解析工序02600# 再生塔顶回流工序02700# 溶液配臵工序2.4工艺流程框图2.5工艺流程根据天然气成份和净化气产品质量要求，本净化工艺采用湿法脱除天然气中的CO2，选用MDEA（N-甲基二乙醇胺）为化学脱除剂，一段吸收，一段再生，MDEA溶液循环使用。
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第二节天然气脱酸性气体
天然气中存在酸性气体（H2S、CO2）杂质：
增加天然气对金属的腐蚀；
当利用天然气作化工原料时，还会使催化剂中
毒，影响产品和中间产品的质量； 污染环境；
降低天然气的热值。
含有H2S和硫化物的天然气称为酸性天然气
不含H2S的天然气称为“甜气”、脱硫气或净化气。
天然气脱酸性气体方法
一、化学溶剂吸收法 工作原理：
以弱碱性溶液为吸收剂，与酸性组分（H2S
和CO2）反应生成化合物。
吸收了酸气的富液在高温低压的条件下放出
酸气，使溶液再生、恢复吸收酸气的活性，
使脱酸过程连续进行。
各种醇胺溶液是使用最广泛的吸收剂。
醇胺法净化天然气
醇胺溶液在吸收塔内的低温高压下吸收H2S和
CO2气体，生成相应的胺盐并放出
热量。
在再生塔内溶液被加热到一定温度，在低压高
温下溶液中的胺盐分解，重新放出酸气，同时
使溶液得到再生。
醇胺脱硫装置的典型工艺流程
醇胺法净化天然气的工艺流程
原料气由吸收塔下部进塔自下而上流动，同由上向
下的醇胺溶液逆流接触，醇胺溶液吸收酸气后，净
化天然气由塔顶流出；
吸收酸气的富醇胺液由吸收塔底流出，经过闪蒸
罐，放出吸收的烃类气体；
富醇胺液在再生塔内放出大部分酸气；
酸气在重沸塔内进一步解吸，醇胺液得到较完全再生。
醇胺脱酸气系统在运行中常遇到的问题
胺溶剂损失和降解
胺液损失
正常损失
甜气带走的损失、从闪蒸罐排出的闪蒸气带走的
损失、再生塔回流罐排放的气体带走的损失等。
非正常损失
溶剂循环系统的跑、冒、滴、漏，吸收塔内溶液
发泡增加的溶剂损失等。
高于正常损失。
降解损失
远高于正常损失和非正常损失。
降解：醇胺溶液变质、吸收酸气能力降低的现象
热降解：
溶液温度过高产生的变质现象；
氧化降解：
溶液和氧接触产生热稳定性极好、不能再生的产
物，从而导致的变质现象；
化学降解
气流中的CO2、有机硫、和醇胺产生副化学反
应，产生难以完全再生的降解产物。
醇胺脱酸气系统在运行中常遇到的问题
溶液发泡：导致装置压降波动、处理量和脱酸效率大
幅降低，使溶剂消耗量大幅上升。
引起溶液发泡的原因：
所有外来物质和液固杂质都可能诱发溶液发泡
胺液内含有腐蚀产物和固体杂质； 在胺液或气体内含液烃；。