天然气液化前的脱硫脱碳方法探讨

2022-09-12 版权声明 我要投稿

液化天然气是将气田生产的天然气经过加压液化处理, 变为液态的天然气, 然后对其进行脱硫处理, 进一步脱出其中的碳, 使其达到净化的质量标准, 输送给液化天然气的用户使用。有必要研究天然气液化后的脱硫脱碳处理方法, 使天然气得到净化, 提高液化天然气的应用范围, 为天然气生产企业带来更多的利润。

1 天然气的液化处理

液化天然气的处理措施, 对其进行净化处理, 去除其中的杂质成分, 才能提高液化天然气的质量标准。通过对天然气的液化处理, 能够减少二氧化碳的排放, 避免造成环境污染, 使天然气更加清洁绿色环保, 成为清洁能源的象征。

天然气的液化可以通过各种制冷工艺技术措施的应用, 将气态的天然气转换为液态, 如应用阶式制冷工艺、膨胀制冷工艺以及混合冷剂制冷工艺, 达到天然气液化的目的。天然气在冷冻分离过程中, 很容易形成干冰, 堵塞输送管道, 给天然气输送带来严重的安全隐患。当采用深冷分离的方式, 从天然气中分离回收凝液或者生产液化天然气时, 对气体中的二氧化碳的含量要求很低, 必须采取深度脱碳的方法, 才能适应生产工艺的要求。

2 天然气液化后的脱硫脱碳方法优化

天然气中含有酸性组分时, 对输送设备和管线造成严重的腐蚀, 会降低管线和设备的使用寿命。天然气经过净化处理后, 其中的二氧化碳的含量控制的50-100ppm。硫化物的总量控制在10-50mg/m3, 达到此标准的液化天然气具有非常广阔的应用空间。因此, 有必要对天然气进行脱硫和脱碳处理, 提高液化天然气的质量, 满足天然气用户的需要。

天然气脱酸的工艺技术措施包括物理吸收法、化学吸收法、直接转化法以及膜分离法等, 每种酸性物质的脱出方法具有自身的特点, 依据生产现场天然气的组分分析和生产工艺的特点, 优选合适的脱硫及脱碳的方法, 使其中的硫含量和碳含量达到产品的质量标准, 创造应有的价值。

2.1 化学溶剂法

天然气液化后的脱硫脱碳的方法比较多, 利用碱性的化学溶剂脱出液化天然气中的酸性介质, 使碱液和酸发生中和反应, 生产盐和水, 也可以成为化学吸收法, 利用化学药剂将天然气中的二氧化碳和硫化氢吸收, 提高液化天然气的纯度, 满足用户的需要。

吸收酸性组分的碱液, 经过再生处理后, 能够释放出其中的酸性物质, 如利用有机醇胺溶液吸收法, 能够去除液化天然气中的二氧化碳和硫化氢成分, 醇胺溶液是由烷醇氨和水组成的, 利用不同的结构形式, 对液化天然气进行吸收处理, 去除其中的碳和硫。

2.2 物理溶剂吸收法

没有化学反应的发生, 是利用物理吸附剂, 将液化天然气中的硫化氢和二氧化碳除去的方法。运行的环境为高压低温, 通过物理吸附剂的作用, 达到天然气净化的标准, 该方法没有化学吸附法的吸附效果好, 而且对于物理吸附剂的再生, 需要经过汽提技术措施, 增加了吸附剂再生的难度。常用的脱硫脱碳方法有碳酸丙烯酯法和冷甲醇法等。

2.3 直接转化法

直接转换法依赖于氧化还原的方法, 也可以称为湿式氧化法, 应用溶液中的氧, 将碱液中的硫化氢还原为硫, 使其在空气中再生, 将脱硫工艺和硫磺回收工艺结合起来, 降低净化工艺的成本, 提高回收效率。

应用液体进行脱硫脱碳的方法就属于湿法处理, 一般常用的胺法和风胺法, 达到处理的效果, 处理工艺简单, 操作维护方便, 在天然气处理现场得到广泛的应用。

2.4 分子筛法处理工艺

利用分子筛吸附剂, 对液化天然气中的硫化物进行吸附回收, 主要脱出天然气中的硫化氢气体, 减少对管线和设备的腐蚀, 达到较好的脱出效果。分子筛再生比较容易, 因此分子筛具有非常长期的使用寿命, 一旦选择分子筛吸附剂, 处理天然气中的酸性气体, 具有非常好的节能效果, 因此, 在液化天然气处理现场得到广泛地应用。

2.5 膜分离法处理工艺技术措施

膜分离法借助于膜在液化天然气分离过程中, 具有选择性的渗透作用, 将天然气中的酸性成分脱出, 主要用于液化天然气中的二氧化碳气体的分离处理, 达到非常好的处理效果。膜分离处理技术属于一项天然气净化的新工艺技术措施, 通过一定直径的膜分子的作用, 将天然气中的硫和碳除去, 主要是脱碳的技术应用, 提高天然气的品质, 使其中酸性气体的含量降低, 达到商品天然气的质量标准, 为天然气生产企业创造了最佳的经济效益。

3 结语

通过对天然气液化后的脱硫脱碳方法的探讨, 将天然气液化后进行净化处理, 去除其中的有害成分, 提高燃烧的热效率, 可以用于车用燃料的应用方面, 为液化天然气的应用创造了有利的条件。利用各种物理或者化学吸附剂, 将液化天然气中的硫化氢和二氧化碳吸附除去, 使天然气不断得到净化, 实现了天然气脱硫和脱碳的效果。各种脱出天然气中酸性气体的方法进行优化设计, 依据生产现场天然气的实际情况, 进行优选, 不断提高天然气净化的效率, 降低天然气净化过程中的成本, 满足天然气生产企业的经济效益指标。

摘要:将天然气进行液化处理, 得到液化天然气, 对其进行净化处理, 脱出其中的硫和碳, 不断提高液化天然气的质量, 满足液化天然气用户的需要。由于天然气中含有酸性气体, 对管线和设备会造成严重的腐蚀, 经过处理后, 以利于液化天然气的储运, 提高液化天然气的应用效率。

关键词:天然气,液化后,脱硫脱碳,方法

参考文献

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