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天然气脱碳设备制造厂家

天然气脱碳设备制造厂家

型    号: 20万方
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天然气脱碳设备制造厂家天然气净化过程基本包括原料气脱酸、脱水脱汞系统工艺过程,首先经过预处理撬块的井口气直接进入净化撬块,脱酸工艺(主要指二氧化碳和硫化氢)采用溶剂吸收法,吸收剂为MDEA;脱水工艺采用分子筛脱除微量水分;脱除的重烃直接进入火炬系统燃烧处理;脱汞工艺采用浸硫活性炭吸附法;

  • 产品描述

工艺技术方案及说明

1 天然气脱碳设备制造厂家技术比较与选择

天然气液化的预处理过程基本包括原料气脱酸气工艺过程。

1.1 天然气净化工艺选择

作为原料气的天然气,在进行液化前必须对其进行彻底净化。即除去原料气中的酸性气体、水分和杂质,如 H2SCO2H2OHg 和芳香烃等,以免它们在低温下冻结而堵塞、腐蚀设备和管道。表 4.1-1 列出了 LNG 工厂原料气预处理标准和杂质的最大含量。

 4.1-1 LNG 原料气最大允许杂质含量

 

杂质

含量极限

依据

H2O

1ppmV

A(在不限制产量条件下,允许超过溶解

 

极限)

CO2

50~100ppmV

B(极限溶解度)

H2S

4ppmV

C(产品技术要求)

总含硫量

1050mg/Nm3

C

Hg

0.01μg/Nm3

A

芳香烃类

≤10ppmV

A  B

环烷烃总量

≤10ppmV

A  B

从原料气数据来看,原料气中硫、CO2、水含量超标,必须进行净化。A) CO2 工艺选择天然气中含有的 H2S 和 CO2 统称为酸性气体,它们的存在会造成金属腐蚀并污染环境。此外,CO2 含量过高,会降低天然气的热值。因此,必须严格控制天然气中酸性组分的含量,以达到工艺和产品质量的要求。

用于天然气脱除酸气的方法有溶剂吸收法、物理吸收法、氧化还原法和分子筛吸附法。目前普遍公认和广泛应用的溶剂吸收法。它是以可逆的化学反应为基础,以碱性溶剂为吸收剂的脱硫方法,溶剂与原料气中的酸组分(主要是CO2反应而生成化合物;吸收了酸气的富液在升高温度、降低压力的条件下又能分解而放出酸气,从而实现溶剂的再生利用。

溶剂吸收法所用溶剂一般为烷醇胺类,主要有一乙醇胺(MEA、二乙醇DEA、二异丙醇胺DIPA、甲基二乙醇胺MDEA等。本方案从适用性和经济性的角度考虑,选择甲基二乙醇胺MDEA)作为脱除酸性气体的溶剂。

MDEA N-Methyldiethanolamine  N- 甲基二乙醇胺, 分子式为 CH3-N(CH2CH2OH)2,分子量 119.2,沸点 246~248℃,闪点 260℃,凝固点

-21℃,汽化潜热 519.16kJ/kg,能与水和醇混溶,微溶于醚。在一定条件下,对二氧化碳等酸性气体有很强的吸收能力,而且反应热小,解吸温度低,化学性质稳定,无毒而不降解。

 MDEA 溶液与 CO2 不发生反应,但其水溶液与 CO2 可按下式反应 CO2 + H2O == H+ + HCO3- (1)

H+ + R2NCH3 == R2NCH3H+ (2)

 

式(1)受液膜控制,反应速率极慢,式(2)则为瞬间可逆反应,因此式

 

1) MDEA 吸收 CO2 的控制步骤,为加快吸收速率,在 MDEA 溶液中加入活化剂(R2/NH)后,反应按下式进行:R2/NH + CO2 == R2/NCOOH (3)

 

R2/NCOOH + R2NCH3 + H2O ==R2/NH + R2CH3NH+HCO3-  (4) (3)+(4):

R2NCH3+ CO2 + H2O == R2CH3NH+HCO3-  (5)

 

由式(3)~(5)可知,活化剂吸收了 CO2向液相传递 CO2大大加快了反应速度。MDEA 分子含有一个叔胺基团,吸收 CO2 后生成碳酸氢盐, 加热再生时远比伯仲胺生成的氨基甲酸盐所需的热量低得多。

从能耗、处理规模和投资运行成本等角度MDEA 胺液法是最合适的工艺, 因此本方案选择 MDEA 胺液法脱酸气。

1.2 系统概述

来自管网 20~25MPa 的天然气进入过滤分离器首先分离掉游离水和固体颗粒后注入甲醇,注入甲醇后的天然气经管道送入净化单元。进入净化单元的天然气首先进入进口分离器,分离后的气体经水套炉加热至约 80℃后经减压装置减压至 4MPa.g 进入分离器,分离后的气体进入 MDEA 系统脱除 CO2,然后依次脱除重烃、水和汞后进入后续单元。

本装置的主要工艺技术方法是:

 采用 MDEA 脱除二氧化碳;

1.3 天然气脱碳设备制造厂家

系统说明原料气脱酸气单元

原料气进入脱酸气单元,本单元采用 MDEA 溶液的方法脱除原料气中的 CO2  H2S 等酸性气体。

天然气从吸收塔下部进入,自下而上通过吸收塔;完全再生后的 MDEA (贫液从吸收塔上部进入,自上而下通过吸收塔,逆向流动的 MDEA 溶液和天然气在吸收塔内充分接触,气体中的 CO2 被吸收而进入液相,未被吸收的组份从吸收塔顶部引出,进入脱碳气冷却器和分离器。出脱碳气分离器的气体进入原料气干燥单元,冷凝液去闪蒸罐。

处理后的天然中 CO2 含量小于 50ppmV,H2S 含量小于 4 ppmV

 

吸收了 CO2  MDEA 溶液称富液,至闪蒸塔,降压闪蒸出的天然气送往燃料系统。闪蒸后的富液与再生塔底部流出的溶液(贫液)换热后,升温到 98℃去再生塔上部,在再生塔进行汽提再生,直至贫液的贫液度达到指标。

出再生塔的贫液经过贫富液换热器、贫液冷却器,贫液被冷却到~40℃, 被贫液泵加压后,从吸收塔上部进入。

再生塔顶部出口气体经酸气冷却器,进入酸气分离器,出酸气分离器的气体送往酸气排放系统,冷凝液经过回收泵加压后送至闪蒸分离器。

再生塔再沸器的热源由来自导热油系统的导热油提供。本单元主要工艺设备为吸收塔和再生塔。

主要设备选型和供货

本液化装置是成套设备,成套后必须确保装置稳定高效运行。设备设计、制造和定型产品选型的原则为立足国内、技术成熟、性能先进。国内产品达不到技术要求的,选用进口品牌。

本章所述的工艺设备基本技术数据以最终设计为准。

 

1.工艺设备

本装置的工艺设备供货清单如下:

(1) 、原料气脱碳单元

设备名称

数量

其他说明

脱碳橇(处理量:120000Nm3/day)

1

吸收塔

1 台

材质:Q345R

2

再沸器

1 台

壳程:S30408,管程:S30408

3

再生塔

1 台

材质:S30408

4

脱碳气冷却器

1 台

空冷器水冷)

5

脱碳气分离器

1 台

材质:Q345R

6

MDEA 循环泵

2 台

1 备 1

7

闪蒸分离器

1 台

材质:Q345R

8

贫富液换热器

1 台

板片式

9

贫液冷却器

1 台

空冷器水冷)

10

溶液过滤器

1 台

材质:Q345R

11

酸气冷却器

1 台

空冷器

12

酸气分离器

1 台

材质:S30408

13

MDEA 缓冲槽

1 台

材质:Q345R

14

电加热管

1 台

120KW,冬季停车重启时加热胺液

15

阀门、仪表、液位计

1 套


16

撬块底座

1 套


撬块尺寸(长×宽×高:13000×3000×3000mm)


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