吸附法在酸性天然氣脫水脫酸性組分中的應(yīng)用
??????吸附法不僅可用于無硫天然氣脫水,也可用于含硫天然氣即酸性天然氣脫水或同時脫水和脫酸性組分如CO2、H2S和其他硫化物等。
??????活性氧化鋁有一定的抗酸性能力,但不如硅膠和分子篩。然而,硅膠和A型分子篩也不能用于高酸性天然氣脫水。對于高酸性天然氣脫水,必須采用抗酸性分子篩。分子篩的抗酸性能力與其組成中的SiO2/Al203比(物質(zhì)的量之比)有關(guān)。SiO2/Al203之比低的分子篩易受酸或酸性氣體的影響而變質(zhì)。例如,一般的A型分子篩必須在pH≥5的條件下使用。如果用于高酸性天然氣脫水,不僅其吸附活性下降,而且晶體結(jié)構(gòu)也要破壞。
目前,除13X分子篩可用于天然氣及液烴處理外,常用的抗酸性分子篩還有AW300、AW500以及一些廠家生產(chǎn)的主要作用是脫水或脫酸性組分,或者同時脫除水分和酸陛組分的專用分子篩。例如對H2S和C02反應(yīng)生成COS幾乎沒有催化作用的分子篩Cosmin105A、脫硫醇的分子篩RK-33等。
用于酸性天然氣的吸附法處理裝置與一般吸附法脫水裝置流程類似,只是由于再生加熱過程中脫附的水分和酸性組分同時進入再生氣中,故對再生氣的處理方法不同。例如,用于同時脫水脫硫的EFCO天然氣處理工藝,采用溶劑吸收的方法脫除進入再生氣中的酸性組分。
??????? (一) 分子篩脫水脫硫醇
目前,國外已有多套采用分子篩脫水脫硫醇裝置在運行,現(xiàn)將其中兩例介紹如下:
??????1. 哈薩克斯坦扎若爾油氣處理新廠
該廠分子篩脫水脫硫醇裝置由我國設(shè)計與承建。建設(shè)該裝置的目的是對油氣處理新廠過剩的天然氣脫水脫硫醇使其達到管輸裝置處理能力為315×104m3/d(0℃,101.325kPa),原料氣壓力未6.6MPa,溫度約50℃,設(shè)計干氣水露點≤-20℃(6.5MPa)。原料氣、商品氣組成設(shè)計值見表3-14。
表3-14 扎那若爾脫水脫硫醇裝置原料氣、商品氣組成? %(設(shè)計值,體積分數(shù))
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組分 | C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | C6 |
原料氣 | 84.61 | 8.01 | 3.48 | 0.92 | 0.10 | 0.06 |
商品氣 | 84.62 | 8.01 | 3.48 | 0.92 | 0.10 | 0.06 |
組分 | CO2 | N2 | H2S | 硫醇 | H2O | ? |
原料氣 | 0.07 | 2.75 | ≤7mg/m3 | ≤150mg/m3 | 48mg/m3 | ? |
商品氣 | 0.07 | 2.75 | ≤7mg/m3 | ≤16mg/m3 | ≤24mg/m3 | ? |
脫水脫硫醇裝置工藝流程見圖3-25。該裝置采用四塔流程,其中兩塔同時吸附(以分子篩塔A、B吸附為例),一塔再生加熱(塔D),一塔冷卻(塔C)。
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