第28卷第6期2010年12月

天 然 气 与 石 油NaturalGasAndOil

Vo.l28,No.6Dec.2010

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LNG原料气的预处理

陈赓良

(中国石油西南油气田公司天然气研究院,四川成都610213)

摘 要:扼要讨论了

LNG工厂中原料天然气预处理工艺的技术路线与净化度指标。指出:

当原料气中H2S、CO2和有机硫化合物三者的含量均相当高时,砜胺 型溶剂无疑是首选的工

艺,但实现串级流程则尚缺乏工业经验。当原料气中上述三者的含量不是很高时,醇胺法及 1+1!工艺也可以考虑采用。这两条技术路线的取舍,应根据原料气组成、净化度要求和具体工况条件,通过详尽的技术经济比较才能确定。

LNG工厂;预处理;分子筛法脱水;砜胺法 M;砜胺法 D

文章编号:1006 5539(2010)06 0033 05 文献标识码:A

关键词:

设,其原料气中杂质含量较高,特别是可能含有较高

1 预处理的净化度指标

近年来,随着液化天然气(LNG)作为天然气国际贸易中的重要产品形式,其产量及国际贸易量均迅速增长,在很多具备大规模出口商品天然气能力而又难以用管道进行输送的国家,如澳大利亚、印尼、卡塔尔、伊朗和尼日利亚等,均加速其LNG工厂的建设

[1]

量的H2S、有机硫化合物、CO2、重烃、芳烃和汞。为保证LNG工厂的连续稳定运转,有必要考虑几乎是无限制的生产条件下杂质的允许累积量。因此,此类LNG工厂的净化指标要求极为严格,其工艺方法的选择不仅要满足严格的净化度要求,而且要考虑有关杂质(尤其是H2S、有机硫化合物和CO2)同时脱除在技术经济上的可行性,以及如何围绕节能降耗在整个预处理部分进行合理的工艺流程安排。

在确定诸多杂质组分的预处理指标时,主要考虑其在生产过程中可能产生的两方面影响:设备和管道的腐蚀和堵塞。前者涉及的组分是H2S、CO2和有机硫化合物,以及含汞组分(包括单质汞、汞离子和有机汞化合物);后者主要涉及CO2和水分。对于基荷型工厂而言,当然也要考虑出厂LNG气化后作为商品天然气的气质指标要求,但能满足生产过程中预处理要求的原料气,通常其杂质组分的(净化)指标也能满足商品气的要求。

有关文献中对预处理指标的规定并不一致,甚至相差颇大。但根据上述分析及长期工业经验,同时考虑到分析仪器的检测限,笔者认为LNG工厂中,原料天然气的H2S、CO2、总硫(以硫计)和水等四项最主要的杂质组分的预处理指标宜规定为:H2S:6mg/m;CO2:50 10(V);总硫:50~60mg/

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。

总体而言,LNG工厂的工艺流程大致分为两个部分:原料气预处理(净化)部分和天然气液化部分。从某种意义上讲,预处理部分是LNG工厂的首要部分,合理地规定净化指标并付诸实施,是保证工厂稳定运行的关键性措施之一。

液化前进行原料气预处理的目的主要是脱除其中的有害杂质及在深冷过程中可能固化而堵塞设备及管道的物质。对于不同类型的LNG工厂,其预处理过程的目的与要求大相径庭。调峰型LNG工厂的原料气大多为(已经过净化厂处理的)管输商品天然气,再次进行处理的目的是利用分子筛或其它固体吸附剂和/或其它合适的工艺(如醇胺法),通过固定床吸附进一步脱除原料气中的水分和/或CO2,其工艺流程(相对)比较简单。

基本负荷(基荷)型LNG工厂一般靠近气源建

收稿日期:2010 10 26

作者简介:陈赓良(1940 ),男,上海市人,教授级高级工程师,主要从事天然气处理与加工科研工作。