脱酸气方法油气集输李迎旭25课件

脱酸气方法油气集输主讲教师：李迎旭油气田集气系统汇集的气体如何加工成符合商品质量的天然气，以及油气田的其他产品。未经加工的粗天然气一般需经净化和加工单元，才能作为油气田产品销售。总述气体净化、加工方框图天然气处理框图总述原料气包括：气井气、油气田各级分离器分出的气体和从原油稳定装置拔出的气体等。经分离除去液固杂质后，进入脱酸气单元，分出气体中的酸性组分H2S，并送制硫厂回收硫磺；分出的CO2或注入地层，或销售，或放空。脱除酸气的气体，经脱水单元降低气体内的水含量。干燥后的气体进入凝液回收单元，分出气体内所含的中间和较重组分后作为商品天然气外输。分出的气态组分既可直接进分馏厂生产各种产品，也可经稳定后送往中心分馏厂进一步加工成C2、C3、C4、C5+等产品外销。总述一、脱酸气方法二、吸收与解收目录第一部分脱酸气方法一、脱酸气方法其特点是脱酸气容器只能批量生产，不能连续生产。1.间歇法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，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。世界上有30多种脱酸气工艺，其中许多工艺具有专利。按操作特点、脱酸气原理、可将这些工艺分类为：一、脱酸气方法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。一、脱酸气方法4.混合溶剂吸收法5.直接氧化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。对H2S直接氧化使其转换成元素硫。在天然气工业中常用于天然气脱出酸气的处理，原料气的特点是气体流量小、酸气浓度很高。6.膜分离法用气体各组分通过薄膜渗透性能的区别，将其某种气体组分从气流中分离和提浓，达到天然气脱酸性气的目的。适用于从天然气内分出大量CO2场合。一、脱酸气方法据统计，陆上油气田90%以上的酸性天然气采用醇胺吸收法和间歇法处理。在气量大、酸气负荷高的场合常使用建设费用较高、操作费用低廉的醇胺法。常把原料气硫含量作为判别参数，硫的含量大于45kg/d时使用醇胺法；低于9kg/d且气体处理量很小时才考虑采用建设费用低、操作费用较高的间歇法处理酸性天然气。第二部分吸收与解吸二、吸收与解吸（一）吸收气体混合物中各组分在某种溶剂内的溶解度差别很大。利用这一性质可将气体与溶剂接触，使易溶解的气体组分，即溶质（酸气），从气体内分出，这一过程称吸收，溶剂也称吸收剂。显然，在气液接触、溶剂吸收溶质过程中，气液相间存在传质。在溶剂吸收溶质过程中，有的没有明显的化学反应，是单纯的物理溶解过程，称物理吸收。有的存在明显的化学反应，产生新的物质，使溶剂对溶质的吸收能力大幅提高，称化学吸收。吸收总具有一定的选择性，要选择对酸气溶解度大的溶剂与酸性天然气接触，才能脱除天然气内所含的酸气组分。二、吸收与解吸（一）吸收1.溶质的溶解度溶解度的大小随物系组成、温度、压力而异。温度对溶解度的影响较大，随温度上升，溶解度一般将下降；系统的压力对溶解度的影响很小，常可忽略；一定温度下，溶解度仅和物系组成有关。二、吸收与解吸（一）吸收2.吸收剂用量吸收过程中，气液间有物质传递，需有良好的传质氛围，一般在塔器内进行。原料气由下向上、吸收剂由上而下流经塔器，气液在塔内密切接触，溶质溶解于溶剂内。吸收塔的物料衡算溶质的物料衡算式：Y1-Y2

=（x1-x2）LV式中：V——塔的惰性气流量，kmol/h;L——塔的吸收剂流量，kmol/h;Y1、

Y2——塔底、塔顶气相的溶质比浓度，Y=y/(1-y)，即溶质浓度与惰性气浓度之比;x1、x2——塔底、塔顶液体内的溶质比浓度，X=x/(1-x)。二、吸收与解吸（一）吸收3.吸收速率为提高吸收速率，就需要提高吸收推动力。一般应降低吸收剂温度，使吸收容量增大；或选择对溶质溶解度大吸收剂；或改为化学吸收等，都可有效地提高吸收推动力，增加吸收速率。二、吸收与解吸（一）吸收4.化学吸收在化学吸收中，溶质从气流主体扩散至相界面，通过相界面的过程同物理吸收。溶质进入液相后扩散至反应区。并与液流主体内的某些活性组分在反应区进行化学反应，生成新的物质。液相内的溶质浓度始终很低，浓差推动力保持较高值，这就是化学吸收有较高速率的原因。二、吸收与解吸（一）吸收5.吸收热效应溶剂吸收溶质时，被吸收气体组分由气态变成液态，会产生大量热，即使物理吸收也会产生热效应。若为化学吸收，还伴随产生反应热。因而，随吸收过程的进行，溶液温度将升高。二、吸收与解吸（二）解吸解吸是从溶液内分出溶质的过程，是吸收的逆过程，也称吸收剂的再生。生产上常用的解吸方法：用不含或少含溶质的惰性气或水蒸气与富含溶质的溶液接触，或加热或减压或既加热又降压使溶液汽化，分出被吸收的溶质。二、吸收与解吸（三）吸收系统用吸收法脱除天然气所含酸气的过程中，溶液吸收酸气。在溶液内酸气浓度逐步增大并趋于平衡溶解度，此时该溶液逐步丧失对溶质的吸收能力。富含酸气的吸收溶液称富液。显然需通过解吸使富液释放吸收的酸气，恢复其原有的吸收能力，这一过程为再生，再生后恢复吸收能力的溶液称贫液。二、吸收与解吸（三）吸收系统用吸收法脱除天然气所含酸气的过程中，溶液吸收酸气。在酸性天然气处理工艺中，无论是化学吸收还是物理吸收都