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第9章 酸性气体的脱除课件

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酸性天然气净化

酸性天然气净化
概述
天然气中主要的酸性气体成分:CO2、H2S（硫醇、硫醚）。 对于管道输气，要求H2S≯20mg/m3； 作为合成甲醇的原料，要求H2S≯1mg/m3，H2S能使催化剂中毒； 天然气中过高的CO2含量会影响其热值，商品天然气规定CO2≯3％。 为区别一般天然气，本章将酸性组分含量超过管输气或商品气质量 要求的天然气称为酸性天然气或含硫气。 酸性天然气净化的目的就是将天然气中的酸性组分脱除，以达到商 品天然气的要求。
H2S和CO2，但有的还可能有COS、CS2、RSH等。只要气体中含有这些组分中 的任何一种，都会排除选择某些方法的可能性。
(2)天然气中的烃类组成 通常，大多数硫磺回收装置采用克劳斯法。
克劳斯法生产的硫磺质量对存在于气(从酸性天然气中获得的酸性组分)中 的烃类特别是重烃十敏感。因此，当有些脱硫方法采用的吸收溶剂会大量 溶解烃类时，就可能要对获得的酸气进一步处理。
4.联合吸收法 联合吸收法兼有化学吸收和物理吸收两类方法的特点，使用的溶剂是 醇胺、物理溶剂和水的混合物，故又称为混合溶液法或化学—物理吸收法。 5.直接转化法 这类方法以氧化一还原反应为基础，故又称为氧化还原法。此法包括 借助于溶液中氧载体的催化作用，把被碱性溶液吸收的H2S氧化为硫，然后 鼓人空气，使吸收剂再生，从而使脱硫与硫回收合为一体。直接转化法目 前多用于在焦炉气、水煤气、合成气等气体脱硫。 6.膜分离法 是一门新的分离技术，它借助于膜在分离过程的选择性滲透作用脱除
④计算富液酸气负荷
CO2: 0.1÷0.352+0.15=0.434molCO2/mol MEA
H2S: 0.06÷0.352+0.03=0.20mol H2S/mol MEA ⑤计算60℃时与富液平衡的酸气分压P＊I 由溶解平衡图可查到

天然气酸性气体的脱除

天然气酸性气体的脱除

天然气酸性气体的脱除第一节概述在天然气中含有的硫化氢（H2S）、二氧化碳（CO2）和有机硫化合物，统称为酸性气体。

在天然气中的有机硫化合物主要有二硫化碳（CS2）、羰基硫（COS）、硫醇（RSH）、硫醚（RSR`）及二硫醚（RSSR`）等。

天然气中酸性气体的存在，具有相当大的危害。

硫化氢是一种具有臭鸡蛋的刺激性恶臭味的无色气体，有毒，它可以麻痹人的中枢神经系统，经常与硫化氢接触能引起慢性中毒；硫化氢具有强烈的还原性，易受热分解，在有氧存在时易腐蚀金属；易被吸附于催化剂的活性中心使催化剂“中毒”；在有水存在时能形成氢硫酸对金属有较强的腐蚀；H2S还会产生氢脆腐蚀。

二氧化碳在有水存在时，会对金属形成较强的腐蚀；同时CO2含量过高，会降低天然气的热值。

有机硫大多无色有毒，低级有机硫比空气轻，易挥发。

有机硫中毒能引起恶心、呕吐、血压下降，甚至心脏衰竭、呼吸麻痹而死亡。

因此，在化工生产中对酸气性组分是有严格要求的，必须严格控制天然气中酸性组分的含量。

从天然气中脱除酸性组分的工艺过程称为脱硫、脱碳，习惯上统称为天然气脱硫。

第二节天然气酸性组分脱除的方法天然气酸性组分的脱除，其目的是按不同用途把天然气中的酸性气体脱除到要求的范围内。

目前，国内外报道过的脱硫方法有近百种（1）。

就其过程的物态特征而言，可分为干法和湿法两大类；在习惯上将采用溶液或溶剂作脱硫剂的方法统称为湿法，将采用固体作脱硫剂的脱硫方法统称为干法。

就其作用机理而言，可分为化学溶剂吸收法、物理溶剂吸收法、物理—化学吸收法、直接氧化法、固体吸收/吸附法及膜分离法等。

一、化学溶剂吸收法化学溶剂吸收法又称化学吸收法，是以可逆化学反应为基础，以碱性溶液为吸收溶剂（化学溶剂），在低温高压下，溶剂与原料气中的酸性组分（主要是H2S和CO2）反应生成某种化合物，在升高温度、降低压力的条件下该化合物又能分解放出酸气并使溶剂得以再生。

这类方法中最具有代表性是醇胺法和碱性盐溶液法。

酸性水汽提的基本原理ppt课件

酸性水汽提的基本原理ppt课件
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系。因此控制化学、电离和相平衡的适宜条件是处旦酸性水和选
择适宜操作条件的关键。
由于电离和水解都是可逆过程，各种物质在液相中同时存在离子 态和分子态两种形式。离子不能从液相进入气相，故称“固定 态”，分子可从液相进入气相，称为“游离态”。各种物质在水 中离子态和分子态的数量与操作温度、操作压力及它们在水中的 浓 N即 提H度 水 塔4H有 中 的S关 游 温(硫。 离 度化根 态 应氢据 的 高铵于HH）221SS等1，，0在℃NNHH水。33中和和相的CC平OO水衡22-分解与H子2反各O随应四相温常元分度数素在升K体液H高系相随而性中温增质的度加，浓升，度高因、而此溶升汽解高， 度、挥发度以及与溶液中其他分子或离子能否发生反应有关。如 C子 同 数O的 ， 也2在反 它 大水应 不 ，中平 仅 只的衡 在 有溶常 水 当解数中它度很的在很小溶一小，解定，因度条相而很件对最大下挥容，达发易而到度从且饱以液与和及相时H2与转，S和溶入才C液气能O中相使2的其， 游反他而 离应分N的平H子氨3衡却或分常不离 子从液相转入气相。
非加氢型酸性水采用单塔低压全吹出汽提工艺，该工艺流 程简单，蒸汽耗量低，投资及占地省。
设置原料酸性水高效旋流设施，改善主汽提塔操作降低塔 顶酸性气的烃含量。
3
酸性水原料的来源、组成、性质
1、原料的来源： 加氢型酸性水来自60万吨/年石脑油加氢、210万吨/年原料油加氢、 200万吨/年柴油加氢。 混合非加氢型酸性水来自1#沥青、2#沥 青、220万吨/年催化裂解、3万吨/年硫磺回收。

酸性气体的脱除

酸性气体的脱除
除
石油化工工艺学

酸性气体的来源
CO2，H2S和其他气态硫化物
气体裂解原料带入的气体硫化物和CO2
①
②
液体裂解原料中所含的硫化物高温氢解 生成的CO2和H2S 结炭与水蒸气反应生成CO和CO2
当裂解炉中有氧进入时，氧与烃类反应 生成CO2
石油化工工艺学
③ ④
酸性气体的危害

石油化工工艺学
两种除酸法的比较
优点
碱洗法 除酸彻底
乙醇胺法
吸收剂可再生 适用酸含量高
石油化工工艺学
两种除酸法的比较
缺点
碱洗法
碱不可再生 消耗大 适于酸含量低 黄油问题 废水处理量大
乙醇胺法
设备要求高 吸收双烯烃再生 易聚合
石油化工工艺学
干冰堵塞管道
裂解气分离 装置
催化剂中毒
产品达不到规定 下游加工装置 聚合等过程催化剂中毒
石油化工工艺学
脱除酸性气体的方法

碱洗法 NaOH为吸收剂 化学吸收 Na2CO3+H2O Na2S+2H2O
石油化工工艺学
CO2+2NaOH H2S+2NaOH
乙醇胺法 一乙醇胺（MEA）和二乙醇胺（DEA）吸收剂 化学、物理吸收结合

酸性气体脱除

酸性气体脱除

低温甲醇洗的工艺特点
各种气体在甲醇中的溶解热
气体 H2S CO2 COS CS2 H2 CH4
溶解热
（KJ/mol）
19.264 16.945
17.364
27.614
3.824
3.347
装置状况

到20世纪末，全世界共有低温甲醇洗装置超过90套， 其中国内大约15套。从1960年至今，林德公司共设 计建设低温甲醇洗装置30多套，处理气量超过 52×106m3/d，操作压力2.6MPa到8.0MPa(A),其 中最大的是日本宇部氨厂的低温甲醇洗装置，处理 气量为160730 m3/h，鲁奇公司共设计建设低温甲 醇洗装置近60套，总生产能力达188×106m3/d， 其中最大的是南非SASOL公司煤气化制合成气装置， 处理气量为412500 m3/h。
脱盐水 上水 回水 回水 上水 尾气E-40017源自E-40018E-40019
E-40020 T-40006
T-40007
新鲜甲醇
D -40004
E-40015
E-40014 T-40005
LP蒸 汽
P-40008 P-40006A/B D -40003
污甲醇
P-40007
E-40013A-I P-40004A/B
P-40001A/B 主 洗 泵 P-40002A/B 再 吸 收 循 环 泵 P-40003A-C 热 再 生 塔 进 料 泵 P-40004A/BCO 2吸 收 塔 进 料 泵 P-40005A/B甲 醇 水 分 离 塔 进 料 泵 P-40006A/B 热 再 生 塔 回 流 泵 P-40007 地 下 甲 醇 泵
吸收温度
溶液最小循环量及液气比
再生条件

天然气脱酸性气体教学内容

天然气脱酸性气体教学内容
（2）蒸气压高，挥发性强，溶剂的蒸发损失大； （3）腐蚀性强，溶液浓度低（15～ 20%），特殊部位需要使用特殊
钢材；
（4）化学稳定性较好，在没有其他化学剂参与时，常沸点以下温度 范围内不会发生降解和分解；
（5）易氧化变质，因此储罐和缓冲罐应有甜气或氮气为覆盖气体； （6）对H2S和CO2的吸收无选择性，并且可以得到很高的净化度； （7）与羰基硫(COS)和二硫化碳(CS2)发生不可逆化学反应，需要配
6、热碳酸钾 碳酸钾(K2CO3)与酸气的化学反应
酸气分压高时反应向右进行——吸收反应。 酸气分压低时反应向左进行——再生反应。 碳酸钾也能与COS和CS2进行由分压控制的可逆化学反应。 由于吸收系统常在110℃下工作，故得名“热碳酸钾法”。适用 于气体压力超过2.1 MPa，酸气含量为5～8％的酸性天然气。
置复活釜。
2、二乙醇胺(DEA)
二乙醇胺(DEA)的特点： （1）蒸气压低，挥发性弱，溶剂的蒸发损失小； （2）碱性弱，与酸气化学键的结合力弱，所需再生热小； （3）腐蚀性较弱，溶液浓度较高（DEA水溶液的质量分数比一乙醇
胺(MEA)高），溶液的循环量较小，再生所需的热负荷较低； （4）对H2S和CO2的吸收无选择性，同时也吸收羰基硫(COS)和二硫化
MDEA配方溶液某些化学剂带来了一些负面影响：
①降低了胺液有效浓度，使可操作的气液比下降；
②使溶液的腐蚀性增强。
2、活化MDEA溶液
活化MDEA 溶液是在溶液中加入提高其吸收CO2 速率的 活化剂，主要用于：
2、胺液分流流程 在原料气酸气分压相当高的情况下，将再生塔出来的半贫液抽
出大部分送至吸收塔中部入塔，而经过重沸器进一步汽提了的贫 液则送至吸收塔顶入塔保证净化气的质量。

天然气脱酸性气体

天然气脱酸性气体
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原料气的预处理
去除杂质
在进入脱酸性气体工艺之前，原料气需要经过除尘、除油、除水等预处理，以 去除其中的固体颗粒、油和水分等杂质，防止对后续工艺造成影响。
调整组分
根据不同脱酸性气体工艺的需求，可能需要对原料气的组分进行调整，例如通 过添加氮气或调整氢气与一氧化碳的比例，以达到最佳的工艺效果。
吸收剂的选择与再生
优点
适用于处理高浓度的酸性气体，且分离效果好。
缺点
需要消耗大量能源，设备投资较大。
膜分离法
原理
利用高分子膜对不同气体的透过性差异，使酸性气体与其他组分实 现分离。
优点
操作简单，能耗低，适用于处理低浓度的酸性气体。
缺点
膜的透过性能受多种因素影响，如温度、压力等，且膜的寿命较短， 需要定期更换。
04 脱酸性气体的工艺流程
天然气脱酸性气体
目 录
• 引言 • 酸性气体的来源与性质 • 天然气脱酸性气体的方法 • 脱酸性气体的工艺流程 • 脱酸性气体的设备与设施 • 脱酸性气体的效果与效益 • 结论与展望
01 引言
天然气脱酸性气体的意义
提高天然气质量
保障安全
通过脱除酸性气体，可以显著提高天 然气的质量，使其满足管道输送和用 户使用的要求。
尾气的处理与排放
尾气处理
在脱酸性气体工艺中，部分未被吸收的酸性气体和再生气中的有害物质需要进行 尾气处理。常见的尾气处理方法包括洗涤、吸附、催化燃烧等，以去除其中的有 害物质，防止对环境造成污染。
排放标准
根据国家和地区的环保法规，脱酸性气体工艺的尾气排放应符合相应的标准。因 此，需要对尾气进行监测和控制，确保其达标排放。
05 脱酸性气体的设备与设施

酸性气体脱除

酸性气体脱除

脱盐水 上水 回水 回水 上水 尾气
E-40017
E-40018
E-40019
E-40020 T-40006
T-40007
新鲜甲醇
D -40004
E-40015
E-40014 T-40005
LP蒸 汽
P-40008 P-40006A/B D -40003
污甲醇
P-40007
E-40013A-I P-40004A/B
P-40001A/B 主 洗 泵 P-40002A/B 再 吸 收 循 环 泵 P-40003A-C 热 再 生 塔 进 料 泵 P-40004A/BCO 2吸 收 塔 进 料 泵 P-40005A/B甲 醇 水 分 离 塔 进 料 泵 P-40006A/B 热 再 生 塔 回 流 泵 P-40007 地 下 甲 醇 泵
P-40008 新 鲜 甲 醇 泵 P-40009A/B 尾 气 洗 涤 水 泵 P-40014贫 甲 醇 加 压 泵
E-40005A-D 吸 收 塔 进 料 冷 却 器 E-40012A/B 贫 甲 醇 冷 器
大唐国际煤化工 三合一项目部
低温甲醇洗工艺流程图
T-40006 甲 醇 水 分 离 塔 E-40006 压 缩 机 中 间 冷 却 器 T-40007 尾 气 洗 涤 塔 E-40007 压 缩 机 后 水 冷 器
低温甲醇洗的工艺特点
各种气体在甲醇中的溶解热
气体 H2S CO2 COS CS2 H2 CH4
溶解热
（KJ/mol）
19.264 16.945
17.364
27.614
3.824
3.347
装置状况

到20世纪末，全世界共有低温甲醇洗装置超过90套， 其中国内大约15套。从1960年至今，林德公司共设 计建设低温甲醇洗装置30多套，处理气量超过 52×106m3/d，操作压力2.6MPa到8.0MPa(A),其 中最大的是日本宇部氨厂的低温甲醇洗装置，处理 气量为160730 m3/h，鲁奇公司共设计建设低温甲 醇洗装置近60套，总生产能力达188×106m3/d， 其中最大的是南非SASOL公司煤气化制合成气装置， 处理气量为412500 m3/h。

天然气脱酸性气体PPT课件

天然气脱酸性气体PPT课件

精选ppt
28
贫液分流热碳酸钾流程
当要求净化气CO2浓度达到0.1％～0.2％时，可采用贫液分流，分 出约1/3的贫液冷至30℃送至吸收塔顶，从而降低了出塔气体的CO2浓度。
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29
贫液与半贫液分流热碳酸钾流程
3/4 1/4
精选ppt
9
二、吸收与解吸
1、吸收 利用气体混合物中各组分在某种溶剂内的溶解性差别，使易
溶解的气体溶解于溶剂中而从气体中分出，这一过程称为吸收。 易溶解的气体组分称为溶质，溶剂称吸收剂。 根据是否有明显的化学反应，吸收又分为两类：
（1）物理吸收：吸收过程中没有明显的化学胺基和至少一个羟基。羟基可 降低醇胺蒸气压，增加在水中的溶解度；胺基使水溶液呈碱性，促 进对酸性组分的吸收。
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2、醇胺与酸气的主要化学反应
均为可逆反应。在低温下，反应向右进行，醇胺溶液吸收H2S和 CO2酸气，生成胺盐并放出热量；在较高温度下，反应向左进行，溶液 内的胺盐分解，放出酸气，溶液得到再生。
（2）化学吸收：吸收过程中存在明显的化学反应，产生新的物质。
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吸收特性：
随着吸收的不断进行，吸收剂内溶质浓度逐步增大，气液相的溶 质浓度差减小，传质速率减慢，最后降为零，气液相达到平衡，称为 吸收平衡。此时，溶剂中溶质浓度达到最大值。
气液平衡时，溶剂中的溶质浓度称为平衡溶解度，简称溶解度。
（4）要求碳酸钾溶液质量分数小于35％，否则将产生重碳酸盐类沉淀； （5）溶液内含有固体悬浮物和重烃时会产生发泡和溶剂损失； （6）溶液有极强的腐蚀性，需要向系统注入防腐剂。
精选ppt
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常规热碳酸钾流程
20％～35％ 110℃

天然气酸性气体的脱除

天然气酸性气体的脱除

天然气酸性气体的脱除第一节概述在天然气中含有的硫化氢（H2S）、二氧化碳（CO2）和有机硫化合物，统称为酸性气体。

在天然气中的有机硫化合物主要有二硫化碳（CS2）、羰基硫（COS）、硫醇（RSH）、硫醚（RSR`）及二硫醚（RSSR`）等。

天然气中酸性气体的存在，具有相当大的危害。

硫化氢是一种具有臭鸡蛋的刺激性恶臭味的无色气体，有毒，它可以麻痹人的中枢神经系统，经常与硫化氢接触能引起慢性中毒；硫化氢具有强烈的还原性，易受热分解，在有氧存在时易腐蚀金属；易被吸附于催化剂的活性中心使催化剂“中毒”；在有水存在时能形成氢硫酸对金属有较强的腐蚀；H2S还会产生氢脆腐蚀。

二氧化碳在有水存在时，会对金属形成较强的腐蚀；同时CO2含量过高，会降低天然气的热值。

有机硫大多无色有毒，低级有机硫比空气轻，易挥发。

有机硫中毒能引起恶心、呕吐、血压下降，甚至心脏衰竭、呼吸麻痹而死亡。

因此，在化工生产中对酸气性组分是有严格要求的，必须严格控制天然气中酸性组分的含量。

从天然气中脱除酸性组分的工艺过程称为脱硫、脱碳，习惯上统称为天然气脱硫。

第二节天然气酸性组分脱除的方法天然气酸性组分的脱除，其目的是按不同用途把天然气中的酸性气体脱除到要求的范围内。

目前，国内外报道过的脱硫方法有近百种（1）。

就其过程的物态特征而言，可分为干法和湿法两大类；在习惯上将采用溶液或溶剂作脱硫剂的方法统称为湿法，将采用固体作脱硫剂的脱硫方法统称为干法。

就其作用机理而言，可分为化学溶剂吸收法、物理溶剂吸收法、物理—化学吸收法、直接氧化法、固体吸收/吸附法及膜分离法等。

一、化学溶剂吸收法化学溶剂吸收法又称化学吸收法，是以可逆化学反应为基础，以碱性溶液为吸收溶剂（化学溶剂），在低温高压下，溶剂与原料气中的酸性组分（主要是H2S和CO2）反应生成某种化合物，在升高温度、降低压力的条件下该化合物又能分解放出酸气并使溶剂得以再生。

这类方法中最具有代表性是醇胺法和碱性盐溶液法。

天然气酸性组分的脱除

天然气酸性组分的脱除

天然气酸性组分的脱除天然气中通常含有H2S、CO2和有机硫等酸性组分，在水存在下会腐蚀金属，含硫组分有难闻臭味、剧毒、使催化剂中毒等缺点，需要净化处理后方能符合标准。

商品天然气用管道输送往用户，因用途不同，用户对气质要求不同。

就管输来说，主要根据安全平衡供气并兼顾到人身健康安全而确定各项具体指标。

在各种天然气脱硫方法中溶液吸收法应用较广，其中以胺法最有代表性，80年代发展起来的MDEA法能有选择性脱除H2S，目前，在我国应用较多。

一、天然气脱除酸性组分的方法天然气脱除酸性组分指脱硫和脱碳，以脱硫为主。

天然气脱硫主要指脱硫化氢，当含有有机硫（硫醇、硫醚、COS/CS2等）时，也需将其脱除以达到气质标准；天然气中的CO2同时被脱除至标准。

1、脱硫脱碳的方法方法有化学溶剂法、物理溶剂法、物理化学溶剂法、直接转化法、非再生性法、膜分离及低温分离法。

（1）化学溶剂法：主要特点：净化度高，适应性宽、经验丰富，应用广。

方法原理;靠酸碱反应吸收酸气，升温吐出酸气。

方法：MEA、DEA 、SNPA-DEA、Adip、Econamine、Mdea、FLEXSOPB、Benfield等在化学溶剂法中，各种胺法应用广泛，所使用的胺有一乙醇胺MEA、二乙醇胺DEA、二异丙醇胺DIPA、甲基二乙醇胺Mdea、二甘醇胺DGA以及80年代工业化的为阻胺等。

而Benfield等活化热碱法广泛用于合成气脱碳，在天然气中较少应用。

（2）物理溶剂法：主要特点：再生能耗低、吸收重烃、高净化度需有特殊再生措施，主要用于脱碳方法原理;靠物理溶解吸收及闪蒸吐出酸气。

方法：selexol 、fluor solvent物理溶剂法selexol（多乙二醇二甲醚）及fluor solvent（碳酸丙烯脂）等较适合于处理酸气分压高而重烃含量低的天然气，当要求较高的净化度时则需采用气提等再生措施。

（3）物理化学溶剂法:主要特点：脱有机硫好，再生能耗较低，吸收重烃方法原理;兼有化学法及物理法二者的特点。

SDG吸附剂法处理酸性废气净化方案课件.doc

SDG吸附剂法处理酸性废气净化方案课件.doc

.酸性废气净化方案酸性废气净化技术方案2年8月6日目录公司简介 (1)一、项目介绍 (1)二、设计依据 (1)三、设计原则 (2)四、治理方案 (2)4.1 酸性废气治理方法简介 (2)五、技术特点 (5)六、设备清单及报价 (6)6.1 设备清单及报价 (6)安装与维护 (6)成功案例（部分） (7)公司资质....................................................错误！未定义书签。

公司简介一、项目介绍在实验室进行实验过程中会产生一些有害气体，主要为无机酸性废气，如氯化氢、硫酸雾、硝酸雾等污染物，这些废气直接排放到大气中，会对人类和环境造成很大的污染。

对废气进行处理是很有必要的。

为了解决酸性气体对周边环境带来的污染的问题和改善现场的环境，我公司特制订该环保治理项目的初步技术方案，供业主单位决策参考。

实验室已有通风橱，通风橱尺寸分别为： 1.8× 1.1× 2.35m 与2.4× 1.1× 2.35m，设计风机最大风量为9000m3/h，已经配置调频器，使风机风量处于可变状态。

吸收塔处理量满足最大风量的使用要求。

该实验室酸性废气的特点为：1、酸性废气种类多；2、废气浓度变化范围大；3、间歇产生（或风量大浓度低）。

二、设计依据1、GB16279-1996《大气污染物综合排放标准》2、GB3095-1996《环境空气质量标准》3、TJ36-79《工业企业设计卫生标准》三、设计原则根据实验室的具体情况，为了达到废气治理效果显著的目的，又能减少设备投资，降低运行费用，同时还能保证设备长期稳定运行，本次工程设计遵循下列原则：1 、设备技术先进：工程中的关键是净化器的选型。

为保证整个系统长期稳定运行，净化器应选用经长期实践证明确实是可靠的技术。

2、系统参数的确定：要达到预计的效果，本系统各工艺参数的确定十分重要。

为此，有必要对污染物的产生量进行正确的估算，并按照工业通风设计要求对设备的布置、管网走向、系统风量的分配等问题进行准确的计算。

酸性气脱除和碱洗塔黄油抑制

酸性气脱除和碱洗塔黄油抑制

酸性气脱除和碱洗塔黄油抑制摘要：反应气中的酸性气体为CO2，主要来自甲醇在分子筛上的副反应。

CO2在碱洗塔中，通过碱洗法脱除。

碱洗法是用NaOH溶液洗涤反应气，在洗涤过程中NaOH与反应气中的CO2发生化学反应。

影响CO2吸收速率的主要因素为：碱洗温度、操作压力、碱液浓度等。

碱洗温度高、操作压力高、碱液浓度高有利于脱除反应气中的CO2。

碱洗塔长周期运行的主要制约因素：碱洗塔内黄油生成聚合结垢，从而堵塞管线和设备。

优化碱洗塔操作主要从碱液浓度调整和选用黄油抑制剂。

强碱段碱浓度由10-15%降至4-6%；中碱段碱浓度由5-8%降至2-4%；弱碱段碱浓度由0-3%降至0-1%。

弱碱段碱液浓度调整后，实际操作中出现碱浓度为0%，中碱段液位波动，塔釜导淋间歇排放大量黄油。

弱碱段碱液浓度由0-1%调整至0.3-1%后，中碱段液位平稳，黄油侧导淋夹有零星黄油。

因原始开工选用设计指定厂家的黄油抑制剂为酸性，腐蚀助剂管线且黄油抑制剂效果差，选用其它厂家的中性黄油抑制剂。

关键词：酸性气；脱除；碱洗塔；黄油抑制碱洗塔是分离单元的重要设备，主要作用是脱除反应气中的酸性气体，防止污染下游的乙烯产品，同时酸性气体的脱除还可以避免工艺管线的腐蚀，并降低深冷系统内二氧化碳固体形成的可能性，因此碱洗塔的稳定运行对整个分离单元的运行周期影响重大。

我装置中的反应气的酸性气体主要是指CO2。

本装置采用碱洗法洗涤脱除酸性气体，具体情况介绍如下。

1.酸性气体杂质的来源和危害反应气中的酸性气体主要来自甲醇在分子筛上的副反应，副反应如下：CH3OH → CO + 2H2 （1）CH30CH3 → CH4 + CO + H2 （2）CO + H2O → CO2 + H2 （3）2CO → CO2 + C （4）上诉副反应的反应过程具有金属催化的特征，因此要求反应体系中严格限制过渡金属离子的引入。

这些酸性气体的带入和生成，对反应气的进一步加工危害较大。

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第9章 酸性气体的脱除 Chapter9 Desulfurization of NG
醇胺法脱除酸性气体； 脱除酸性气体的方法及其分类； 砜胺法脱除酸性气体； 硫磺回收； 尾气处理。
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9.1 脱除酸性气体的方法 Classification of gas desulfurization
酸性气体的危害；
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由于物理溶剂对重烃有较大的溶解度。 因而物理溶剂吸收法常用于酸性气体分压 超过 0.35MPa、重烃含量低的天然气净化。
此法不仅能脱除H2S和CO2，还能同时脱 除硫醇，二硫化碳、羰基硫等有机硫化物。
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物理吸收法的优点
(1) 适用于酸气分压高的原料气，处理容量 大，再生容易，相当大部分的酸气可借减 压闪蒸出来。 (2) 溶剂循环量和设备容积都较小，专用系 统简单，基建和操作费用低。 (3) 溶剂一般无腐蚀性，不易产生泡沫，并 可同时脱有机硫而本身不降解。
K2CO3+ H2S→2KHCO3+KHS
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改良热钾碱法
该法的优点是可用来脱除 COS 和 CS2。其 工艺上的问题主要是腐蚀、侵蚀和塔操作不 稳定等。现在已发展了一些改进的方法，在 20% ～ 35% （质）碳酸钾溶液中加二乙醇胺和 硼酸盐活化剂。如本菲尔德（ Benfield）法、 卡塔卡勃（Catacarb）法 等。
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改良热钾碱法的适用范围
适用于含酸气量 8% 以上，CO2/H2S 比高 的气体净化。压力对操作影响较大，吸 收压力不宜低于2MPa。
美国和日本合成氨厂很多采用这种方 法脱 CO2。前者装置数超过 100 套，后者 装置数超过500套。
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（2）物理吸收法
是基于有机溶剂对原料气中酸性组分 的物理吸收而将它们脱除，溶剂的酸气负 荷正比于气相中酸性组分的分压。富液压 力降低时，随即放出所吸收的酸性组分。 物理吸收一般在高压和较低的温度下进行。
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物理吸收法的主要代表
冷甲醇法； 碳酸丙烯酯法； N-甲基吡咯烷酮法； 聚乙二醇二甲醚法； 磷酸三丁酯法；
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物理吸收法的主要代表
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物理吸收法的特点
一般在高压和较低的温度下进行； 溶剂酸气负荷高，适宜于处理酸气分压高 的原料气； 溶剂不易变质，腐蚀性小，能脱除有机硫 化物； 但物理吸收法不宜用于重烃含量高的原料 气，且受溶剂再生程度的限制，净化率较 化学吸收法低。
天然气中CO2含量过高，使气体的热值达不 到要求。 在冷凝分离过程中， CO2会形成干 冰，堵塞管道和设备。
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二、天然气的分类
依据天然气中酸性气体的含量分为四类：
无硫或微含硫气
H2S和 CO2的含量很微小，不需要净化即 能达到管输天然气的质量标准。 低含硫天然气
H2S的含量约为0.01%～0.5%(体)。
四川及重庆市是国内天然气的主产区 之一，所产天然气多数含 H2S，最高可达 491.5mg/m3，同时也含CO2，因而有50％以 上的气井天然气需净化处理。其天然气净 化技术与水平基本上代表了国内天然气处 理技术的水平与现状。
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四川及重庆市天然气脱硫情况
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（1）化学吸收法
化学吸收法是以可逆的化学反应为基 础，以弱碱性溶剂为吸收剂，溶剂与原料 气中的酸性组分（主要是 H2S 和 CO2）反应 而生成某种化合物；吸收了酸气的富液在 升高温度、降低压力的条件下，该化合物 又能分解而放出酸气。
天然气的分类（含硫量大小）；
脱除酸性气体的深度；
脱除酸性气体方法及其分类。
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一、酸性气体的危害
从气井中开采出来的天然气中含有硫 化氢和二氧化碳等酸性气体，以及含有如
二硫化物、有机硫化物等有害杂质。其中
尤以酸性气体特别是硫化氢的危害最大。
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一、酸性气体的危害
硫化氢是毒性极强的气体，污染环境，工 作区要求空气中小于10mg/m3。 酸性气体的存在会造成金属材料腐蚀。当 天然气作为化工原料时，它们将导致催化剂 中毒，影响产品质量。
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(4)溶剂的稳定性好，损耗率低。 (5) 溶剂的凝固点低，对在寒冷气候条件下 不会发生冷冻。 (6) 净化含酸气的天然气时，由于硫化氢比 二氧化碳有较大的溶解度，故某些物理溶 剂对硫化氢吸收有一定的选择性，因此， 可获得较高H2S浓度的酸气。
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物理溶剂吸收法中有代表性的溶剂有； 多乙二醇醚、Ｎ－甲基、吡咯烷酮(NMP)、 碳酸丙烯酯、磷酸三丁酯(TBP)和环丁砜以 及水等。其中环丁砜通常是和醇胺配成混 合溶液使用，其他几种都单独作为吸收剂 而使用。所以形成的脱硫方法主要有砜胺 法（复合法）、塞列克索及塞帕索尔夫法、 水吸收法等。
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四、脱除酸性气体方法 及其分类
关于天然气中酸性气体的脱除，开 发了许多处理方法，这些方法可分成湿 法和干法两大类。工业大型装置以湿法 为主。
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1.湿法脱除酸性气体
湿法脱除酸性气体的主要方法有： 化学吸收法； 物理吸收法； 化学-物理吸收法； 直接氧化法 ;
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四川及重庆市天然气脱硫情况
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二、天然气的分类
中含硫天然气 H2S的含量约为1.0%～1.5%(体)。 高含硫天然气 H2S的含量在4%～7%(体)之间。
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三、脱除酸性气体的深度
管 输 天 然 气 ： H 2 S 含 量 一 般 应 低 于 20mg/m3；
天然气液化： H2S含量小于3.5 mg/m3；
合成氨或合成甲醇，原料气中的含硫量 小于1mg/m3。 车用压缩天然气： H2S 含量低于 15m 烷基醇胺法；
改良热钾碱法；
氨基酸盐法。
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化学吸收法的主要代表
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化学吸收法的主要代表
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改良热钾碱法
热碳酸钾法已成功地用于从气体中脱除 大量 CO2，也可用来脱除天然气中的 CO2 和 H2S酸性气体。基本原理为：
K2CO3+ CO2+H2O→2KHCO3
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① 冷甲醇法
冷甲醇法（ Rectisol 法）是以甲醇为吸 收剂，在低温（低于-50℃）下吸收酸性气 体的物理吸收法。 甲醇在高压低温下 CO2和 H2S 有很高的溶 解度，适宜于酸气分压大于 1.0MPa 的原料 气，可选择性地脱除 H2S 、 CO2 并可同时脱 除有机硫化物。