1、天然气处理原理、流程天然气处理原理、流程克拉作业区第二处理厂克拉作业区第二处理厂培训内容第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件天然气的范畴天然气的范畴 广义来说，天然气是指自然界中一切天然生成的各种广义来说，天然气是指自然界中一切天然生成的各种气体的混合物。气体的混合物。从能源角度，天然气指自然生成，在一定压力下蕴藏从能源角度，天然气指自然生成，在一定压力下蕴藏于地下岩层孔隙或裂缝中的混合气体，其主要成分为甲烷于地下岩层孔隙或裂缝中的混合气体，其主要成分为甲烷及少量乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及以上烃类气休，并可能及少量乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及以上烃类气休，并可能含有氮、氢、二氧化碳、硫化氢及水汽等非
2、烃类气体及少含有氮、氢、二氧化碳、硫化氢及水汽等非烃类气体及少量氦、氩等惰性气体。我们所讲的天然气通常指从气田采量氦、氩等惰性气体。我们所讲的天然气通常指从气田采出的天然气及油田采油过程中同时采出的伴生天然气。出的天然气及油田采油过程中同时采出的伴生天然气。第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件天然气的分类天然气的分类 按照组分划分：干气（贫气），湿气（富气）；按照组分划分：干气（贫气），湿气（富气）；按照来源划分：有机来源，无机来源；按照来源划分：有机来源，无机来源；按照相态划分：游离气，溶解气，吸附气，固体气按照相态划分：游离气，溶解气，吸附气，固体气（气水化合物）（气水化合物）天然气的组成
3、因油、气田层系不同而有所不同。工天然气的组成因油、气田层系不同而有所不同。工业上习称的业上习称的“酸性天然气酸性天然气”是指含有是指含有COCO2 2、H H2 2S S、有机硫等、有机硫等的天然气。反之称之为的天然气。反之称之为“甜气甜气”。第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件天然气的质量要求天然气的质量要求 天然气的国家标准天然气的国家标准GB 17820-1999GB 17820-1999：项项 目目一类一类二类二类三类三类高位发热量，高位发热量，MJ/mMJ/m3 3 31.431.4总硫总硫(以硫计以硫计)，mg/mmg/m3 3 100 100 200 200 460 460硫化氢
4、，硫化氢，mg/mmg/m3 3 6 6 20 20 460 460二氧化碳，二氧化碳，%（V/VV/V）3.0 3.0水露点，水露点，在天然气交接点的压力和温度条件下，天然在天然气交接点的压力和温度条件下，天然气的水露点应比最低环境低气的水露点应比最低环境低55注：注：1 1 本标准中气体体积的标准参比条件是本标准中气体体积的标准参比条件是101.325kPa101.325kPa，2020。2 2、本标准实施之前建立的天然气输送管道，在天然气交接点的压力、本标准实施之前建立的天然气输送管道，在天然气交接点的压力和温度条件下，天然气中应无游离水。无游离水是指天然气经机械分和温度条件下，天然气中
5、应无游离水。无游离水是指天然气经机械分离设备分不出游离水离设备分不出游离水第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件 天然气一般都含有饱和的水蒸气、粉尘颗粒、液态烃以天然气一般都含有饱和的水蒸气、粉尘颗粒、液态烃以及酸性气体如及酸性气体如H H2 2S S、COCO2 2等。在管道输送过程中，随着压力和等。在管道输送过程中，随着压力和温度的变化，可能析出凝结水，甚至结成冰或固体水合物，温度的变化，可能析出凝结水，甚至结成冰或固体水合物，堵塞管道，影响天然气输送。凝结水还将与堵塞管道，影响天然气输送。凝结水还将与COCO2 2形成碳酸，形成碳酸，对钢材起电化学腐蚀作用，而对钢材起电化学腐蚀作用，而H
6、H2 2S S可导致钢材氢脆。因此，可导致钢材氢脆。因此，天然气进入输气系统前须经过处理，使其符合国家标准的要天然气进入输气系统前须经过处理，使其符合国家标准的要求。求。天然气净化涉及的工艺过程除脱水、脱硫过程外，通常天然气净化涉及的工艺过程除脱水、脱硫过程外，通常还附属有将过程中生成的酸气回收制硫的回收过程及其继后还附属有将过程中生成的酸气回收制硫的回收过程及其继后必要的尾气处理过程。必要的尾气处理过程。天然气处理的必要性：天然气处理的必要性：第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件 天然气脱水工艺一般包括：低温冷却法、溶剂吸收法脱水、固体吸附法脱水和化学反应
7、脱水。一、低温冷却法一、低温冷却法 低温冷却脱水是利用当压力不变时，天然气的含水量随低温冷却脱水是利用当压力不变时，天然气的含水量随温度降低而减少的原理实现天然气脱水。此法只适用于大量温度降低而减少的原理实现天然气脱水。此法只适用于大量水分的粗分离。水分的粗分离。对于气体，增加压力和降低温度，都会促使气体的液化对于气体，增加压力和降低温度，都会促使气体的液化。对于天然气这种多组分的混合物，各组成部分的液化温度。对于天然气这种多组分的混合物，各组成部分的液化温度都不同，其中水和重烃是较易液化的两种物质。所以采用加都不同，其中水和重烃是较易液化的两种物质。所以采用加压和降温措施，可促使天然气中的水
8、分冷凝析出。压和降温措施，可促使天然气中的水分冷凝析出。第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件 根据冷却方式不同，又可分为直接冷却法、加压冷却法、根据冷却方式不同，又可分为直接冷却法、加压冷却法、膨胀制冷冷却法和机械制冷冷却法。膨胀制冷冷却法和机械制冷冷却法。直接冷却法直接冷却法 当气体温度非常高时，可考虑采用直接冷却法。如自当气体温度非常高时，可考虑采用直接冷却法。如自然冷却、冷却水冷却等。然冷却、冷却水冷却等。但直接冷却脱水往往达不到气但直接冷却脱水往往达不到气体露点的要求，一般与其它脱水方法结合使用。体露点的要求，一般与其它脱水方法结合使用。加压冷却法加压冷却法 根据在较高压力下天然气水含
9、量减少的原理，将气体根据在较高压力下天然气水含量减少的原理，将气体加压使部分水冷凝，并由压缩机出口气液分离器排出（冷加压使部分水冷凝，并由压缩机出口气液分离器排出（冷却后）。通常加压冷却脱水往往达不到气体露点的要求，却后）。通常加压冷却脱水往往达不到气体露点的要求，故常与其它脱水方法结合使用。这种脱水故常与其它脱水方法结合使用。这种脱水“预处理预处理”方式，方式，能够大大减轻其后脱水设备（如分子筛）的负荷。能够大大减轻其后脱水设备（如分子筛）的负荷。第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件 膨胀制冷冷却法膨胀制冷冷却法 又称为低温分离（又称为低温分离（LTSLTS）法。该法是利用高压天然气节流）法
10、。该法是利用高压天然气节流膨胀降温而使部分水冷凝脱除。膨胀降温而使部分水冷凝脱除。根据克克方程：根据克克方程：dlnPdlnPs s/dT=/dT=H Hvapvap/RT/RT2 2 H Hvapvap0 0，液体饱和蒸气压，液体饱和蒸气压P Ps s随温度升高而增加，当温随温度升高而增加，当温度降低时，度降低时，P Ps s减小。而总压减小时，原来水汽分压相应减小，减小。而总压减小时，原来水汽分压相应减小，多余水汽就冷凝下来。用到的设备是节流阀。多余水汽就冷凝下来。用到的设备是节流阀。适用范围：高压天然气。适用范围：高压天然气。如果气体露点要求较低，或膨胀后气体温度较低，则需如果气体露点要
11、求较低，或膨胀后气体温度较低，则需要注入乙二醇等抑制剂的方法，以抑制水合物的形成。要注入乙二醇等抑制剂的方法，以抑制水合物的形成。第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件 机械制冷冷却法机械制冷冷却法 在一些以低压伴生气为原料气的露点控制装置中一般采用在一些以低压伴生气为原料气的露点控制装置中一般采用机械制冷机械制冷 通常为蒸汽压缩制冷通常为蒸汽压缩制冷 的方法获得低温，使天然气的方法获得低温，使天然气中更多的烃类气体（同时还有水蒸气）冷凝析出，从而达到中更多的烃类气体（同时还有水蒸气）冷凝析出，从而达到露点控制或既回收液烃又同时脱水的目的。露点控制或既回收液烃又同时脱水的目的。综述：对于压力比较
12、低的天然气，可采用机械制冷方式进综述：对于压力比较低的天然气，可采用机械制冷方式进行冷却脱水。首先对天然气进行压缩，使天然气达到高温高行冷却脱水。首先对天然气进行压缩，使天然气达到高温高压、经水冷却器冷却、再经节流，从而使温度降至天然气中压、经水冷却器冷却、再经节流，从而使温度降至天然气中水的露点之下，则水从天然气中析出，实现脱水。若冷却脱水的露点之下，则水从天然气中析出，实现脱水。若冷却脱水过程达不到作为液化厂原料气中对水露点的要求，则还应水过程达不到作为液化厂原料气中对水露点的要求，则还应采用其他方法对天然气进行进一步的脱水。采用其他方法对天然气进行进一步的脱水。为防止形成水合物，通常在降
13、温前把甘醇（乙二醇、二甘为防止形成水合物，通常在降温前把甘醇（乙二醇、二甘醇）、甲醇等防冻剂注入气流中。醇）、甲醇等防冻剂注入气流中。第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件 克拉中央处理厂采用克拉中央处理厂采用J-TJ-T阀节流制冷、低温冷凝，实现脱水脱烃的工阀节流制冷、低温冷凝，实现脱水脱烃的工艺。由集气装置、脱水脱烃装置、乙二醇再生及注醇装置、火炬及放空艺。由集气装置、脱水脱烃装置、乙二醇再生及注醇装置、火炬及放空系统等系统等1313个辅助系统组成，共有个辅助系统组成，共有6 6套并列脱水脱烃装置，日处理能力可达套并列脱水脱烃装置，日处理能力可达30003000万立方米，最大可达万立方米，最
14、大可达36003600万立方米。万立方米。天然气气液分离预冷换热J-T阀节流冷温分离器干气聚结器回收冷量外输气注乙二醇第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件低温分离（低温分离（LTSLTS）法在中央处理厂的运用）法在中央处理厂的运用原料气自集原料气自集气装置来气装置来凝析油聚结器凝析油聚结器醇烃液加热器醇烃液加热器节流阀节流阀原料气预冷器原料气预冷器干气聚结器干气聚结器至燃料气系统至燃料气系统至乙二醇再生至乙二醇再生及注醇装置及注醇装置三相分离器低温分离器干气去增压站干气去增压站低温分离脱水主工艺低温分离脱水主工艺第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件富液缓冲罐富液缓冲罐再生塔富富MEGMEGME
15、GMEG换热器换热器贫液缓冲罐贫液缓冲罐塔顶回流罐塔顶回流罐MEGMEG重沸器重沸器导热油导热油循环水循环水注醇泵注醇泵贫贫MEGMEG4545乙二醇再生系统乙二醇再生系统第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件牙哈凝析气处理工艺流程凝析气计量分离器生产分离器水冷预冷换热器J-T阀节流低温分离器预冷换热器回收冷量外输压缩机注气压缩机低冷三相分离器乙二醇再生系统分馏系统凝析油一级闪蒸二级闪蒸三级闪蒸稳定塔稳定外输12MPa56液气乙二醇40-57MPa -22气液乙二醇液烃6.6MPa 407.2MPa2.3MPa0.6MPa0.1MPa第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件吉拉克凝析气处理工艺流程石
16、炭系来气计量分离器生产分离器预冷换热器J-T阀低温三相分离器乙二醇再生系统预冷换热器外输（气）一级闪蒸二级闪蒸稳定塔稳定外输（油）12.1MPa27.8乙二醇气液8.3MPa -18.3气乙二醇轻烃2.5MPa0.55MPa第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件二、溶剂吸收法二、溶剂吸收法 此法利用溶剂对水所具有的强烈亲和力而脱除天然气中此法利用溶剂对水所具有的强烈亲和力而脱除天然气中水份，它是属于物理吸收的范畴。本方法是目前天然气脱水水份，它是属于物理吸收的范畴。本方法是目前天然气脱水领域运用最广泛的方法，技术成熟，适于大气量天然气脱水领域运用最广泛的方法，技术成熟，适于大气量天然气脱水处理，
17、常用脱水剂是甘醇类化合物和氯化钙水溶液。处理，常用脱水剂是甘醇类化合物和氯化钙水溶液。一般来说，甘醇法脱水主要用于使天然气露点符合管输一般来说，甘醇法脱水主要用于使天然气露点符合管输要求的场合。甘醇在脱水塔中自上而下与天然气逆流接触。要求的场合。甘醇在脱水塔中自上而下与天然气逆流接触。吸收其中水分，使天然气的露点降低至符合输气要求，并送吸收其中水分，使天然气的露点降低至符合输气要求，并送往输气系统或下一工序。吸水后的醇由塔底流出，经换热、往输气系统或下一工序。吸水后的醇由塔底流出，经换热、加热，干天然气汽提，浓度提高后，用泵送往脱水塔循环使加热，干天然气汽提，浓度提高后，用泵送往脱水塔循环使用
18、。用。第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件脱水吸收脱水吸收剂剂优点优点缺点缺点适用范围适用范围CaClCaCl2 2水水溶液溶液1 1、投资与操作费用低，不燃烧、投资与操作费用低，不燃烧2 2、在更换新鲜、在更换新鲜CaClCaCl2 2前可无人值守前可无人值守1 1、吸水容量小且不能重复使用、吸水容量小且不能重复使用2 2、露点降小且不稳定、露点降小且不稳定3 3、更换、更换CaClCaCl2 2时劳动强度大，且有废时劳动强度大，且有废CaClCaCl2 2溶液处理问题溶液处理问题边远地区小流量、边远地区小流量、露点降要求较小的露点降要求较小的天然气脱水天然气脱水二甘醇二甘醇（DEGDEG）
19、1 1、天然气中含有、天然气中含有H H2 2S S、COCO2 2、O O2 2时，在一时，在一般温度下是稳定的般温度下是稳定的2 2、吸水容量大、吸水容量大1 1、蒸汽压较、蒸汽压较TEGTEG高，蒸发损失大高，蒸发损失大（22mg/m22mg/m3 3）2 2、理论热分解温度较、理论热分解温度较TEGTEG小小（164.4164.4），再生后的），再生后的DEGDEG浓度较小浓度较小3 3、露点降较、露点降较TEGTEG小小4 4、投资及操作费用较、投资及操作费用较TEGTEG高高集中处理站内大流集中处理站内大流量、露点降要求较量、露点降要求较大的天然气脱水大的天然气脱水三甘醇三甘醇（T
20、EGTEG）1 1、天然气中含有、天然气中含有H H2 2S S、COCO2 2、O O2 2时，在一时，在一般温度下是稳定的般温度下是稳定的2 2、吸水容量大、吸水容量大3 3、理论热分解温度达、理论热分解温度达206.7206.74 4、露点降可达、露点降可达44-8344-835 5、蒸汽压较、蒸汽压较DEGDEG低，蒸发损耗小低，蒸发损耗小（15mg/m15mg/m3 3）6 6、投资及操作费用较、投资及操作费用较DEGDEG低低1 1、投资及操作费用较、投资及操作费用较CaClCaCl2 2水溶液法水溶液法高高2 2、当有液烃存在时再生过程易起泡，、当有液烃存在时再生过程易起泡，有时
21、需要加入消泡剂有时需要加入消泡剂集中处理站内大流集中处理站内大流量、露点降要求较量、露点降要求较大的天然气脱水大的天然气脱水常用脱水剂优、缺点对比常用脱水剂优、缺点对比第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件 三甘醇（TEG）的主要物性 三甘醇分子式 HOCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2OH 无色或微黄粘稠液体，相对密度1.1254，沸点285.5，蒸汽压（25）小于1.33Pa，理论热分解温度206.7 从结构上看，甘醇有两个羟基，存在氢键作用。当天然气与甘醇充分接触时，甘醇靠氢键作用会与天然气中的水汽分子结合成缔合物而脱除水份，吸水后的溶剂经加热可实现再生。第二处理厂培训课件第二处理厂
22、培训课件产品气产品气分离器分离器 脱脱水水吸吸收收塔塔原料气原料气外输气外输气TEGTEG贫液贫液TEGTEG富液去再生富液去再生原料气聚原料气聚结过滤器结过滤器第二处理厂第二处理厂TEG工艺流程工艺流程TEGTEG脱水法在克拉第二处理厂的运用脱水法在克拉第二处理厂的运用第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件TEGTEG闪蒸罐闪蒸罐TEG再生工艺流程再生工艺流程TEG富液富液TEG贫液贫液汽提气汽提气燃料气燃料气闪蒸气闪蒸气重沸器重沸器TEGTEG后冷器后冷器第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件TEGTEG脱水装置操作注意事项脱水装置操作注意事项 TEG入口温度升高，含水量亦升高,吸收塔径增加当
23、温度超过48，TEG损失增大;温度低于10也不太好，TEG太粘稠,1520之间易发泡，适宜入口温度26-43。塔内压力 只要塔压小于20.68MPa(表压),则压力对吸收过程无影响;在恒定温度下，入口气含水量随压力增而减小,因此高压脱水时,脱的水量不多，故一般吸收塔操作压力3.458.27MPa 第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件 甘醇浓度 贫甘醇浓度越高，露点降越大，离开吸收塔的气体实际露点一般较平衡露点高5.58.3 普遍的贫甘醇浓度在98%99%之间。重沸器温度 此温度越高，水脱除越多，但必在204 以下(TEG热分解温度)。无汽提气条件下，贫甘醇最高浓度在98.7%，重沸器温度一般为
24、 187.7198.8,甘醇浓度98.298.5%若需更高甘醇浓度,可加汽提气。第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件三、固体吸附法三、固体吸附法 利用比表面很大的固体颗粒吸附水份而脱水，吸附过程既有物理吸附又有化学吸附过程，但主要以物理吸附为主。此法脱水深度极高，工艺简单，能耗较大。适用于天然气深度脱水或提氦场所。第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件 1、吸附脱水原理 根据吸附剂表面与被吸附物质之间的作用力不同，分为物理吸附和化学吸附两种。物理吸附是指流体中被吸附流体分子与吸附剂表面分子间为分子间吸引力范德华力作用的结果。物理吸附速度快，无选择性。化学吸附是依靠化学键力作用的结果。化学吸附再生
25、速度慢，有选择性。天然气脱水主要是属于物理吸附过程。第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件2 2、常用吸附剂比较、常用吸附剂比较 名称名称内容内容活性铝土矿活性铝土矿活性氧化铝活性氧化铝硅胶硅胶分子筛分子筛成份成份天然矿石，天然矿石，AlAl2 2O O3 3，经磁铁，经磁铁分离加热经活化分离加热经活化制得制得偏铝酸钠溶液结偏铝酸钠溶液结晶，过滤焙烧而晶，过滤焙烧而得得硅酸钠与硫酸反硅酸钠与硫酸反应得硅酸应得硅酸天然或人工合成天然或人工合成的泡沸石型水合的泡沸石型水合铝硅酸盐晶体铝硅酸盐晶体优点优点成本低、机械强成本低、机械强度高度高露点降大露点降大脱水性强，易再脱水性强，易再生生脱水深度高脱水
26、深度高缺点缺点湿容量小湿容量小再生能耗高，吸再生能耗高，吸附重烃，与酸反附重烃，与酸反应应寿命短，易裂，寿命短，易裂，常用于实验室常用于实验室气体压降大，能气体压降大，能耗高耗高第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件 常见干燥剂的吸水性对比常见干燥剂的吸水性对比 第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件注意：分子筛对注意：分子筛对NHNH3 3、H H2 2S S等极性分子具等极性分子具有较强的亲和力，有较强的亲和力，分子筛在吸水时，分子筛在吸水时，也吸附这些分子。也吸附这些分子。其吸附的强弱顺序其吸附的强弱顺序为：为：H H2 2O ONHNH3 3H H2 2
27、S SSOSO2 2COCO2 2分子筛的特点分子筛的特点吸附选择性强，能够按照吸附吸附选择性强，能够按照吸附质的分子大小和极性进行选择性质的分子大小和极性进行选择性吸附；吸附；气体中水的相对湿度高时湿容气体中水的相对湿度高时湿容量较小，但在的相对湿度较低量较小，但在的相对湿度较低（小于（小于30%30%）、高温（超过）、高温（超过2525）、高气速条件下，具有较）、高气速条件下，具有较高的湿容量；高的湿容量；使用寿命较长；使用寿命较长；不易被液态水破坏；不易被液态水破坏；再生时能耗高，价格高。再生时能耗高，价格高。第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件 分子筛脱水原理 不同分子筛有不同孔径，准
28、许小于孔径的分子通过，达到选择吸附的作用。分子筛脱水特点（1）分子筛能根据分子大小和构型选择性的吸收 （2）对于不饱和分子，极性分子和易极化分子具有较强吸附作用，露点可降至100，湿容量大（3）在吸附质浓度很低或较高温度下，分子筛仍有很大吸附能力 第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件 分子筛脱水的吸附设备多采用固定床吸附塔，对单塔而言，属间歇式操作，为保证生产连续性，采用多塔并联形式。每一个塔总是依次在吸附、再生、冷却的循环下运行，并交替使用。工艺中共有三个循环：吸附或干燥气循环加热或再生循环冷却循环NH3是一种无色气体，有强烈的刺激气味。极易溶于水，常温常压下1体积水可溶解700倍体积氨。氨
29、对地球上的生物相当重要，它是所有食物和肥料的重要成分。氨也是所有药物直接或间接的组成。氨有很广泛的用途，同时它还具有腐蚀性等危险性质。由于氨有广泛的用途，氨是世界上产量最多的无机化合物之一，多于八成的氨被用于制作化肥。.第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件湿天然气湿天然气再生气再生气压缩机压缩机再生气冷却器再生气冷却器水水分分离离器器水水再生气再生气再生气加热器再生气加热器干气干气排污排污再再生生吸吸附附冷冷吹吹分分离离器器工工 艺艺 简简 图图第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件吉拉克凝析气处理工艺流程三叠系来气吉南4来气生产分离器计量分离器分子筛脱水一级预冷丙烷制冷低温分离二级预冷分馏系统
30、膨胀机制冷低温分离回收冷量干气外输压缩机外输（气）进站分离器凝析油系统7.3MPa33.697.1MPa22.9气液6.85MPa -7.36.8MPa -256.65MPa-58.378.1MPa55液第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件英买力天然气处理装置流程 进站凝析气段塞流捕集器原料气分离器25玉东,羊塔英买气油分子筛冷却气凝析油稳定装置压力调节阀气分子筛脱水器(粉尘过滤分离器)凝析油三级闪蒸罐加热分子筛再生气贫富液换热器J-T阀-201.75MPa低温分离器-45贫富液换热器-45液脱乙烷塔贫富液换热器气脱乙烷塔气压缩机天然气外输压缩机组125脱乙烷塔底重沸器液液化气和轻油产品第二处
31、理厂培训课件第二处理厂培训课件四、化学反应脱四、化学反应脱水法水法 它是利用化学试剂与天然气中水份发生不可逆的反应脱除水份，因溶剂无法回收，只能用于实验之中。第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件一、吸附法一、吸附法 利用具有多孔结构的固体吸附剂如活性炭、硅胶、硅藻土等对各种烃类吸附容量的不同，从而使天然气中一些组分得以分离的方法。这种方法一般多用于处理量较小且C3+含量较小的湿气中回收较重烃类；也可用作从天然气中脱水及回收烃类，使天然气烃水露点符合管输要求。吸附法的流程与分子筛双塔脱水类似，装置比较简单，投资较少，但能耗较大，成本高，吸附剂容量未能得到很好解
32、决，因此在世界范围内没有广泛应用。轻烃回收常用的三种方法轻烃回收常用的三种方法第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件二、油吸收法二、油吸收法 选定吸收油选择性地吸收天然气中乙烷以上的组分。吸收油一般采用石脑油、煤油或柴油。按照吸收温度不同，该法又可分为常温、中温及低温油吸收法。常温油吸收法在60年代中期之前一直是世界上轻烃回收的主要工艺方法。常温、中温油吸收法回收率较低，故低温油吸收法逐步占主导地位温度在-40左右。由于吸收油平均分子量较大，所需的体积循环量也越大，而且解析过程所需的温度高，能耗大。所以，该法已逐渐被其它方法所取代。第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件三、冷凝分离法三、冷凝分离法
33、 冷凝分离法是利用在一定压力下天然气中各组分的挥发度不同，冷凝分离法是利用在一定压力下天然气中各组分的挥发度不同，将天然气冷却至露点温度以下，得到一部分将天然气冷却至露点温度以下，得到一部分C C3 3+天然气凝液。天然气凝液。冷凝分离法在低温下进行，故也可称为低温分离法。一般可分为冷凝分离法在低温下进行，故也可称为低温分离法。一般可分为浅冷和深冷。浅冷以回收浅冷和深冷。浅冷以回收C C3 3+为主要目的，致冷温度一般在为主要目的，致冷温度一般在-15-15-25-25；深冷以回收深冷以回收C C2 2+为主要目的，致冷温度为主要目的，致冷温度-90-90-100-100。中冷温度一般在。中冷
34、温度一般在-3030-80-80。按照提供冷量的制冷系统不同，致冷方法分为：冷剂制冷法（外按照提供冷量的制冷系统不同，致冷方法分为：冷剂制冷法（外加冷源法）、直接膨胀制冷和联合制冷法。加冷源法）、直接膨胀制冷和联合制冷法。第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件冷剂制冷法（外加冷源法）冷剂制冷法（外加冷源法）利用冷剂的相变传递热量，即在冷剂蒸发时吸热，冷凝利用冷剂的相变传递热量，即在冷剂蒸发时吸热，冷凝时放热。主要工艺有：压缩制冷工艺，如丙烷制冷、氨制时放热。主要工艺有：压缩制冷工艺，如丙烷制冷、氨制冷；吸收制冷工艺，如氨吸收制冷。冷；吸收制冷工艺，如氨吸收制冷。直接膨胀制冷法直接膨胀制冷法常用的
35、直接膨胀设备有：节流阀（常用的直接膨胀设备有：节流阀（J-TJ-T阀）、热分离机、阀）、热分离机、涡轮膨胀机。涡轮膨胀机。联合制冷法联合制冷法冷剂和直接膨胀制冷二者的联合。冷剂和直接膨胀制冷二者的联合。第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件 在天然气中，除了前面所述的水和酸性气体以外，还有汞、重烃等一在天然气中，除了前面所述的水和酸性气体以外，还有汞、重烃等一些杂质，下面分别对这些非目标组分的危害和净化方法作一简单介绍。些杂质，下面分别对这些非目标组分的危害和净化方法作一简单介绍。一、氦气一、氦气 He He是现代工业、国防和近代技术不可缺少的气体之一。是现代
36、工业、国防和近代技术不可缺少的气体之一。HeHe在核反应在核反应堆、超导体、空间模拟装置、薄膜工业、飞船和导弹工业等现代技术中，堆、超导体、空间模拟装置、薄膜工业、飞船和导弹工业等现代技术中，作为低温流体和惰性气体是必不可少的。世界上唯一供大量开采的作为低温流体和惰性气体是必不可少的。世界上唯一供大量开采的HeHe资资源是含源是含HeHe天然气。所以天然气中提取氦气，在经济上具有较强的竞争力。天然气。所以天然气中提取氦气，在经济上具有较强的竞争力。第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件二、汞二、汞 汞的存在会严重腐蚀铝制设备，极微量的汞含量足以给铝制设备带汞的存在会严重腐蚀铝制设备，极微量的汞含
37、量足以给铝制设备带来严重的破坏。当汞（包括单质汞、汞离子及有机汞化合物）存在时，铝来严重的破坏。当汞（包括单质汞、汞离子及有机汞化合物）存在时，铝会与水反应生成白色粉末状的腐蚀产物，严重破坏铝的性质。而且汞还会会与水反应生成白色粉末状的腐蚀产物，严重破坏铝的性质。而且汞还会造成环境污染，以及检修过程中对人员的危害。所以汞的含量应受到严格造成环境污染，以及检修过程中对人员的危害。所以汞的含量应受到严格的限制。的限制。脱除汞依据的原理是汞与硫在催化反应器中的反应。在高的流速下，脱除汞依据的原理是汞与硫在催化反应器中的反应。在高的流速下，可脱除含量低于可脱除含量低于0.001g/m0.001g/m3
38、 3的汞，汞的脱除不受可凝混合物的汞，汞的脱除不受可凝混合物C C5 5+烃及水的烃及水的影响。美国一家公司研制了一种专门用于从气体中脱除汞的硫浸煤基活性影响。美国一家公司研制了一种专门用于从气体中脱除汞的硫浸煤基活性炭炭HGRHGR。日本采用了一种新的。日本采用了一种新的MR-3MR-3吸收剂用于净化天然气中的汞。它能使吸收剂用于净化天然气中的汞。它能使汞含量降低至汞含量降低至0.001g/m0.001g/m3 3以下，比以下，比HGRHGR性能优良。性能优良。第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件三、重烃三、重烃 重烃常指重烃常指C C5 5+烃类。在冷凝天然气的循环中，重烃总是先被冷凝下来
39、。烃类。在冷凝天然气的循环中，重烃总是先被冷凝下来。如果未把重烃先分离掉，或在冷凝后分离掉，则重烃将可能冻结从而堵塞如果未把重烃先分离掉，或在冷凝后分离掉，则重烃将可能冻结从而堵塞设备。极少量的设备。极少量的C C6 6+馏分特性的微小变化，对于预测烃系统的相特性有相馏分特性的微小变化，对于预测烃系统的相特性有相当大的影响。这是因为气体的露点温度受混合物中最重组分的影响较大，当大的影响。这是因为气体的露点温度受混合物中最重组分的影响较大，C C6 6+馏分变化对露点温度或压力有惊人的影响。馏分变化对露点温度或压力有惊人的影响。在用分子筛、活性氧化铝或硅胶吸附脱水时，重烃可被部分脱除。脱在用分子
40、筛、活性氧化铝或硅胶吸附脱水时，重烃可被部分脱除。脱除的程度取决于吸附剂的负荷和再生的形式等，但采用吸附剂不可能使重除的程度取决于吸附剂的负荷和再生的形式等，但采用吸附剂不可能使重烃的含量降低到所要求的很低浓度，余下的重烃通常在低温区中的一个或烃的含量降低到所要求的很低浓度，余下的重烃通常在低温区中的一个或多个分离器中除去，此法也称为深冷分离法。多个分离器中除去，此法也称为深冷分离法。第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件四、四、COSCOS 虽然虽然COSCOS相对来说是无腐蚀的，但它的危害不可轻视。首先，它可以相对来说是无腐蚀的，但它的危害不可轻视。首先，它可以被极少量的水水化，从而形成被极
41、少量的水水化，从而形成H H2 2S S和和COCO2 2；其次，；其次，COCO2 2的正常沸点为的正常沸点为-48-48，与丙烷的沸点与丙烷的沸点-42-42很接近，当分离回收丙烷时，约有很接近，当分离回收丙烷时，约有90%90%的的COSCOS出现在丙出现在丙烷尾气或液化石油气烷尾气或液化石油气LPGLPG中，如果在运输和储存中出现潮湿，即使是中，如果在运输和储存中出现潮湿，即使是0.50.510-6m10-6m3 3/m/m3 3的的COSCOS被水化，也会产生腐蚀故障。所以被水化，也会产生腐蚀故障。所以COSCOS必须在净化时必须在净化时脱除掉。通常脱除掉。通常COSCOS与与H H2 2S S和和COCO2 2在脱酸时一起脱除。在脱酸时一起脱除。第二处理厂培训课件第二处理厂培训课件讲解完毕谢谢观看
