[發明專利]一種天然氣的干燥凈化方法

在審

• 申請號: 201810360211.4
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108570337A
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 姬中強;郭依勇;張鵬萊;呂鵬
• 申請（專利權）人: 邳州中燃城市燃氣發展有限公司
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10
• 代理公司: 常州智慧騰達專利代理事務所(普通合伙) 32328
• 代理人: 曹軍

本發明涉及一種天然氣的干燥凈化方法，屬于天然氣處理技術領域。本發明的天然氣的干燥凈化方法，包括以下步驟：1)利用吸收劑脫除天然氣中的酸性氣體，得脫除酸性氣體的天然氣和吸附后的吸收劑；2)將脫除酸性氣體的天然氣流經中空纖維素膜進行干燥，得凈化后的天然氣。本發明的天然氣的干燥凈化方法，先采用吸收劑對天然氣中的酸性氣體例如硫化氫和二氧化碳進行脫除，吸附后的吸收劑經過加熱處理還能夠獲得重生以循環利用；利用中空纖維素膜進行脫水的同時進一步脫除殘留的酸性氣體，脫水過程無試劑引加入，無額外材料消耗，無二次污染；本發明的天然氣的干燥凈化方法，環保、成本低且凈化效率高，具有好的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種天然氣的干燥凈化方法，屬于天然氣處理技術領域。

背景技術

在熱處理中，以天然氣作為氣源優于甲醇、乙醇、丙酮等，隨著城市氣化速度的加快，天然氣已成為人們日常生活中極為重要的日常能源。但天然氣的含硫、水等問題，對熱處理設備和效果產生不利影響，因此，在使用時需先對天然氣脫硫處理。天然氣脫硫一般可分為干法和濕法兩大類。濕法普遍存在著動力消耗大、設備體積龐大、運行費用高、控制條件苛刻等缺點；干法適用于低含硫氣體處理，以其工藝簡單、操作方便、脫硫精度高、能耗低而被廣泛應用。現有的脫硫工藝主要由以下幾種吸收法：吸收法包括化學、物理、物理化學吸收法。但是不管是何種方法，脫硫工藝結束后產生的濕凈化氣均含有大量的水汽。水汽與天然氣在一定條件下形成水合物而阻塞管道，影響冷卻液化過程。另外，由于水分的存在也會造成不必要的動力消耗；由于天然氣液化溫度較低，水分和酸性氣體的存在還會導致設備的凍堵，故必須脫除。

發明內容

本發明的目的在于提供一種天然氣的干燥凈化方法，利用該方法可以高效的脫除天然氣中的酸性氣體及水分。

為實現以上目的，本發明的技術方案是：

一種天然氣的干燥凈化方法，包括以下步驟：

1)利用吸收劑脫除天然氣中的酸性氣體，得脫除酸性氣體的天然氣和吸附后的吸收劑；

2)將脫除酸性氣體的天然氣流經中空纖維素膜進行干燥，得凈化后的天然氣。

步驟1)中的吸收劑為甲基二乙醇胺和活化劑的水溶液。由于甲基二乙醇胺只有一個叔胺氮原子，因為叔胺氮原子無活潑氫，不像伯胺、仲胺那樣直接與二氧化碳反應，對二氧化碳吸收效率不高，加入適當的水及活化劑以提高吸收劑對二氧化碳的吸附效果，游離胺與水之間的氫鍵增強了反應的活性，促進二氧化碳的水化。本發明的吸收劑同時具備了物理吸附和化學吸附的特點，提高了二氧化碳的解析效率又降低了能耗。

所述吸收劑中甲基二乙醇胺的質量分數為30～50％。

所述吸收劑中活化劑的質量分數為1～5％。本發明活化劑的質量分數僅為1～5％，濃度較小，不易腐蝕設備，還能保證對酸性氣體的吸收效率。

在上述吸收劑的各濃度的條件下，吸收劑對硫化氫及二氧化碳均具有高的吸收效率，基本上能夠徹底脫除天然氣中的酸性氣體硫化氫及二氧化碳。

所述活化劑為一乙醇胺、二乙醇胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、哌嗪、環丁砜中的任意一種。不同的活化劑有不同的作用，可以改變MDEA與CO₂的反應歷程、加快反應速率，提高二氧化碳的吸收速率，也可以降低溶液表面二氧化碳的平衡分壓，提高氣體凈化度。

將步驟1)中吸附后的吸收劑加熱至60～150℃釋放酸性氣體以使吸收劑重生。

步驟2)中的中空纖維素膜為聚砜中空纖維素膜、醋酸纖維素中空纖維素膜、聚酰亞胺中空纖維素膜、纖維素/聚醚砜共混中空纖維素膜中的任意一種。