川东北高含硫天然气脱硫脱碳工艺研究

【摘要】：天然气中含有酸性组分时,不仅在开采、处理和储运过程中会造成设备和管道腐蚀,而且用作燃料时会污染环境,危害用户健康；天然气中CO2含量过高会降低热值。因此当天然气中酸性组分含量超过商品气质量指标或管输要求时,必须采用合适的方法将其脱除至允许值内。天然气脱硫的方法,这些方法一般可分为化学溶剂法、物理溶剂法、化学-物理溶剂法、直接转化法等。目前,占主导地位的工艺技术是醇胺溶剂吸收法,而MDEA工艺又醇胺法中被使用最多的工艺之一。 本文首先对川东北普光高含硫天然气情况进行简单介绍,并对天然气脱硫脱碳技术发展进行了展望,也简单介绍了主要的脱硫脱碳方法；通过对专利技术比较,最终确定适合川东北普光天然气脱硫脱碳的方法,并对脱硫溶剂进行了净化性能验证；根据川东北普光气田净化厂原料气的气质条件和基本操作条件,利用HYSYS对普光净化厂脱硫脱碳流程进行模拟,分别对利用级间冷却技术工况和未利用级间冷却工进行模拟分析比较,得出级间冷却技术的优点；通过模拟结果对主要设备进行计算和设计；通过吸收塔塔体关键参数对脱硫脱碳效果的影响以及影响脱硫脱碳工艺重要参数的分析,得出模拟流程最适合的参数值。 【关键词】：高含硫天然气 脱硫脱碳 MDEA 净化性能 级间冷却技术
【学位授予单位】：中国石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TE644
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 川东北普光天然气情况概述8-9
• 1.2 天然气脱硫脱碳技术发展9-13
• 1.2.1 国内外胺法净化工艺研究现状对比与发展动向9-10
• 1.2.2 国内外物理溶剂法的发展现状与发展趋势10-11
• 1.2.3 国内外化学-物理溶剂法现状与展望11-12
• 1.2.4 国内外直接转化法工艺发展现状与前景12-13
• 1.2.5 微生物法工艺展望13
• 1.3 该课题研究的目的和意义13-14
• 第二章 高酸性组分天然气脱硫脱碳技术与工艺14-35
• 2.1 化学溶剂法14-21
• 2.1.1 醇胺法工艺流程14-15
• 2.1.2 常规胺法15-17
• 2.1.3 选择性胺法17-21
• 2.2 物理溶剂法21-24
• 2.2.1 物理溶剂法概念及特点21
• 2.2.2 多乙二醇二甲醚法(Selexol工艺)21-22
• 2.2.3 碳酸丙烯酯法22
• 2.2.4 其它物理溶剂法22-24
• 2.3 化学-物理溶剂法24-25
• 2.3.1 砜胺法24
• 2.3.2 各种砜胺法工艺介绍24-25
• 2.4 直接转化法25-29
• 2.4.1 直接转化法的原理及特点25-26
• 2.4.2 铁法工艺26-28
• 2.4.3 钒法工艺28-29
• 2.5 其它方法29-35
• 第三章 川东北普光天然气脱硫脱碳工艺选择35-57
• 3.1 国外高含硫天然气脱硫脱碳工艺35-43
• 3.2 川东北普光天然气脱硫装置专利技术比较43-48
• 3.3 普光天然气脱硫脱碳工艺的确定48-50
• 3.4 天然气脱硫剂性能验证50-57
• 第四章 川东北普光气田脱硫单元工艺研究57-111
• 4.1 概述57
• 4.2 普光气田天然气净化厂初设57-64
• 4.2.1 基本参数57-59
• 4.2.2 普光净化厂工艺流程示意图59-62
• 4.2.3 普光天然气净化厂脱硫脱碳工艺流程简述62-64
• 4.3 普光天然气净化厂脱硫脱碳工艺流程模拟64-92
• 4.3.1 模拟的基本操作条件64-65
• 4.3.2 ASPEN_HYSYS模拟计算系统简介65
• 4.3.3 ASPEN_HYSYS模拟计算系统的主要物性计算方法65
• 4.3.4 模拟利用级间冷却技术工况时的工艺计算65-86
• 4.3.5 模拟未利用级间冷却技术工况时的工艺计算86-89
• 4.3.6 两种工况下的参数比较分析89-92
• 4.4 物料平衡计算92-93
• 4.4.1 天然气的处理量92
• 4.4.2 MDEA的循环量92-93
• 4.5 天然气脱硫工艺主要设备的计算及设计93-97
• 4.5.1 MDEA主吸收塔的工艺设计93-95
• 4.5.2 附属设备及主要附件的选型和计算95-97
• 4.6 工艺参数分析97-111
• 4.6.1 吸收塔塔体关键参数对吸收塔脱硫脱碳效果的影响97-100
• 4.6.2 影响MDEA溶剂脱硫脱碳工艺的重要参数100-111
• 第五章 结论111-112
• 参考文献112-115
• 致谢115

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