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1、小型天然气脱碳脱水工艺方案选择摘 要：天然气净化工艺可脱除CO2、水等，到达天然气外输要求。常见的天然气脱碳脱水方法有活化MDEA脱碳、分子筛脱水、PSA、膜别离等。以处理量为10万m3/d天然气工程为根底，对不同的脱碳脱水方案进展综合分析p ，为其他同类工程工程更好的选择脱碳脱水方案提供一定的参考。关 键 词：天然气；脱碳；脱水中图分类号：TE 624 文献标识码： A 文章编号： 1671-046020_06-1172-04Selection of Technological Process for Decarbonizationand Dehydration of Natural Gas
2、 in Small ProjectsJIA Rong-rong， MENG Hong， LIU Yong-duo， ZHANG Li-yuan， LI Dan-dan， ZHANG Ya-qing， _UE HanChina Petroleum Engineering Co.， Ltd.Huabei pany， Hebei Renqiu 062550，ChinaAbstract： Natural gas purification process can remove CO2， water， etc.， to meet the requirements of natural gas transm
3、ission.mon methods of decarbonization and dehydration of natural gas contain activated MDEA decarbonization， molecular sieves dehydration， PSA， membrane separation.In this paper， different decarbonization and dehydration methods were prehensive analyzed based on the natural gas project with processi
4、ng capacity of 100 000 m3/d a day， which could provide some reference for decarbonization and dehydration in other similar projects.Key words： Natural gas； Decarbonization； Dehydration井场采出的天然气常含有CO2、H2O等杂质，直接外输会对管道造成严重腐蚀，且不符合外输天然气标准，因此输送到下游管网前需对天然气进展脱碳脱水，使水露点、CO2含量均到达输送条件标准要求。常见的天然气脱碳脱水方法有活化MDEA脱碳1、
5、分子筛脱水2、PSA3、膜别离4-6等，活化MDEA工艺是目前应用最广泛的天然气脱除CO2工艺；分子筛可脱除天然气中水分，且脱除精度较高；PSA和膜别离可用于天然气脱碳脱水，适用于处理气量较小的场合，自动化程度高，方便管理。PSA和膜别离可同时实现对原料气中的CO2和水的脱除，因此，可分别采用单套PSA或膜别离装置实现脱碳脱水。但MDEA脱碳、分子筛脱水仅能对单一组分进展脱除，需要采用组合工艺即：MDE(转载自：.BdfQy. 千 叶帆 文摘:小型天然气脱碳脱水工艺方案选择)A脱碳+分子筛脱水组合，完成净化。本文将针对这三种工艺进展介绍，并以10万m3/d天然气处理量为根底，对不同的脱碳脱水方
6、案进展综合分析p ，为同类小型天然气脱碳脱水工程工艺方案的选择，提供一定参考。1 脱碳脱水工艺1.1 膜别离工艺膜别离系统的工作原理就是利用高分子聚合物薄膜选择“过滤”原料气，从而实现气体别离目的。混合原料气中，聚合物薄膜对不同组分的选择浸透速率不同，水蒸汽、氢气等气体的浸透速率较快，可优先通过聚合物薄膜，且浸透过程会产生压降损失，浸透完成后气体压力较低。氮气及甲烷等烃类的浸透速率较慢，在别离过程中，滞留在聚合物薄膜的一侧，因此压降损失较小，能维持气体滞留侧较高的压力7-13。1.2 PSA工艺变压吸附PSA通过吸附剂与吸附质间的分子作用力，对气体进展选择性吸附。变压吸附剂对不同组分的吸附才能
7、不同，因此当混合气体通过吸附剂床层时，气体中的某些组分可以被优先吸附下来，剩余组分的吸附量很小，从而实现气体别离和提纯。此外，由于吸附剂对气体的吸附才能随压力的降低而降低，吸附完成后，通过将吸附剂床层压力降到低压，可实现吸附剂的再生。1.3 MDEA脱碳+分子筛工艺1.3.1 MDEA脱碳MDEA具有溶剂浓度高、酸气负荷大、腐蚀性低、抗降解才能强、能耗低等优点，在天然气净化方面得到了广泛的应用。MDEA脱碳的原理即利用N-甲基二乙醇胺的水溶液，在高压低温下吸收二氧化碳并形成胺基甲酸氢盐14，15，别离出原料气中的二氧化碳。利用该反响的可逆性，低压高温下以逆向反响为主，重新生成MDEA和二氧化碳，并在分馏塔内对二者别离，实现MDEA溶剂的再生。MDEA溶液在与CO2发生化学反响的同时，也有局部CO2溶解于溶液中，该局部CO2在再生时也随之释放出来。1.3.2 分子筛脱水天然气经MDEA脱碳处理后，脱酸气在操作条件下为水饱和状态，输送过程中，可能在管道内形成水化物，造成管道冻堵，带来平安隐患。脱酸气露点温度在4050 之间，输送过程中，温度低于此值，那么会有凝液析出，造成管道内低点积液。因此，综合考虑来看，脱酸气在外输前需进展分子筛脱水。第 5 页 共 5 页