天然气中CO2 脱除技术

天然气中CO2 分离是一个重要的气体分离过程, 国内外已开发了许多的处理技术。归纳起来这些技术主要分为湿法和干法。湿法是通过可再生溶剂吸收脱碳, 可分为化学吸收法、物理吸收法和物理化学混合吸收法; 干法主要有固定床吸附脱碳和通过选择分离膜脱碳。原料气中CO2 浓度的高低决定采用再生还是非再生工艺。CO2 浓度低, 则采用简单的非再生工艺较为有利; CO2 浓度高, 则需采用再生工艺。另外下游气体处理厂对CO2含量的要求也是一个重要的考虑因素。1 　湿法脱CO2 技术采用可再生溶剂吸收是脱除气体混合物中CO2最常用的方法。这种方法是将含CO2 的天然气与溶剂通过逆流接触而在吸收塔中将其脱除, 同时吸收了CO2 的富液再通过热再生将其去除, 然后将溶液冷却重新使用, 完成整个循环过程。所有的溶剂吸收脱除CO2 工艺都采用了类似的流程和设备。因此该工艺的发展过程实质上是各种溶剂及与之复配的溶剂和添加剂的选择、改进的过程。醇胺法是天然气酸气处理中使用最为频繁的方法。在低操作压力下, 它们比物理溶剂或混合溶剂更为适用, 因为此时CO2 等酸气的脱除过程主要为化学过程所控制, 较少依赖于组分的分压。化学溶剂对烃类的溶解度很小, 不会造成大的烃损失。醇胺吸收法脱硫脱CO2 工艺已有70 余年的发展历史。用于天然气脱CO2 的醇胺溶剂主要包括一乙醇胺(MEA) 、二乙醇胺(DEA) 和配方/ 活化甲基二乙醇胺(MDEA) 等。目前的发展方向为混合胺溶剂工艺, 它与单一胺溶剂的净化工艺相比具有如下主要优点: ① 能耗低; ② 处理能力大, 原料气中CO2 的脱除量可按要求进行调节;③在吸收塔操作压力甚低的情况下, CO2 净化度高; ④腐蚀速率小、溶剂损失低。

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