天然气脱硫脱碳方法的选择
徐学飞
中石化石油工程设计有限公司
摘要：天然气中的硫化氢和二氧化碳会危害设备、污染环境，需要将其既除。本文介绍了化学反应、物理吸收、化学物理、膜分高等几种脱酸方法，并根据不同工艺的优缺点及天然气组分、处理量速择合适的既酸工艺
关键词：天然气；酸气；既硫脱碳；醇胺法；风胺法；引言
随着我国对环境保护的重视，能源结构调整已势在必行，天然气已超过煤炭成为仅次于石油的第二大能源。从矿藏中开采出来的天然气是组分复杂的混合物，含少量的COHS和有机硫化物等非经类杂质。CO会降低天然气的热值并腐蚀处理设备和输送管道"，HS是一种有毒气体，危害性极大，有机确化物会导
致下游工厂的催化剂中毒，燃烧产物污染环境。·、天然气脱酸方法
目前，存在多种天然气脱酸工艺方法，有化学反应法、物理吸收法、化学-物理法、膜分离、分子筛吸附、液相氧载体直接氧化。低温分离等。下面介绍主要的几种脱酸工艺
1.醇胺法
醇胺类化合物中至少含有一个羟基和一个胺基的有机碱，羟基可以降低化合物蒸压，并增加在水中的溶解度，而胺基则是为水溶液提供必要的碱度，促进对酸性组分的吸收。常用的醇胺溶液主要有一乙醇胺(MEA)，二乙醇胺（DEA）、甲基二乙醇胺(MDEA)等。以CO,为例反应如下
2RNH,(R,NH, R,N) +H,CO, (RNH,) ,CO,J(R,NH,) ,CO,,
(R,NB),CO, 1
上述可逆反应在吸收塔内反应平衡向右移动，原料气中酸气进入溶液，再生塔中反应平衡向左移动，释放出酸气。MDEA溶液脱碳脱硫的工艺流程如图2-1所示。
98 克
G
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2.物理吸收法
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图2-1MDEA脱酸工艺流程
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物理溶剂法采用的溶剂有多乙二醇二甲醚、联酸丙烯酯、甲醇N-甲基吡略烷酮及多乙二醇甲基异丙基醚等，其中多乙二醇二甲醚法是用于天然气脱疏脱联的一种重要方法，该工艺也称
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2015年1月
环境保护
为Selexol,现已建成50余套工业装置，其中大约三分之一用于天然气处理
NEGA公司的Selexol装置流程与MDEA流程类似，包括酸气吸收、富液解析、贫液气提等，原料气在吸收塔内与Selexol溶剂逆流接触吸收天然气中的H,S.有机硫水、部分CO，吸收后的富液进人解吸塔解吸出酸气，溶液得到再生循环使用，酸气进入硫磺回收装置。
3.化学-物理法
应用最广泛的化学-物理溶剂法是限胺法，该方法选用的物理溶剂为环丁虱，化学溶剂为二异丙醇胺(DIPA)或甲基二乙醇胺(MDEA)。在该溶剂体系中的醇胺组分与酸气发生化学反应脱酸，且对H,S有一定的选吸能力，环丁限物理溶解作用分担了醇胺组分的负荷，也提高了溶液脱除有机硫的能力。壳牌公司开发的二异丙醇胺-环丁限-水溶液体系的Sulfinol法又称为Sul finol-D,对应甲基二乙醇胺的鼠胺法称为Sulfinol-M
Sulfinol法工艺流程与Selexol法类似，主要流程包括酸气吸收、富液再生，溶液循环等过程。
4.膜分离法
膜分离法工作原理是基于各种组分通过膜时的透过性不同，通过膜的驱动力是膜两侧组分分压，水，H,S和CO:是高透过性物质，容易从大量的经分子中分离出来。
一级膜分高工艺流程甲烷损失率较高，大规模工业应用的膜分离装置都果用二级膜分离装置。
二、脱酸方法的选择
选择净化方法时需综合考虑以下素选择工艺：(1)天然气中CO:的含量，(2)是否需要选择性地脱除其他组分，(3)天然气处理量、压力、温度，(4)管输及下游加工工艺要求等，(5)重经在气体中的数量。
Y气田分为Y1.Y2两个区块，各设净化厂一座，产能建设规模均为14×10'Nma，气组分如表3-1所示。
表3-1Y气田气源组分
甲
a
烧
0.0
94.
0.0
08
420
0.4 24
丙院
0.0 25
0.0 016
00, 4.5 23
正了您 0.0 002
N 0.0 54
新成烧 0.0 002
异
正
06
o.0 0.0
003
001
0.0 00