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天然气脱硫脱碳工艺发展进程的回顾_甲基二乙醇胺现居一.pdf

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第29卷第1期 OILANDGASTREATINGANDPROCESSING油气加工15 天然气脱硫脱碳工艺发展进程的回顾 ———甲基二乙醇胺现居一支独秀地位 王开岳 中国石油西南油气田公司天然气研究院，四川成都610213 摘要： 简要回顾了天然气脱硫脱碳工艺的发展历程，评介了四大类工艺，尤其是胺法。20世纪80年 代获得工业应用的甲基二乙醇胺，尤其在我国，取得重大节能及经济效益，现处于一枝独秀地位。介 绍了我国天然气净化厂使用的脱硫脱碳工艺结构及国外近期在甲基二乙醇胺领域取得的进展和获 得的认识，提出了进一步研究的课题。 关键词： 天然气；脱硫脱碳；胺法；甲基二乙醇胺；发展进程 文献标识码：B 文章编号：1006-5539（2011）01-0015-07 0前言理，我国在20世纪50年代初，为了解决生产炭黑的 随着天然气在世界以及我国能源结构中地位的原料天然气的质量问题，也曾建有黄土脱硫装置。 不断上升，天然气净化工业的地位也愈益重要。而在20世纪30年代，国外使用有机醇胺作为脱硫脱 天然气净化所包括的脱硫脱碳、脱水、硫磺回收及尾碳溶剂的胺法工业化是天然气脱硫脱碳工艺的一大 气处理等各类工艺中，脱硫脱碳工艺又居于“龙头”地突破，它为天然气工业的加速发展和天然气的广泛利 位，其重要性自不待言。用起到了保驾护航作用。 我国现代化的天然气脱硫脱碳工艺研发始于20世纪50年代至60年代以来，天然气脱硫脱 1964年，经过40余年的发展已取得巨大成就。本文拟碳工艺的广泛开发，逐步形成了如表1所示的化学 对天然气脱硫脱碳的发展历程作简要回顾，并对胺类、物理类、化学物理类及生化类等四大类工艺。此 法，尤其是甲基二乙醇胺（MDEA）法作重点评述，介绍中，化学类及物理类又可根据其脱除机制的不同而 我国天然气净化厂使用的工艺结构，国外在新世纪于可分为若干小类，由此形成的脱硫脱碳工艺则有数 MDEA领域内取得的进展和获得的认识，并提出了需十种之多，它们对不同的气质条件及工况有不同的 要进一步研究的课题。适应性。 在四大类工艺中，化学类工艺，尤其是胺法居于 主导地位以砜胺法为代表的化学物理类工艺也有很 1四大类脱硫脱碳工艺； 好应用物理类的几种工艺各有其适用的范围生化 天然气脱硫始于以黄土（沼铁矿）等天然矿物处；； 收稿日期： 2010-11-15 作者简介： 王开岳（1936-），男，江苏泰州人，教授级高级工程师，1957年毕业于北京石油学院人造石油专业，主要从事人造石油、天然气净化、 天然气化工方面的研究。 天然气与石油 2011年2月 16NATURALGASANDOIL 表1各类天然气脱硫脱碳工艺的特点 类别脱硫脱碳物料工艺名称工作原理主要特点适应性 胺液具碱性，可在常温下与净化度高，既可完全脱除 法，法，法，对不同天然气 胺MEADEADIPA及反应，然后升温和，也可选择脱除 各种醇胺溶液法，法，H2SCO2H2SCO2组成有广泛的 法MDEADGA降压再生，放出所吸收的酸，烃吸收少，脱有机硫效 ，等H2S适应性 SNPA-DEAFlexsorbSE气，溶液循环使用率不高，工业经验十分丰富 热 法，，，以热钾碱液在较高的温度在较高温度下吸收酸气，净 钾加有活化剂的BenfieldCatacarbG-V宜用于合成气 ，南化双活化剂下吸收酸气，然后降压再生化度不如胺法，能耗较胺法 碱溶液FlexsorbHP脱除 K2CO3法等放出酸气，碱液循环使用低CO2 法 化 直适用于低HS 学以中性、微碱性或酸性溶液HS净化度高，将脱硫和硫2 接Stretford，Lo-Cat，PDS，2含量的天然气 类含有氧载体的吸收，其中的氧载体可回收联为一体，一般不脱除 转，，，栲胶，H2S脱硫，也可用 溶液SulFeroxSulfintCIP将其转化为元素硫，以空气，溶液循环量大，再生能 化等CO2于处理贫 FD再生溶液后循环使用耗低，有废液处理问题H2S 法酸气 非 再使用氧化铁锌盐三嗪等 可与发生海绵铁，，氧化铁浆液，、、适于天然气潜 生H2SCT8-4B液体固体或浆液与反脱除但不脱，投资 反应的固体或，，、H2SH2SCO2硫量很低的工 性ChemsweetSulfaTreat应而将其脱除，反应产物废费用低，有废料处理问题 液体物料等况 方Sulfa-Scrub弃 法 物利用及在溶剂中 及等H2SCO2达到高净化度较困难，适于天然气中 理H2SCO2，，，的高溶解度和烃的低溶解H2S 有高溶解度而SelexolFlourSolVentRectisol溶液负荷与酸气分压成正酸气分压高且 溶，，，度而脱除酸气，通过降压闪 烃溶解度低的IFPexolPurisolMorphysorb比，能耗低，有烃损失问题，重烃含量低的 剂等蒸等措施析出