第一章液化厂的气体预处理工艺(2学时)

1、 液化天然气利用技术液化天然气利用技术第一章第一章 液化厂的气体预处理工艺液化厂的气体预处理工艺 天然气液化厂总流程天然气液化厂总流程调压计量脱碳单元干燥单元天 然 气 液化单元LNG储存装车单元冷剂循环单元冷 剂 储 存及 补 充 单元BOG压缩单元原料气低 压 制 冷剂第一节 分离和除尘第二节 天然气脱水参数操作条件天然气流量/(m3/h)1041.67106天然气进口含水量/(m3/m3)15010-6饱和天然气压力/MPa1.510.5吸附循环时间/h824天然气出口含水量10-7 m3/m3或-170露点再生气体干燥装置尾气压力等于或低于原料气压力，据再生压缩条件需定再生气体加热温度

2、/230290(床层进口)用分子筛进行天然气脱水的典型的操作条件 天然气膜法脱水现场试验工艺示意图 天然气超音速脱水系统简图1进口冷却器；2气-气换热器； 3进口分离器；4超音速分离器；5气液分离器脱水方法吸附法冷却法吸收法膜法超声速脱水技术脱湿度高低中中高中所能达到的常压露点范围-30-500-200-30-20-40安装面积（所占容积）中大大小小中运转、维修中中难易易安装规模中大型小大型大型小大型小中分离理论吸附凝聚吸收透过旋流分离主要设备塔槽类、换热器、转换开关、鼓风机。冷冻机、换热器塔槽类换热器、泵膜换热器、过滤器、真空泵超声速旋流分离器项目TEG法分子筛法膜法循环水耗量/ m3/d7

3、2000电耗量/ KJ/h1800360360燃料气耗量/ m3/d480049560材料消耗（见注释）20202年一次操作成本（万元/年）200210105膜法、TEG和分子筛法的单套200104m3/d脱水装置公用消耗对照表 注：TEG法和分子筛法按4年更换一次TEG和分子筛考虑，平均消耗20t/a；膜法每2年换一次膜芯。第四节 酸性气体的脱除醇胺法脱酸气原理流程1一入口涤气器；一入口涤气器；2一吸收塔；一吸收塔；3一一“甜气甜气”出口分离器；出口分离器；4一循环泵；一循环泵；5一贫胺冷却器；一贫胺冷却器；6一闪一闪蒸罐；蒸罐；7一除固过滤器；一除固过滤器；8一碳粒过滤器；一碳粒过滤器；9

4、-增压泵；增压泵；10-缓冲罐；缓冲罐；1 1一贫富胺液换热器；一贫富胺液换热器；12一再生塔；一再生塔；13一回流冷凝器；一回流冷凝器；14一回流泵；一回流泵；15一重沸器；一重沸器；16一回流罐一回流罐回收装置生产硫磺或送至火炬灼烧回收装置生产硫磺或送至火炬灼烧 固液杂质固液杂质 分离出气体中可分离出气体中可能携带的胺液能携带的胺液 醇胺溶液吸收并醇胺溶液吸收并和酸气发生化学和酸气发生化学反应形成胺盐反应形成胺盐 高温水蒸汽高温水蒸汽 液态水液态水高温使胺盐分解放出酸气溶液得到再生高温使胺盐分解放出酸气溶液得到再生海南膜分离技术用于CO2分离装置 类别脱硫脱碳物料工艺名称工艺原理主要特点适

5、用性化学类胺法各种醇胺溶液MEA法、DEA法、DIPA法、MDEA法、DGA法、SNPA-DEA法等胺液具有碱性，可在高温下与H2S及CO2反应，然后升温降压至再生，放出所吸收的酸气，溶液循环使用。净化度高，既可完全脱除H2S及CO2，也可选择脱除H2S，烃吸收少，脱有机硫效率不高，工艺经验丰富。对不同的天然气组成有广泛的适用性。热钾碱法加有活化剂的K2CO3溶液Benfield法、Catacarb法、G-V法等以热钾碱溶液在较高的温度下吸收酸气，然后降压再生放出酸气，碱液循环使用。在较高的温度下吸收酸气，净化度不如胺法，能耗较胺法低。宜用于合成气脱除CO2。直接氧化法含有氧载体的溶液Stre

6、tford法、Lo-Cat法、PDS及Sulsint法等以中性或微碱性溶液吸收H2S，其中的氧载体可将其转化为元素硫，以空气再生溶液后循环使用。H2S净化度高，将脱硫和硫回收连为一体，一般不脱除CO2，溶液循环量大，再生能耗低，有废液处理问题。适用于低H2S含量的天然气脱硫，也可用于处理贫H2S酸气。化学反应类天然气脱酸工艺的特点 类别脱硫脱碳物料工艺原理主要特点适用性化学物理类化学物理溶剂法Sulfinol-D，Sulfinol-M，Amisol等在较高酸气分压下，溶液除化学性吸收酸气外，还有较高的酸气溶解度，降压升温使酸气解析，溶液循环使用。净化度高，具有高的脱有机硫效率，在高H2S分压下

7、能耗显著低于胺法，酸气烃含量高于胺法，溶液价格较贵。适用于天然气中有机硫需要脱除的工况，高酸气分压更有利，但重烃含量高时不宜用。化学物理类脱酸工艺的特点 类别脱硫脱碳物料工艺名称工艺原理主要特点适用性物理类物理溶剂法H2S及CO2等有高溶解度而烃溶解度低的有机溶剂Selexol，Flour ，Solvent，Rectisol，Purisol等利用H2S及CO2在溶剂中的高溶解度和烃的低溶解度而脱除酸气，通过降压闪蒸等措施析出酸气而再生，溶液循环使用。达到H2S高净化度较困难，溶液负荷与酸气分压成正比，能耗低，有烃损失，溶剂较贵。适用于天然气中酸气分压高且重烃含量低的场合。分子筛法13X、5A等

8、类的分子筛利用分子筛吸附H2S及有机硫，然后升温使之解吸，分子筛床层切换使用。有很高的净化度程度，对有机硫特别是硫醇的脱除能力很高，可同时脱水，再生气硫含量不均匀较难处理适用于已脱除H2S的天然气进一步脱除硫醇膜分离法具有可将H2S及CO2与CH4等烃分离的薄膜Prism，Gasep及Separex等利用酸气和烃类渗透通过薄膜性能的差异而脱除酸气，特别是CO2。难于达到高的净化度，流程十分简单，能耗低但有烃损失问题适用于高酸气浓度的天然气处理，可作为第一步脱硫脱碳措施低温分离法Ryan/Holmes通过天然气的低温分馏而脱除CO2及H2S等，C4+添加剂用于防止CO2生成并解决C2-CO2共沸

9、问题能耗高，但可将NGL回收和酸气分离融为一体，出多种产品。系为CO2驱油后的伴生气处理而开发的工艺。天然气脱硫脱碳工艺选择的原则天然气脱硫脱碳工艺选择的原则 天然气脱硫脱碳工艺选择的原则天然气脱硫脱碳工艺选择的原则 三、凝液的脱除三、凝液的脱除方法乙烷丙烷丁烷天然气汽油低温油吸收法15759095冷剂制冷法25559397阶式制冷法708595100节流阀制冷法709097100透平膨胀机制冷法8597100100图1-4-1 采用冷剂制冷法的NGL回收工艺流程图1-原料气分离器；2，5-原料气压缩机；3，6-水冷却器；4，7-分离器；8-气/气换热器；9-冷剂蒸发器；10-低温分离器；11-脱乙烷塔；12-脱乙烷塔塔顶冷凝器；13-脱丁烷塔；14-脱丁烷塔塔顶冷凝器；15，16-重沸器五五 其他杂质脱其他杂质脱除 脱汞方法脱汞方法优点优点缺点缺点载硫活性炭脱汞脱汞效果好，经济，可再生，可国产化可再生吸附剂脱汞脱汞效果好，可再生，不增加新装置需要进口