文档介绍：谈天然气脱硫脱碳方法的研究进展
谈天然气脱硫脱碳方法的研究进展
摘要:综述了甲基二乙醇胺( MDEA) 法、砜胺法、LO-CAT 法及CT8-5 法等天然气脱硫脱碳方法的应用状况,对脱硫脱碳方法的适用范围、溶剂的变质过程、脱除效果进行了比较和分析,并展望了天然气脱硫脱碳方法未来的发展方向。通过对比分析得出,当原料气压力较高且硫含量高时,适宜采用LO-CAT 法处理; 若原料气中硫含量低时,应采用砜胺Ⅲ法; 当原料气压力较低时,采用MDEA 法和CT8-5 法均适宜,但使用CT8-5 法时溶剂更稳定,不易变质。若需要从原料气中选择性脱除H2S 和有机硫、可适当保留CO2的工况,应选用砜胺Ⅲ法。
关键词:天然气脱硫脱碳
天然气作为一种清洁燃料,其开发和利用已在全球受到普遍关注,本文依据天然气脱硫脱碳方法的应用现状和趋势,对几种常用天然气脱硫脱碳方法适用的原料气状况、溶剂的变质难易和最终的净化效果进行了分析比较。
一、常用天然气脱硫脱碳方法
法
MDEA 工艺在工业上应用的虽然较多,取得的效益也很大,但公开发表的数据并不多。

目前国内外应用最广泛的化学- 物理溶剂法是砜胺法,砜胺溶剂在较高的酸气分压下,对酸气仍有较好的吸收能力,从而降低了溶剂的循环量。
-CAT 法
LO-CAT 法由美国Wheelabrator 清洁空气系统公司研发。
-5 法
CT8- 5法是四川天然气研究院开发的天然气净化工艺。CT8-5是一种新型选择性脱硫溶剂,该溶剂具有高选择性、低腐蚀性、低降解、节能等特点。
二、溶剂变质过程的比较
胺液的变质分为化学变质和热变质,变质过程与原料气组分、温度有关系。砜胺溶剂的再生温度较MDEA 等胺性溶剂要高6~10 ℃,因此砜胺溶剂中醇胺变质速率将显著高于MDEA,而所生成的变质产物对脱硫体系的不利影响也更为严重。砜胺Ⅱ溶剂中的环丁砜是十分稳定的化合物,迄今为止还未有其在砜胺溶剂中产生变质反应的报道。
LO-CAT 法在运行过程中络合物的降解是导致溶剂变质的主要因素,防止络合剂的降解将很大程度上减少LO-CAT 法的操作费用。Dow 公司提出在保持吸收器中m( Fe2+ ) ∶ m( Fe3+) 大于5,或添加对甲苯磺酸的情况下,可使络合剂的降解量大幅度降低,基本解决了络合剂稳定性的问题。
CT8- 5溶剂抗污染能力强,在吸收过程中产生的降解物较少。由于CT8-5 溶剂属于叔胺类化合物,吸收过程反应热低,不会与CO2,COS,CS2直接反应产生降解,生成噁唑烷酮等类降解物。因此CT8-5法不易发生溶剂变质,使用周期,综上所述,MDEA 法的溶剂氧化降解过程较轻微,发生降解后可采用加碱减压蒸馏或离子交换法等除去热稳定盐。砜胺Ⅲ法的溶剂发生变质的可能性最大,且危害较严重。LO-CAT 法可采用相应措施防止络合物的降解。相比之下,CT8-5 法的溶剂发生变质的可能性最小。
三、对于天然气脱硫脱碳方法的选择
可采用美国Parsons 公司采用的加权法,即投资费用(20) 、操作费用(30) 、工艺可靠性(15) 、工艺经验(15) 、工艺复杂程度( 10) 和酸气质量(10) ,括弧内的数值为该项特性的加权因子,每一特性再分为10 级。