[發(fā)明專利]一種低溫毛細(xì)凝聚脫出天然氣中重?zé)N的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310467386.2
• 申請(qǐng)日: 2013-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN103497804A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張金橋;魏江濤;曾桃;陳昌祿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶耐德工業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): C10L3/10
• 分類號(hào): C10L3/10
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務(wù)所(普通合伙) 50211
• 代理人: 譚春艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天然氣的脫除雜質(zhì)方法，特別涉及一種在天然氣液化前預(yù)處理，低溫毛細(xì)凝聚脫出天然氣中重?zé)N的方法。

背景技術(shù)

天然氣是一種清潔能源，具有熱值高、燃燒效率高、燃燒后污染排放少等特點(diǎn)。隨著城市管網(wǎng)建設(shè)的日益完善，管道天然氣的使用日漸廣泛。由于天然氣氣田一般與用氣需求往往并非在同一地區(qū)，有些甚至跨國(guó)，而且天然氣的使用具有時(shí)段性和季節(jié)性，因此，以天然氣輸送為目的和解決天然氣時(shí)效性的液化天然氣成為一種重要的手段。隨著液化天然氣的用戶向交通行業(yè)的拓展，液化天然氣在降低污染、提高效益等方面發(fā)揮出越來越大的作用。

天然氣分常規(guī)天然氣和非常規(guī)天然氣，常規(guī)天然氣一般指天然氣的氣田氣，而非常規(guī)天然氣則包含范圍更廣，如煤層氣、沼氣、油田伴生氣、頁(yè)巖氣和天然氣水合物等，其中天然氣水合物又被稱為可燃冰。這些氣源均可作為生產(chǎn)液化天然氣的原料，由于氣藏地理位置不同，天然氣的組成可能有很大的差異，這些原料氣CH₄是主要組分，另外可能含有H₂，CO₂，H₂S，N₂，C₂H₆，C₃H₈，i-C₄H₁₀，n-C₄H₁₀，Neo-C₅H₁₂（新戊烷），i-C₅H₁₂，n-C₅H₁₂，C₆H₁₄，C₇H₁₆，C₆H₆，甲苯，乙苯，二甲苯，環(huán)烷烴，H₂O，Hg等，有的甚至含有C₁₀以上的組分，復(fù)雜的組分對(duì)液化天然氣的生產(chǎn)有很大的影響。

液化天然氣工廠主要包括原料氣的預(yù)處理、冷凝液化、天然氣的儲(chǔ)存等三個(gè)工序。其中原料氣的預(yù)處理對(duì)液化天然氣產(chǎn)品品質(zhì)、設(shè)備安全性和工廠長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行都有很大的影響，因此，在天然氣液化工廠設(shè)計(jì)、運(yùn)行的過程中需要嚴(yán)格控制進(jìn)入天然氣液化冷箱原料氣的預(yù)處理。

一般液化工廠的預(yù)處理包含脫酸氣、脫水、脫汞等，脫酸氣的目的主要是將天然氣中的H₂S和CO₂利用物理、化學(xué)或物理化學(xué)的方法脫除，因?yàn)镠₂S對(duì)鋼具有一定的腐蝕性，會(huì)導(dǎo)致容器和設(shè)備的腐蝕，而CO₂在一定的壓力下，冷卻至一定的溫度時(shí)，在尚未形成液相時(shí)即變成固相，導(dǎo)致冷箱冰堵，因此，液化工廠要求原料氣進(jìn)入冷箱前，需將CO₂和H₂S分別脫除至50ppm（V/V）和4ppm（V/V）以下。由于H₂O能與烴類化合物形成固相水合物，另外在低于0℃時(shí)，自身也可能形成固相，因此，原料氣進(jìn)入冷箱前，水含量要求低于10ppb（V/V）。

由于各地的天然氣的組分不同，當(dāng)天然氣中含有其他的重?zé)N時(shí)，如Neo-C₅H₁₂，C₆H₆或甲苯，乙苯以及碳鏈長(zhǎng)度大于6個(gè)碳原子時(shí)，原料氣的預(yù)處理必須充分考慮這些烴類組分的脫除。表1列出了幾種天然氣中常見烴類的凝點(diǎn)。

表1幾種常見烴類的常壓下的凝點(diǎn)