淺論天然氣脫碳工藝設(shè)計

1、試論天然氣脫碳工藝摘要現(xiàn)如今，天然氣的應(yīng)用越來越廣泛，但 由于開采出的天然氣中含有局部二氧化碳和硫元素， 在使用中極易產(chǎn)生危險，因此，我國對天然氣中的 C 和S元素的脫離提出了許多要求，也研發(fā)了許多脫硫 工藝和脫碳工藝，希望幫助降低天然氣中的碳元素和 硫元素，減少危險，本文在此主要分析 C元素的脫離 工藝。我國的？天然氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)？中要求，二氧化碳的 含量最大不能超過總體積量的3%,因?yàn)槎趸家坏?與水相融合，就會產(chǎn)生極強(qiáng)的腐蝕性，對開采天然氣 的設(shè)備和運(yùn)輸管道等鋼材料產(chǎn)生腐蝕，影響設(shè)備使用， 甚至造成設(shè)備損壞，使天然氣泄漏，產(chǎn)生浪費(fèi)。另外, 與一樣pH值的酸性液體相比，二氧化碳的酸液濃度 較

2、大，對含有鋼材的設(shè)備產(chǎn)生的腐蝕性也更大， 因此, 天然氣必須經(jīng)過脫碳處理前方可使用和運(yùn)輸。關(guān)鍵詞天然氣脫碳工藝探討中圖分類號：TE644文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號:1009-914X 201825-0054-011國內(nèi)外脫碳工藝技術(shù)現(xiàn)狀自80年代初期開場，國內(nèi)外已陸續(xù)開發(fā)出各種天 然氣脫碳工藝，例如：MDEA脫碳工藝，自研究伊始， MDEA的實(shí)用性較強(qiáng)，其應(yīng)用原理是：在天然氣中放 入吸附劑，此種吸附劑對二氧化碳的吸附作用極強(qiáng)， 但對其他氣體無吸附作用或較小，因此，可以到達(dá)脫 碳的目的，也是目前各種脫碳技術(shù)中效果最好的。國 內(nèi)外的技術(shù)人員根據(jù)此種原理，現(xiàn)已開發(fā)出了以此為 根底的溶劑代替吸附劑，即 M

3、DEA溶劑，此種溶劑具 有目的性極強(qiáng)的吸附特性，并在吸附容量和擴(kuò)散速度 上遠(yuǎn)超普通的吸附劑。MDEA技術(shù)主要實(shí)質(zhì)是以水溶液為根底，再將一 樣吸附性的硅膠型吸附劑溶于其中，將混合液放置于 天然氣開采的必經(jīng)之路中，到達(dá)脫碳的目的。另外，還有一種較為普遍的脫碳工藝隨著科學(xué)技 術(shù)的開展而逐漸推廣應(yīng)用，即濕法脫碳工藝和干法脫 碳工藝，目前，在我國應(yīng)用較多。濕法脫碳工藝簡而言之可以理解為是通過可再生 溶劑來吸收二氧化碳， 并參加多種所需添加劑，由于 碳分子的吸附性較弱，因此，需要加壓進(jìn)展吸附，即 變壓吸附脫碳工藝簡稱PSA技術(shù)，另外，濕法脫碳 工藝中還可細(xì)分為化學(xué)吸收法、物理吸收法等。干法脫碳工藝主要的思

4、路是：在天然氣中參加一 定量的二氧化碳吸附劑，但此吸附劑不需參加水溶液 進(jìn)展混合，而是讓天然氣中的二氧化碳來選擇別離隔 膜進(jìn)展自行脫離，從而到達(dá)脫碳的目的。此種方法簡 單易行，在許多天然氣開采中得到了應(yīng)用。2天然氣脫碳工藝的原理與選擇根據(jù)近年來的研究開展，總結(jié)出了天然氣的脫碳 工藝的各自的工作原理與適用條件，以便不同地區(qū)和 設(shè)備在進(jìn)展天燃?xì)忾_采時進(jìn)展選擇。由于天然氣在進(jìn) 展脫碳處理過程中的技術(shù)還不夠興旺，仍在不斷開展 中，目前，還仍然沒有單一用于脫碳的溶劑配方，因 此，無法保證只濾除碳元素，這樣一來，就無法擴(kuò)大 溶劑的使用X圍，只能一次性對少許太難燃?xì)膺M(jìn)展處 理，大大提高了脫碳的處理本錢。因此

5、，針對不同地區(qū)對天然氣脫碳工藝的要求， 就會選擇不同的脫碳技術(shù)，例如：在濕法脫碳工藝進(jìn) 展的過程中會產(chǎn)生較強(qiáng)的熱效應(yīng)，這就會導(dǎo)致在經(jīng)過 加濕處理后的天然氣不適宜作為脫碳處理的原料，因 此必須有烘干設(shè)備，不具有此類設(shè)備的天然氣開采工 廠就不能夠選擇此類工藝。再例如：如果開采工廠對 天然氣脫碳處理后的產(chǎn)品質(zhì)量沒有把握好，而貿(mào)然采 用了低溫別離的脫碳方法，這樣就會影響和阻礙天然 氣脫碳處理的效率。對于目前廣泛應(yīng)用的MDEA技術(shù)，它也具有自身 的特點(diǎn)，即在使用該技術(shù)進(jìn)展天然氣脫碳的過程中， 需要采用一些再生工藝，例如：天然氣要想進(jìn)入處理 環(huán)節(jié)，就必須采用由底層進(jìn)入吸收塔的固定方法，并 在吸收塔中接觸到

6、自上而下進(jìn)入的 MDEA溶液，再與 之混合，由此到達(dá)脫碳的目的。在此過程中，天然氣要經(jīng)過從吸收塔頂端流出， 再冷卻，然后進(jìn)展別離，最后再進(jìn)展天然氣的脫水處 理后才能完成的復(fù)雜過程，其中，吸收塔底端進(jìn)入的 MEDA溶劑需要經(jīng)過加壓才能進(jìn)入脫水處理環(huán)節(jié)，再 從吸收塔上部進(jìn)入，經(jīng)過減壓后，別離出吸收的二氧 化碳，并由再生塔進(jìn)展蒸汽高溫加熱，只有經(jīng)過復(fù)雜 的脫碳流程，才能維持MDEA溶劑的溫度，保持其吸 附性能。由于MDEA溶劑是自上而下進(jìn)入吸收塔的， 因此，由塔底流出的MDEA溶液經(jīng)過冷卻后，由加壓 器進(jìn)展加壓，使溶劑進(jìn)入吸收塔的頂部，再次與進(jìn)入 吸收塔的天然級進(jìn)展接觸，由此到達(dá) MDEA溶劑的重

7、復(fù)利用，并完成整個脫碳工藝。除此之外，為了保證 MDEA溶劑能夠進(jìn)展再次的循環(huán)利用，就需要將 15% 的MDEA溶劑進(jìn)展青姐后再投入使用，但由于溶劑減 少，無法保證進(jìn)入吸收塔中的天然氣完全脫碳， 因此， 為了維持整個MDEA脫碳工藝的正常進(jìn)展，系統(tǒng)就需 要配備MDEA溶劑再生設(shè)備，來補(bǔ)充進(jìn)展清潔的 15% 的溶劑空缺。這樣看來，假設(shè)想使用 MDEA技術(shù)進(jìn)展 脫碳，就必須具備以上提到的各種設(shè)備和運(yùn)輸管道， 因此，對天然氣的開采工廠的科技設(shè)備要求較高，并 對操作人員的技術(shù)水平提出了高要求，但其成果斐然， 效果顯著，這也對天然氣開采工廠具有極大的吸引力， 因此，工廠能否選擇MDEA天然氣脫碳技術(shù)需要

8、工廠 自身量力而行。4完畢語近年來，天然氣的使用越來越多，但開采出的天 然氣中含有局部二氧化碳和硫元素，在使用中？0易產(chǎn) 生危險，因此，我國對天然氣中的 C和S元素的脫離 提出了許多要求，也研發(fā)了許多脫硫工藝和脫碳工藝， 希望幫助降低天然氣中的碳元素和硫元素，減少危險。 本文對國內(nèi)外的脫碳技術(shù)，和天然氣脫碳工藝原理與 選擇進(jìn)展詳解，并重點(diǎn)對不同的天然氣脫碳工藝進(jìn)展 詳細(xì)解釋和探討，希望對我國的天然氣脫碳工藝提供 幫助。參考文獻(xiàn)1何龍；天然氣脫碳工藝選擇；？科學(xué)咨詢科 技？管理?； 2012年04期2姜寧；李春福；王遠(yuǎn)江；郭慶生；天然氣脫二 氧化碳工藝方法綜述J；化學(xué)工程與裝備；2011年073 沈乾坤；X妍?。?/p>