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陈赓良 的个人博客

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天然气净化工艺的技术进展——2020新年献词

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今年6月在美国华盛顿闭幕的第27届世界天然气大会(WGC)上,与会各国一致肯定了天然气是低碳、清洁、绿色、多元的“三可”(可靠的、可承受的、可持续的) 能源,也是未来发展的主要能源。今年8月国务院发布“促进天然气协调稳定发展的若干意见”,再次明确了“天然气是优质高效、绿色清洁的低碳能源”;并力争到2020年底前国内天然气产量达到2000亿立方米以上。此文件不仅为天然气工业,也为气体净化工业的大发展带来新的机遇。

上世纪90年代以来,净化工艺的技术开发取得了长足的进步,其中最为突出的成就是研制成功了一系列配方型溶剂。总体而言,配方型溶剂是在MDEA溶剂的基础上发展起来的,它们适用于传统的醇胺法脱硫/Claus法硫磺回收/尾气处理流程安排,且只有在硫磺回收装置规模超过25t/d的场合使用,技术经济上才比较合理。

H2S含量虽不很高而CO2/H2S比例很高的天然气很难经济地以传统的醇胺法脱硫/Claus/尾气处理流程处理。同时,随着海上气田的大规模开发,很多需在海上操作平台进行净化的天然气还存在热能供应非常困难、工艺流程不宜过长等问题。在此背景下,以Lo-Cat法为代表的铁基液相氧化法工艺,上世纪80年代以来迅速发展;尤其是自循环式的Lo-Cat法工艺在很多场合成功地替代了中、小规模的硫磺回收装置,为美国大规模开发低含硫页岩气奠定基础

非再生型脱硫实质上也是一种选择性脱硫工艺,其突出的优点是

不需要建设专门的脱硫装置,且脱硫后的废除硫剂不存在任何二次污染问题,故此工艺非常适合于处理海上气田生产的高压、高CO2/H2S比、H2S含量甚低的原料气。

   近年来受能源供应紧张与价格上涨等因素的影响,以往未予重视的大量高含碳、高含氮的劣质天然气SQNG现已投入大规模开发;且化学和/或物理溶剂处理方法又受愈来愈严的环保法规限制,难以在象海上采气平台之类的特殊空间应用。针对上述矛盾,1980年代中期以来物理分离(净化)工艺的发展势头方兴未艾。尤其是膜分离、变压吸附(PSA)和低温分离三大技术在天然气净化工业领域的应用,必将对净化工艺的技术进步产生深远影响。

随着国内外劣质天然气加速开发,以及煤制气、煤层气、页岩气和LNG产业的迅速发展,继配方型溶剂的推广应用之后,非再生型脱硫、液相氧化法脱硫、物理分离法脱碳、脱氮等新型气体净化工艺的技术开发与应用,当前已经成为油气工业可持续发展的重要保障。

让我们共同努力,迎接天然气净化工艺技术进步的新纪元!


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