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1、第四章工业技术进展4・1概述天然气作为化学工业及日常生活中的重要原料，在现代化学工业中起着举足轻重的作用。天然气是一种绿色洁净能源，其开发和利用越来越受到人们重视，各国对天然气质量都有相应的净化标准。发展天然气工业，天然气净化工艺，解决天然气的输运储备和无害利用问题均为天然气工业中的重要环节。其中，天然气净化工业主要包括天然气脱硫技术和天然气脱碳技术等。随着我国经济快速持续增长，对能源的需求日益加大，作为重要能源的犬然气其开采和净化工业有着良好的发展前景。4.2工业技术4.2.1天然气脱硫技术常用的醇胺类溶剂有一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、
2、二异丙醇胺(DIPA)、甲基二乙醇胺(MDEA)等。1.一乙醇胺法-乙醇胺(MEA)法的特点是化学反应活性好,MEA既可以脱除H2S又可以脱除CO2,—般认为在两种酸气之间没有选择性。MEA与其他醇胺相比碱性较强,与酸气反应较为迅速，单位体积(质量)MEA具有最大的酸气负荷，脱除一定量的酸气需要循环的溶液较少;但溶剂挥发损失大。MEA水溶液的缺点是容易发泡及降解变质。另外,MEA的再生温度较高(约125C),导致再生系统腐蚀严重，在高酸气负荷下更甚，故MEA溶液浓度(质量分数)一般采用15%〜20%,酸气负荷仅0.3〜0.4。2.二乙醇胺法1950年
3、后，法国、加拿大针对净化含大量H2S和CO2天然气的要求，开发成功了以DEA为溶剂的新工艺，即SNPA-DEA工艺。在合理选用材质并使用缓蚀剂的情况下，DEA水溶液的浓度可提高到55%（质量分数），酸气负荷也可达到0.7mol（酸气）/mol（醇胺）以上，从而大幅降低了溶液循环量，且净化度也有所改善。DEA的碱性较MEA弱，同样对H2S和CO2没有选择性，进化程度不高。但其溶液蒸发损失较MEA小，腐蚀性弱，再生时具有比MEA溶剂低的残余酸性组分浓度。1.砚胺法20世纪50年代后期，二异丙基醇胺（DIPA）水溶液开始应用于天然气和炼厂气净化，国外称此工
4、艺为Adip法，其特点是在原料气中同时纯在H2S和CO2时，可以完全脱去H2S并部分地脱去CO2,即溶液具有一定的选择性，早起的SCOT法尾气处理工艺中的选吸脱硫装置也采用DIPA溶剂，20世纪80年代后才逐步改用选吸性能更好的甲基二乙醇胺o枫胺法是我国天然气脱硫企业普遍采用的方法，即以SF・DIPA（环丁枫一二异丙醇胺）水溶液作为脱除H2S和CO2的溶剂。该过程是一种采用化学、物理混合溶剂处理酸性天然气的工艺。溶剂腐蚀性小，对降解产物生成不敏感。吸收溶液中环丁矶的含量一般为40%〜45%,水含量约为15%，其余为DIPA,此溶剂的特点是酸气负荷相当
5、高、能耗低。同时，砚胺溶剂对有机硫化合物有极强的溶解能力，对于有机硫化合物含量较高的原料气，迄今枫胺法仍是最有效的净化方法。但枫胺溶剂对C2以上的坯类也有很强的溶解能力,且不易通过闪蒸而释出,故重质烧类含量较高的原料气不宜采用砚胺溶剂，此溶剂主要用于原料气中H2S的脱除。2.N■甲基二乙醇胺法N■甲基二乙醇胺(MDEA)脱硫法20世纪80年代后期开始广泛应用于气体净化。MDEA在原料气中CO2/H2S比较高的情况下，能选择性地脱除H2S,而将相当大量的CO2保留在净化气中，节能效果明显。其化学稳定性好，溶剂不易降解变质;且溶液的发泡倾向和腐蚀性也均优
6、于其他醇胺溶液;在处理酸性气体时,气体气相损失小,对装置腐蚀较轻微。鉴于MDEA的特性，其水溶液的浓度可达50%,酸气负荷也可达0.5〜0.6,甚至更高;而且它的凝固点低、蒸汽压小、溶剂挥发损失小。目前我国已有多套天然气和炼厂气净化装置采用此溶剂脱除H2S。BASF公司的aMDEA工艺。aMDEA溶剂系统是由MDEA加上一个活化剂组成的MDEA混合水溶液，其目的是为了提高CO的吸收速率。aMDEA溶剂系统的物理/化学性质可调，具有最佳酸气溶解度、低烧类(c3+)溶解度、无腐蚀、低蒸汽压、化学/热稳定性好、无毒等特性，因而使其具有低能耗、低投资费用、低
7、溶剂损失、酸气纯度高、对环境无污染和工艺灵活等优点俄罗斯VNIIGAS公司将其使用混合胺的VNIIGAS工艺推向工业化，在Orenburgsky和Astrakhansky天然气处理厂使用70%(wt)MDEA和30%(wt)DEA混合液取得了十分令人满意的效果。法国埃尔夫公司基于其已广泛使用的SNPA—DEA工艺和MDEA工艺已开发了活性MDEA工艺，现已在拉克气田获得应用。据称，ELf的活性MDEA工艺也是MDEA与一种胺组成的混合胺溶液。4.MEA是各种胺中最强的碱，所以它与酸气反应最迅速。MEA既可以脱除H2S,又可脱除CO2,—般认为在这两种
8、酸气之间没有选择性。在普通的胺中因其分子质量最低，故在单位质量或体积的基础上它具有最大的酸气负荷。这意味着脱
