LNG裝置技術(shù)介紹

二0一三年八月安建平LNG裝置技術(shù)介紹(一)課件目錄:第一部分LNG技術(shù)介紹第一章LNG基本知識(shí)第二章原料氣凈化第三章天然氣液化第二部分LNG儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)谌糠止に囋O(shè)備第一章塔第二章?lián)Q熱器目錄:第一部分LNG技術(shù)介紹目錄第四部分機(jī)泵第一章往復(fù)式壓縮機(jī)第二章離心式壓縮機(jī)第三章泵第五部分閥門第九章電氣設(shè)備第十章儀表目錄第四部分機(jī)泵

第一章LNG基本知識(shí)

第一部分第一部分第一章LNG基本知識(shí)第一節(jié)原料氣的種類1、天然氣2、油田伴生氣3、氣田氣4、煤層氣5、頁巖氣6、可燃冰第一節(jié)原料氣的種類天然氣，是一種多組分的混合氣態(tài)化石燃料，主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數(shù)，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。它主要存在于油田、氣田、煤層和頁巖層。天然氣燃燒后無廢渣、廢水產(chǎn)生，相較煤炭、石油等能源有使用安全、熱值高、潔凈等優(yōu)勢(shì)。天然氣又可分為油田伴生氣和非伴生氣兩種。

第一節(jié)原料氣的種類天然氣，是一種多組分的混合氣態(tài)化石燃料，主要成分是烷烴油田伴生氣伴隨石油從油井中出來的氣體，主要成分是甲烷、乙烷，也含有相當(dāng)數(shù)量的丙烷、丁烷、戊烷等。用作燃料和化工原料。也叫油田氣、油氣。第一節(jié)原料氣的種類油田伴生氣第一節(jié)原料氣的種類氣田氣氣田天然氣，從氣田開采的天然氣，這類天然氣氣純，雜質(zhì)少，品質(zhì)優(yōu)。氣田天然氣又可以分為純氣田天然氣和凝析氣田天然氣，后者含有較多的重?zé)N，第一節(jié)原料氣的種類氣田氣第一節(jié)原料氣的種類煤層氣煤層氣，是指賦存在煤層中以甲烷為主要成分、以吸附在煤基質(zhì)顆粒表面為主、部分游離于煤孔隙中或溶解于煤層水中的烴類氣體，是煤的伴生礦產(chǎn)資源，屬非常規(guī)天然氣，是近一二十年在國(guó)際上崛起的潔凈、優(yōu)質(zhì)能源和化工原料。第一節(jié)原料氣的種類煤層氣第一節(jié)原料氣的種類頁巖氣是從頁巖層中開采出來的天然氣，主體位于暗色泥頁巖或高碳泥頁巖中，頁巖氣是主體上以吸附或游離狀態(tài)存在于泥巖、高碳泥巖、頁巖及粉砂質(zhì)巖類夾層中的天然氣，它可以生成于有機(jī)成因的各種階段，天然氣主體上以游離相態(tài)（大約50%）存在于裂縫、孔隙及其它儲(chǔ)集空間，以吸附狀態(tài)（大約50%）存在于干酪根、粘土顆粒及孔隙表面，極少量以溶解狀態(tài)儲(chǔ)存于干酪根、瀝青質(zhì)及石油中。

第一節(jié)原料氣的種類頁巖氣是從頁巖層中開采出來的天然氣，主體位于暗色泥頁巖或高碳

天然氣水合物，因其外觀像冰一樣而且遇火即可燃燒，所以又被稱作“可燃冰”或者“固體瓦斯”和“氣冰”。它是在一定條件下（合適的溫度、壓力、氣體飽和度、水的鹽度、PH值等）由水和天然氣在中高壓和低溫條件下混合時(shí)組成的類冰的、組成天然氣的成分如CH4、C2H6、C3H8、C4H10等同系物以及CO2、N2、H2S等可形成單種或多種天然氣水合物。形成天然氣水合物的主要?dú)怏w為甲烷，對(duì)甲烷分子含量超過99%的天然氣水合物通常稱為甲烷水合物第一節(jié)原料氣的種類

天然氣水合物，因其外觀像冰一樣而且遇火即可燃燒，所以又被

LNG概念及特性

一種液態(tài)狀況下的無色流體，主要由甲烷組成，組分可能含有少量的乙烷、丙烷、氮或通常存在于天然氣中的其它組分。

——GB/T192042003第二節(jié)LNG的特性和組成LNG概念及特性第二節(jié)LNG的特第二節(jié)LNG的特性和組成液化天然氣（LNG）的體積只有同量氣態(tài)體積的1/625，所以將其液化后:有利于儲(chǔ)存和運(yùn)輸、降低儲(chǔ)運(yùn)成本；可以作為發(fā)電和交通運(yùn)輸工具（汽車、船舶、飛機(jī)）的燃料。可用于燃?xì)庹{(diào)峰，減輕城市高峰能源的緊張狀態(tài)。第二節(jié)LNG的特性和組成液化天然氣（LN第二節(jié)LNG的組成特性組成：液化天然氣的主要組分為甲烷，并可能含有少量乙烷、丙烷、氮和通常存在于天然氣中的其它組分。有人認(rèn)為，液化天然氣中甲烷含量不低于75%，氮?dú)獾暮繎?yīng)控制在5%之內(nèi)。法國(guó)對(duì)氮?dú)夂康囊笫?lt;1.4%。密度是溫度的函數(shù)，溫度每提高1℃密度降低約1.35kg/m3。沸點(diǎn)與壓力有關(guān)，壓力每提高1kPa，液化溫度點(diǎn)約升高0.125℃。第二節(jié)LNG的組成特性組成：第二節(jié)LNG的組成特性蒸發(fā)氣特性若LNG壓力為（1~2）105Pa，溫度為其沸點(diǎn)，估算時(shí)可認(rèn)為壓力每下降1kPa，由于閃蒸，1m3液體能產(chǎn)生0.4kg的氣體。這些蒸發(fā)氣體外泄時(shí)，由于溫度很低常100℃左右，氣體密度大于空氣。從環(huán)境吸熱升溫后，密度減小。在標(biāo)準(zhǔn)條件下，蒸發(fā)氣的密度約為空氣密度的0.6倍。第二節(jié)LNG的組成特性蒸發(fā)氣特性第二節(jié)LNG的組成特性泄漏特性發(fā)生泄漏時(shí)，LNG將于環(huán)境迅速換熱、發(fā)生快速相變而汽化，單位體積的LNG能產(chǎn)生約600倍體積的氣體。LNG泄漏至地面上時(shí)，最初會(huì)猛烈沸騰，然后蒸發(fā)速率將迅速衰減至某個(gè)固定值。第二節(jié)LNG的組成特性泄漏特性第二節(jié)LNG的組成特性儲(chǔ)存特性LNG在儲(chǔ)罐內(nèi)會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象，即密度不同的LNG占有不同的層位。分層的原因可能是新裝入儲(chǔ)罐的LNG和殘留在儲(chǔ)罐罐內(nèi)LNG的密度不同；或者LNG中的氮含量較高（如>3%），自然對(duì)流使含氮量高的LNG運(yùn)移至液體表面形成組成不同于其余部位的薄層。第二節(jié)LNG的組成特性儲(chǔ)存特性分層是一種不穩(wěn)定熱力學(xué)體系，儲(chǔ)罐受熱產(chǎn)生的自然對(duì)流力求使罐內(nèi)LNG密度均勻，這就產(chǎn)生了所謂的“翻滾”現(xiàn)象。翻滾使LNG在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量蒸汽，導(dǎo)致儲(chǔ)罐壓力增高，有時(shí)造成泄壓閥開啟。經(jīng)驗(yàn)說明，控制LNG中的含氮量使之不超過1%是防止罐內(nèi)LNG翻滾的有效措施，此外還應(yīng)該采取措施使罐內(nèi)液體混合均勻。第二節(jié)LNG的組成特性分層是一種不穩(wěn)定熱力學(xué)體系，儲(chǔ)罐受熱產(chǎn)生的自然對(duì)流力求使罐內(nèi)第二節(jié)LNG的組成特性安全性液化天然氣是一種易燃物品，安全生產(chǎn)始終應(yīng)放在首要地位。在大氣環(huán)境下，與空氣混合時(shí)，天然氣體積濃度在5~15%范圍內(nèi)是可燃的。LNG失火時(shí)，火焰表面的輻射功率很高，應(yīng)防止消防人員灼傷。第二節(jié)LNG的組成特性安全性LNG失火可以用高膨脹泡沫材料或泡沫玻璃塊覆蓋著火表面，降低火焰的輻射作用。推薦用干粉（最好是碳酸鉀）滅火器處理LNG火災(zāi)，不能用水滅火水只能用于冷卻火災(zāi)周圍的建、構(gòu)筑物并用于泡沫的產(chǎn)生。第二節(jié)LNG的組成特性LNG失火可以用高膨脹泡沫材料或泡沫玻璃塊覆蓋著火表面，降低第二節(jié)LNG的組成特性LNG是一種溫度極低的流體，與皮膚接觸可造成類似燒傷的起皰灼傷。不得接觸隔熱層損壞的裝有LNG的裸露容器和管，否則極冷的金屬會(huì)粘住皮肉。第二節(jié)LNG的組成特性LNG是一種第三節(jié)LNG的發(fā)展史1895年，德國(guó)人Linde申請(qǐng)了空氣液化工業(yè)化的第一批專利，并成立了現(xiàn)在仍以他的名字命名的公司致力于氣體液化工業(yè)的發(fā)展。在20世紀(jì)30年代末，為解決美國(guó)俄亥俄州東北部港口城市克利夫蘭的季節(jié)性調(diào)峰問題，經(jīng)方案論證后決定建液化天然氣調(diào)峰廠并決定在Cornwell（康威爾）進(jìn)行先導(dǎo)試驗(yàn)。第三節(jié)LNG的發(fā)展史1895年，德國(guó)人Linde第三節(jié)LNG的發(fā)展史1964年9月27日，阿爾及利亞的世界上第一座LNG工廠建成投產(chǎn)。同年，第一艘載著12000噸LNG的船駛往英國(guó)，標(biāo)志著世界LNG貿(mào)易的開始。1969年，位于美國(guó)阿拉斯加的肯奈LNG裝置投產(chǎn)，開始向日本出口LNG。如今，LNG國(guó)際貿(mào)易已有30多年的歷史，全球已有8個(gè)LNG出口國(guó)與9個(gè)LNG進(jìn)口國(guó)或地區(qū)。第三節(jié)LNG的發(fā)展史1964年9月27日，阿爾及利亞的世界上第三節(jié)LNG的發(fā)展史自二十世紀(jì)80年代起，LNG貿(mào)易年均增長(zhǎng)率為8%，是世界發(fā)展最快的燃料之一。2000年，世界LNG貿(mào)易增長(zhǎng)率為10.1%，達(dá)1369.6億立方米，占國(guó)際天然氣貿(mào)易總量的26%，占全球天然氣消費(fèi)總量的5.7%。第三節(jié)LNG的發(fā)展史自二十世紀(jì)80年代起，LNG貿(mào)易年均第三節(jié)LNG的發(fā)展史

天然氣液化：20世紀(jì)初第一座工業(yè)規(guī)模的天然氣液化裝置：20世紀(jì)40年代第一座LNG工廠：1964年，阿爾及利亞LNG貿(mào)易：1964年，1.2萬tLNG船，英國(guó)2008年，全球LNG貿(mào)易量：1000億tLNG占全球天然氣市場(chǎng)的40%，第三節(jié)LNG的發(fā)展史

天然氣液化：20世紀(jì)初第三節(jié)LNG的發(fā)展史全球現(xiàn)有3個(gè)主要的LNG市場(chǎng)：亞太地區(qū)、歐洲和北美亞太市場(chǎng)中主要進(jìn)口國(guó)家和地區(qū)有日本、韓國(guó)、中國(guó)、印度、中國(guó)臺(tái)灣；其中，日本和韓國(guó)是世界上前兩位LNG進(jìn)口大國(guó)。亞太地區(qū)LNG主要供應(yīng)國(guó)有澳大利亞、馬來西亞和印度尼西亞。第三節(jié)LNG的發(fā)展史全球現(xiàn)有3個(gè)主要的LNG市場(chǎng)第三節(jié)LNG的發(fā)展史河南中原綠能天然氣液化廠該液化裝置由法國(guó)索菲燃?xì)夤驹O(shè)計(jì)使用階式制冷循環(huán)，屬于基本負(fù)荷型。上海浦東事故調(diào)峰型LNG液化裝置浦東調(diào)峰型LNG裝置是東海天然氣早期開采供應(yīng)上海城市燃?xì)夤こ滔掠尾糠值囊粋€(gè)重要組成部分。它主要用于東海天然氣停產(chǎn)、輸氣管線事故或冬季調(diào)峰時(shí)間向管網(wǎng)提供可靠的天然氣供應(yīng)，確保安全供氣。第三節(jié)LNG的發(fā)展史河南中原綠能天然氣液化廠第三節(jié)LNG的發(fā)展史新疆廣匯LNG液化裝置該液化裝置是由德國(guó)林德公司設(shè)計(jì)，新疆廣匯實(shí)業(yè)股份有限公司投資建設(shè)的天然氣液化項(xiàng)目。采用的是混合制冷劑循環(huán)。氣源來自于吐哈油田，液化能力為150萬Nm3/d天然氣。深圳大鵬灣秤頭角LNG接收終端廣東LNG500萬噸／年，第一期370萬噸／年，2005年建成；第二期700萬噸／年，2007年建成。第三節(jié)LNG的發(fā)展史新疆廣匯LNG液化裝置第三節(jié)LNG的發(fā)展史由中國(guó)海洋石油總公司與其合作伙伴在福建湄洲灣共同興建的LNG接收終端項(xiàng)目總投資為二百四十億元人民幣，一期工程規(guī)模為260萬噸LNG／年，二期工程接收站設(shè)計(jì)規(guī)模將達(dá)到500萬噸／年，于2012年投產(chǎn)。第三節(jié)LNG的發(fā)展史由中國(guó)海洋石油總公司與其合作伙伴在福建湄原料氣預(yù)處理主要是脫碳、脫硫、和脫水。天然氣中含有一定數(shù)量的硫化氫與硫化物、二氧化碳和水等。硫化氫與硫化物主要是腐蝕設(shè)備和管道，二氧化碳和水主要是低溫下結(jié)冰堵塞設(shè)備、管道和影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此天然氣在液化前必須進(jìn)行預(yù)處理。液化天然氣預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)如下：第二章原料氣的預(yù)處理

原料氣預(yù)處理主要是脫碳、脫硫、和脫水。天然氣中含有一定數(shù)量的

第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理(一)硫化氫與硫化物性質(zhì):1、硫化氫（H2S）H2S是無色氣體，有類似腐爛雞蛋的惡臭味，劇毒。易溶于水，其水溶液呈酸性，能與堿生成鹽，可用堿溶液來吸收除去氣體中的H2S。H2S具有極強(qiáng)的急性毒性，空氣中濃度為140mg/m3時(shí)，會(huì)引起結(jié)膜炎和角膜炎，第二章原料氣的預(yù)處理(一)硫化氫第二章原料氣的預(yù)處理當(dāng)濃度大約為280mg/m3時(shí)會(huì)造成昏迷，呼吸癱瘓甚至死亡。低濃度H2S引起的癥狀有頭痛、嘔吐、失眠、乏力，眼睛和粘膜發(fā)炎。2、羰(tang)基硫（COS）羰基硫?yàn)闊o色、無臭氣體，微溶于水。COS在高溫或催化劑作用下可轉(zhuǎn)化為硫化氫。第二章原料氣的預(yù)處理當(dāng)濃度大約為280m第二章原料氣的預(yù)處理羰基硫劇毒，因純品無色無臭，更需注意，至死量2900mg/m3，毒性機(jī)理可能與分解物H2S有關(guān)，作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)而引起窒息、死亡。二硫化碳為無色液體，難溶于水。它可與堿的水溶液反應(yīng)，還可被氫還原，視反應(yīng)條件生成硫化氫、硫醇或其他有機(jī)硫化物。在高溫下與水蒸氣作用幾乎完全轉(zhuǎn)化為硫化氫。第二章原料氣的預(yù)處理羰基硫劇毒，因純品無色無第二章原料氣的預(yù)處理4、硫醇（RSH）低分子量的硫醇具有令人厭惡的氣味，濃度僅0.001g/L，就可被人感覺出來。有毒，不溶于水。呈酸性，能與金屬鹽類或堿作用。硫醇在加熱條件下可分解成烯烴與硫化氫，分解溫度為150—250度。E、硫醚（RSR‘）硫醚為無色的中性物質(zhì)，有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，第二章原料氣的預(yù)處理4、硫醇（RSH）與堿不發(fā)生作用。它們的熱分解溫度也高需要大于400度才能分解為烯烴和硫化氫6、噻吩（C4H4S）噻吩的物理性質(zhì)與苯極為相似，有苯類芳香烴的氣味，不溶于水，既不顯酸性，也不顯堿性。噻吩的各類衍生物最穩(wěn)定，溫度達(dá)到500度也難分解，它是最難脫除的硫化物，故稱為非反應(yīng)性堿。以上H2S稱為無機(jī)硫，羰基硫等硫化物稱為有機(jī)硫。與堿不發(fā)生作用。它們的熱分解溫度也高需要大于400度才能分解(二)二氧化碳的性質(zhì)：二氧化碳(CO2)，分子量44.010，在自然界中，CO2是最豐富的化學(xué)物質(zhì)之一，是大氣的一部分，大氣里含CO2為0.03%—0.04%，總量約2.75*10?12噸，主要由含碳物質(zhì)燃燒和動(dòng)物的新陳代謝產(chǎn)生。CO2有著十分廣泛的用途。工業(yè)CO2主要從合成氨、氫氣生產(chǎn)過程中原料氣、發(fā)酵氣、石灰窯氣和煙道氣中提取和回收。第二章原料氣的預(yù)處理(二)二氧化碳的性質(zhì)：第二章原料氣的預(yù)第二章原料氣的預(yù)處理CO2比空氣重，約為空氣重量的1.53倍，是無色而略帶刺鼻氣味和微酸性的氣體。CO2是非極性分子，可溶于水，也可以溶于極性極強(qiáng)的溶劑，CO2在水和深劑中溶解度與溫度、壓力和溶劑的性質(zhì)有關(guān)CO2的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無毒性，不燃燒、不助燃。但在高溫或有催化劑存在的情況下，CO2也可參加一些化學(xué)第二章原料氣的預(yù)處理CO2比空氣重，約第二章原料氣的預(yù)處理(三)脫碳脫硫方法分類和選擇：1、脫碳脫硫方法一可分為：化學(xué)吸收法、物理吸收法、聯(lián)合吸收法、直接轉(zhuǎn)化法、非再生性法、膜分離法和低溫分離法等。其中采用溶液或溶劑作脫碳脫硫劑的化學(xué)吸收法、物理吸收法、聯(lián)合吸收法及直接轉(zhuǎn)化法，習(xí)慣上統(tǒng)稱為濕法；采用固體床的海綿鐵法、分子篩法統(tǒng)稱為干法。第二章原料氣的預(yù)處理(三)脫碳脫硫第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理2、脫硫方法的選擇

天然氣脫硫法的選擇，不僅對(duì)于脫硫過程本身，就是對(duì)于下游工藝過程，包括酸氣處理和硫磺回收、脫水、天然氣液回收等都有很大的影響。針對(duì)一個(gè)特定的脫硫裝置，選擇脫硫方法要考慮以下因素：1）有關(guān)大氣污染的脫硫及尾氣處理規(guī)范。第二章原料氣的預(yù)處理2、脫硫方法的選第二章原料氣的預(yù)處理2）酸性氣中氣相雜質(zhì)的類型及含量。3）對(duì)脫除酸性氣體后脫硫氣（或凈化氣）的技術(shù)要求。4）對(duì)酸性氣體的技術(shù)要求。5）需要處理的酸性氣體的體積流量。6）酸性氣中的烴類組成。7）對(duì)需要脫除的酸氣組分的選擇性要求。8）需要處理的酸性氣溫度和壓力，脫硫氣外第二章原料氣的預(yù)處理2）酸性氣中氣相雜質(zhì)的第二章原料氣的預(yù)處理輸時(shí)所要求的溫度和壓力。9）投資及操作費(fèi)用。

10）方法的專利費(fèi)。11）對(duì)液體產(chǎn)品的技術(shù)要求。第二章原料氣的預(yù)處理輸時(shí)所要求的溫度和壓力第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理3、常用的凈化方法在天然氣液化裝置中，常用的凈化方法有三種：即醇胺法、熱鉀堿法、砜胺法（1）醇胺法醇胺法利用以胺為溶劑的水溶液，與原料天然氣中的酸性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來脫除天然氣中的酸性氣體，此法可同時(shí)脫除CO2和H2S。目前主要采用一乙醇胺及二乙醇胺為溶劑。第二章原料氣的預(yù)處理3、常用的凈化方法第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理圖2-3示出醇胺法的典型流程。原料氣自吸收塔2的底部進(jìn)入，與從塔頂噴淋下的胺水溶液相接觸，其中的酸性氣體被溶劑洗滌吸收后自塔頂逸出，經(jīng)分離器1脫去游離水再進(jìn)入下一道預(yù)處理工序。塔底含有酸性氣體的富液，經(jīng)貧富液換熱器4被加熱，然后進(jìn)入再生塔6的頂部，沿再生塔的填料層向下流動(dòng)，被上升的氣體加熱而解吸；然后流入加熱器9，被水蒸氣加熱后返回再生第二章原料氣的預(yù)處理圖2-3示出醇胺法的典型第二章原料氣的預(yù)處理塔6的底部，其中的酸性氣體（并帶有胺蒸氣）便蒸發(fā)出來，流過填料層自塔頂排出，經(jīng)冷卻器7冷卻并經(jīng)分離器8脫去夾帶的胺液后去回收裝置。分離器8中的胺液流入再生塔6。再生塔底的貧液由胺液泵5抽出，經(jīng)貧-富換熱器4冷卻后。再引入吸收塔2的頂部供循環(huán)使用。

當(dāng)原料氣中含有CO2，則用一乙醇胺；若原料氣中含有H2S或硫化氫與二氧化碳兼有，一般用二乙醇胺。

第二章原料氣的預(yù)處理塔6的底部，其中的酸第二章原料氣的預(yù)處理（2）熱鉀堿法（Benfied）Benfied溶劑是碳酸鉀、催化劑、防腐劑和水組分的混合物。可同時(shí)脫除H2S和CO2。熱鉀堿法的吸收溫度較高，凈化程度好，對(duì)含有大量二氧化碳的原料氣尤為適合。Benfied流程已被世界上600多座天然氣預(yù)處理裝置應(yīng)用，下面介紹Benfied流程的新工藝。

第二章原料氣的預(yù)處理（2）熱鉀堿法（B第二章原料氣的預(yù)處理A、BenfiedHipure流程在LNG工業(yè)中成功運(yùn)用了的BenfiedHipure流程，是由Benfied系統(tǒng)與胺系統(tǒng)聯(lián)合的混合方案。碳酸鉀除去大量的酸氣成分，胺溶液用于最后的商品氣的純化。所有酸氣都從碳酸鹽再生塔的頂部抽出。該流程在天然氣預(yù)處理方面有著良好的可靠性紀(jì)錄，其優(yōu)越性已在印度尼西亞、阿聯(lián)酋的八套LNG裝置中充分顯現(xiàn)。第二章原料氣的預(yù)處理A、BenfiedH第二章原料氣的預(yù)處理B、Benfied-100流程此流程是由碳酸鉀吸收和分子篩吸收設(shè)備組合而成的高效系統(tǒng)。前者去除天然氣中大量的酸性氣體和COS，后者脫水并除去剩余的酸性氣體和汞。產(chǎn)品氣部分返流用于分子篩再生并被再循環(huán)進(jìn)入原料氣，由此可使烴成分損失最少。Benfied-100流程的主要優(yōu)點(diǎn)是：幾乎可以清除所有硫化物，對(duì)COS的清除效率達(dá)到80%-99%，對(duì)甲基汞的清除可達(dá)95%-100%；烴產(chǎn)品的回收率可100%；無需另外的脫水裝置，流程的經(jīng)濟(jì)性好。第二章原料氣的預(yù)處理B、Benfied-第二章原料氣的預(yù)處理C、Benfied流程中新型催化劑的研制，美國(guó)環(huán)球石油公司（UOP）和聯(lián)合碳化物公司的有關(guān)機(jī)構(gòu)經(jīng)過上百種物質(zhì)的篩選，研制出一種代號(hào)為P1的新型催化劑，從而取代了常用的二乙醇胺（DEA）等催化物質(zhì)。他們分別在實(shí)驗(yàn)工廠和三個(gè)胺化工廠進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，得到了良好的結(jié)果。第二章原料氣的預(yù)處理C、Benfied流第二章原料氣的預(yù)處理（3）砜胺法（Sulfinol）砜胺Sulfinol）法是近年來發(fā)展最快的聯(lián)合吸收法。該法的吸收溶液由物理溶劑環(huán)丁砜、化學(xué)吸收劑二異丙醇胺加少量的水組成。通過物理與化學(xué)作用，選擇性地或同時(shí)吸收原料氣中的CO2和H2S，然后在常壓（或稍高于常壓）下將溶液加熱再生以供循環(huán)使用。由于溶液中存在著化學(xué)吸收劑，吸收能力原則上不受酸性氣體分壓的影響，所以可使凈化后原料氣中的H2S含量降得很低。第二章原料氣的預(yù)處理（3）砜胺法（Sulfi第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理5、其它雜質(zhì)的脫除

在天然氣中，除了前面所述的水和酸性氣體以外，還有汞、重?zé)N等一些雜質(zhì)，下面分別對(duì)這些非目標(biāo)組分及其危害和凈化方法作一簡(jiǎn)單介紹。1）汞汞的存在會(huì)嚴(yán)重腐蝕鋁制設(shè)備。1973年12月，在斯基柯達(dá)天然氣液化裝置的低溫?fù)Q熱器鋁管中，發(fā)生了嚴(yán)重的汞腐蝕現(xiàn)象，致使該液化系統(tǒng)第二章原料氣的預(yù)處理5、其它雜質(zhì)的脫除第二章原料氣的預(yù)處理停工14個(gè)月之久。2004年海南LNG冷箱也因汞腐蝕造成冷箱損壞。給LNG工廠造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)汞（包括單質(zhì)汞、汞離子及有機(jī)汞化合物）存在時(shí)，鋁會(huì)與水反應(yīng)生成白色粉末狀的腐蝕產(chǎn)物，嚴(yán)重破壞鋁的性質(zhì)。極微量的汞含量足以給鋁制設(shè)備帶來嚴(yán)重的破壞，而且汞還會(huì)造成環(huán)境污染，以及檢修過程中對(duì)人員的危害。所以汞的含量應(yīng)受到嚴(yán)格的限制。在高的流速下可脫除含量低于0.001μg/m3的汞第二章原料氣的預(yù)處理停工14個(gè)月之久。20第二章原料氣的預(yù)處理汞的脫除不受可凝混合物C5+烴及水的影響。美國(guó)匹斯堡Colgon公司活性炭分公司，研制了一種專門用于從氣體中脫除汞的硫浸煤基活性炭HGR。日本東京JGC公司，采用了一種新的MR-3吸收劑用于凈化天然氣中的汞。它能使汞含量降低到0.001μg/m3的以下，比HGR的性能優(yōu)良。

第二章原料氣的預(yù)處理汞的脫除不受可凝混合物第二章原料氣的預(yù)處理2）重?zé)N重?zé)N常指C5+的烴類。在烴類中，分子量由小到大時(shí)，其沸點(diǎn)是由低到高變化的，所以在冷凝天然氣的循環(huán)中，重?zé)N總是先被冷凝下來。如果未把重?zé)N先分離掉，或在冷凝后分離掉，則重?zé)N將可能凍結(jié)從而堵塞設(shè)備。極少量的C6+餾分特性的微小變化，對(duì)于預(yù)測(cè)烴系統(tǒng)的相特性有相當(dāng)大的影響。

C6+餾分對(duì)氣體混合物影響如此之大的主要原因，被認(rèn)為是氣體第二章原料氣的預(yù)處理2）重?zé)N第二章原料氣的預(yù)處理的露點(diǎn)受混合物中最重組分的影響較大，重組分的變化對(duì)露點(diǎn)溫度或壓力有驚人的影響。在-183.3℃以上，乙烷和丙烷能以各種濃度溶解于LNG中。最不易溶解的是C6+烴（特別是環(huán)狀化合物），還有水和CO2。在用分子篩、活性氧化鋁或硅膠吸附脫水時(shí)，重?zé)N可被部分脫除。脫除的程度取決于吸附劑的負(fù)荷和再生的形式等，但采用吸附劑不可能使重?zé)N的含量降低到所要求的很低程度，余下的重?zé)N通常在低溫區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)分離器中除去，此法也稱為深冷分離法。第二章原料氣的預(yù)處理的露點(diǎn)受混合物中最重組分第二章原料氣的預(yù)處理3）COS雖然COS相對(duì)來說是無腐蝕性的，但它的危害不可忽視。首先，它可以被極少量的水水化，從而形成H2S和CO2；其次，COS的正常沸點(diǎn)是-48℃，與丙烷的沸點(diǎn)-42℃很接近，當(dāng)分離回收丙烷時(shí)，約有90%的COS出現(xiàn)第二章原料氣的預(yù)處理3）COS第二章原料氣的預(yù)處理在丙烷尾氣或液化石油氣LPG中，如果在運(yùn)輸和儲(chǔ)存中出現(xiàn)潮濕。即使是0.5×10-6m3/m3的COS被水化，也會(huì)產(chǎn)生腐蝕故障。所以COS必須在凈化時(shí)脫除掉。通常COS與H2S和CO2在脫酸時(shí)一起脫除。

4）氦氣氦氣He是現(xiàn)代工業(yè)、國(guó)防和近代技術(shù)不可缺少的氣體之一。He在核反應(yīng)堆、超導(dǎo)體、空間模擬裝置、薄膜工業(yè)、飛船和導(dǎo)彈工業(yè)等現(xiàn)代技術(shù)中第二章原料氣的預(yù)處理在丙烷尾氣或液化石油氣L第二章原料氣的預(yù)處理作為低溫流體和惰性氣體是必不可少的。世界上唯一供大量開采的He資源是含He天然氣。所以天然氣中的He應(yīng)該分離提取出來加以利用。我國(guó)的天然氣中氦的含量很低，若僅用深冷法提氦，則需液化大量的甲烷和氮，操作費(fèi)用很高。利用膜分離技術(shù)和深冷分離技術(shù)相結(jié)合的方法，即聯(lián)合法從天然氣中提取氦氣，在經(jīng)濟(jì)上具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。第二章原料氣的預(yù)處理作為低溫流體和惰性氣第二章原料氣的預(yù)處理5）氮?dú)獾獨(dú)獾囊夯瘻囟龋ǔ合?7K）比天然氣的主要成分甲烷的液化溫度（常壓下約110K）低。當(dāng)天然氣中氮含量越多，液化天然氣越困難，則液化過程的動(dòng)力消耗增加。對(duì)于氮?dú)猓话悴捎米罱K閃蒸的方法從液化天然氣中選擇性地脫除氮。6、脫水（H2O）若天然氣中含有水分，則在液化裝置中，水在低于零度時(shí)以冰或霜的形式凍結(jié)在換熱器的表面第二章原料氣的預(yù)處理5）氮?dú)獾诙略蠚獾念A(yù)處理和節(jié)流閥的工作部分，另外，天然氣和水會(huì)形成天然氣水合物，它是半穩(wěn)定的固態(tài)化合物，可以在零度以上形成，它不僅可能導(dǎo)至管線堵塞，也可造成噴嘴和分離設(shè)備堵塞。為了避免天然氣中由于水的存在造成堵塞現(xiàn)象，通常須在高于水合物形式溫度時(shí)就將原料氣中的游離水脫除。目前，常用的天然氣脫水方法有：冷卻法、吸收法和吸附法等。第二章原料氣的預(yù)處理和節(jié)流閥的工作部分，第二章原料氣的預(yù)處理（1）冷卻脫水冷卻脫水是利用當(dāng)壓力不變時(shí)，天然氣的含水量隨溫度降低而減少的原理實(shí)現(xiàn)天然氣脫水。此法只適用于大量水分的粗分離。（2）吸收脫水吸收脫水是用吸濕性液體（或活性固體）吸收的方法脫除原料天然氣中的水蒸氣。用作脫水吸收劑的物質(zhì)應(yīng)具有以下特點(diǎn)：對(duì)天然氣有很強(qiáng)的吸水能力，熱穩(wěn)定性好，脫水時(shí)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，容易再生，粘度小，對(duì)天然氣和液第二章原料氣的預(yù)處理（1）冷卻脫水第二章原料氣的預(yù)處理烴的溶解度較低，起泡和乳化傾向小，對(duì)設(shè)備無腐蝕性，同時(shí)還應(yīng)價(jià)格低廉，容易得到。A、甘醇胺溶液優(yōu)點(diǎn)：可同時(shí)脫除水、CO2、H2S，甘醇能降低醇胺溶液起泡的傾向。缺點(diǎn)：攜帶損失量較三甘醇大；需要較高的再生溫度，易產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕；露點(diǎn)降小于三甘醇脫水裝置，僅限于酸性天然氣脫水。第二章原料氣的預(yù)處理烴的溶解度較低，起泡和第二章原料氣的預(yù)處理（3）吸附脫水“吸附”—一個(gè)或多個(gè)組分在界面上富集（正吸附或簡(jiǎn)單吸附）或損耗（負(fù)吸附）。其機(jī)理是在兩界面上，由于異相分子間作用力不同于主體分子間作用力，使相界面上流體的分子密度民于主體密度而發(fā)生“吸附”。按吸附作用力性質(zhì)的不同，可將吸附區(qū)分為物理吸附和化學(xué)吸附兩種類型。物理吸附是由于分子間作用力，即范德華力產(chǎn)生的。由于范德華力是一種普遍存在于各吸附質(zhì)與吸附劑之間的弱第二章原料氣的預(yù)處理（3）吸附脫水第二章原料氣的預(yù)處理的相互作用力，因此，物理吸附具有吸附速率快，易于達(dá)到吸附平衡和易于脫附等特征?；瘜W(xué)吸附是由化學(xué)鍵力的作用產(chǎn)生的，在化學(xué)吸附過程中，可以發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移、原子的重排、化學(xué)鍵的斷裂與形成等微觀過程。吸附質(zhì)與基質(zhì)之間形成的化學(xué)鍵多為共價(jià)鍵，而且趨向于基質(zhì)配位最大的位置上?；瘜W(xué)吸附通常有明顯的選擇性，且只能發(fā)生單分子層吸附，還具有不易解吸，吸附與解吸的速率都較小，不易達(dá)到吸附平衡等特點(diǎn)。

第二章原料氣的預(yù)處理的相互作用力，因此，物理吸第二章原料氣的預(yù)處理物理吸附與化學(xué)吸附是很難截然分開的，在適當(dāng)條件下，兩者可以同時(shí)發(fā)生。1、吸附法脫水的優(yōu)缺點(diǎn)與液體吸收脫水的方法相比較，吸附脫水能夠提供非常低的露點(diǎn)，可使水的體積分?jǐn)?shù)降至1PPM以下；吸附對(duì)氣溫、流速、壓力等變化不敏感；相比之下沒有腐蝕、形成泡沫等問題；適用于對(duì)于少量氣體的脫水過程。它的主要缺點(diǎn)是基本建設(shè)投資大；一情況下壓力降較高；吸附劑易于中毒或破裂；再生時(shí)需要的熱量較多。第二章原料氣的預(yù)處理物理吸附與化學(xué)吸附是很第二章原料氣的預(yù)處理

在液化天然氣預(yù)處理中大都用吸附法（分了篩）脫水。2、幾種常用的吸附劑目前在天然氣凈化過程中，主要使用的吸附劑有活性氧化鋁、硅膠和分子篩三大類?；钚蕴嫉拿撍芰ι跷ⅲ饕糜趶奶烊粴庵谢厥找簾NA、活性氧化鋁其主要成分是部分水化的、多孔的和無定型的氧化鋁，并含有少量的其它金屬化合物。第二章原料氣的預(yù)處理在液化天然氣預(yù)處理中第二章原料氣的預(yù)處理活性氧化鋁是一種極性吸附劑，它對(duì)大多數(shù)氣體和蒸氣都是穩(wěn)定的，是沒有毒性的堅(jiān)實(shí)顆粒，浸入水或液體中不會(huì)軟化、溶脹或蹦碎破裂，抗沖擊性和磨損的能力強(qiáng)。它常用于氣體、油品和石油化工產(chǎn)品的脫水干燥。干燥后的氣體露點(diǎn)-73℃?；钚匝趸X循環(huán)使用后，其物化性能變化不大?；钚匝趸X溫度宜在177—316℃下再生，再生時(shí)耗熱量較高，活性氧化鋁吸附的重?zé)N在再生時(shí)不易除去。氧化鋁呈堿性，可與有機(jī)酸發(fā)生第二章原料氣的預(yù)處理活性氧化鋁是一種極性吸第二章原料氣的預(yù)處理化學(xué)反應(yīng)，故不宜處理酸性天然氣。B、硅膠這是一種堅(jiān)硬無定形鏈狀和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的硅酸聚合物顆粒，為一種親水性的吸附劑。硅膠分子式為SiO2.nH2O，其孔徑在2—20nm之間。硅膠對(duì)極性分子和不飽和烴具有明顯的選擇性，因此可用于天然氣脫水。硅膠一般可使天然氣露點(diǎn)達(dá)-60℃。易再生，再生溫度為180—200℃。雖然硅膠的脫水能力很強(qiáng)，但易于被水飽和，且與液態(tài)水接觸易爆裂，產(chǎn)生粉塵。第二章原料氣的預(yù)處理化學(xué)反應(yīng)，故不宜處理酸性第二章原料氣的預(yù)處理C、分子篩這是一種天然或人工合成的沸石型硅鋁酸鹽，天然分子篩也稱沸石，人工合成的則多稱分子篩。分子篩的物理性質(zhì)處決于其化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)。在分子篩的結(jié)構(gòu)中有許多孔徑均勻的孔道與排列整齊的孔穴。這此孔穴不僅提供了很大的比表面積，而且它只充許直徑比孔徑小的分子進(jìn)入，而比孔徑大的分子則不能進(jìn)入，從而使分子篩吸附分子有委強(qiáng)的選擇性。第二章原料氣的預(yù)處理C、分子篩第二章原料氣的預(yù)處理根據(jù)孔徑大小的不同，以分子篩中SiO2與AlO3的摩爾比不同，分子篩可分為幾種不同的型號(hào)。第二章原料氣的預(yù)處理根據(jù)孔徑大小的不同，以第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理綜上所述，分子篩與活性氧化鋁和硅膠相比較，具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)：1）吸附選擇性強(qiáng)，只吸附臨界直徑比分子篩小的分子；另外對(duì)極性分子也具有高度選擇性，能牢牢地吸附住這些分子。2）脫水用4A分子篩，它不吸附重?zé)N，從而被免因吸附重?zé)N而使吸附劑失效。3）具有高效吸附性能，在相對(duì)濕度或分壓很低時(shí)，還保持相當(dāng)高的吸附容量，特別適用于深度干燥。第二章原料氣的預(yù)處理綜上所述，分子篩與活性第二章原料氣的預(yù)處理4）吸附水時(shí)，同時(shí)還可以進(jìn)一步脫除殘余酸性氣體。5）不易被液態(tài)水的損害?，F(xiàn)代液化天然氣工廠采用的吸附水方法大都是分子篩吸附，分子篩的缺點(diǎn)是當(dāng)有油滴或醇類等化學(xué)品帶入時(shí)，會(huì)使分子篩變質(zhì)惡化，再生時(shí)能耗高。第二章原料氣的預(yù)處理4）吸附水時(shí)，同時(shí)還可以第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化天然氣液化工廠主要分為兩類：1-基本負(fù)荷型：主要用于商業(yè)用途，單條生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力達(dá)到340×104t/a，全球共有此類工廠19座。（50億方/年）2-調(diào)峰型：主要用于城市調(diào)峰或事故應(yīng)急，液化能力小于基本負(fù)荷型，全球共有77座。第三章天然氣的液化天然氣液化工廠主要分為第三章天然氣的液化液化工藝分類1、階式制冷2、混合制冷2.1閉式混合制冷2.2開式環(huán)混合制冷2.3丙烷預(yù)冷混合制冷3、雙循環(huán)混合制冷3、膨脹制冷4.1天然氣膨脹制冷4.2氮甲烷膨脹制冷4.3丙烷預(yù)冷的天然氣膨脹制冷5、BV公司的液化工藝6、引射流液化工藝第三章天然氣的液化液化工藝分類第三章天然氣的液化1-階式制冷工藝：(也稱級(jí)聯(lián)式）由丙烷、乙烯、甲烷三種制冷劑分級(jí)、獨(dú)立制冷、不混合，多用于20世紀(jì)80年代前的基本負(fù)荷型工廠。第三章天然氣的液化1-階式制冷工第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化2-混合制冷工藝：（分開式和閉式、丙烷預(yù)冷）多組分混合制冷劑為工質(zhì)，多用于20世紀(jì)80年代之后的基本負(fù)荷型工廠。第三章天然氣的液化2-混合制冷第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化5、BV公司液化工藝該工藝是美國(guó)布萊克-博維奇公司開發(fā)的LNG液化工藝，特點(diǎn)是只用一個(gè)換熱器（冷箱），混合工質(zhì)（冷劑）和天然氣在一個(gè)冷箱中進(jìn)行熱交換，達(dá)到天然氣液化的目的。第三章天然氣的液化5、BV公司液化工藝第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化第三章天然氣的液化

4-CII液化工藝流程簡(jiǎn)圖

第三章天然氣的液化4-CII液化工天然氣

透平膨脹工藝流程簡(jiǎn)圖

天然氣透平膨脹工藝流程簡(jiǎn)圖

天然氣液化典型工藝優(yōu)缺點(diǎn)比較

項(xiàng)目階式制冷工藝混合制冷工藝透平膨脹制冷工藝優(yōu)點(diǎn)1-能耗低；2-制冷劑為純物質(zhì)，無配比要求3-技術(shù)成熟，操作穩(wěn)定。1-機(jī)組設(shè)備少，流程簡(jiǎn)單，投資??；2-管理方便；3-混合制冷劑組分可以部分或全部從天然氣本身提取或補(bǔ)充；1-流程簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)靈活，工作可靠，維護(hù)操作簡(jiǎn)單，起動(dòng)快；2-用天然氣本身為制冷工質(zhì)時(shí)，可省去專門生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存制冷劑的費(fèi)用。缺點(diǎn)1-機(jī)組多，流程復(fù)雜；2-附屬設(shè)備多，需要專門設(shè)備生產(chǎn)或儲(chǔ)存制冷劑3-管道與控制系統(tǒng)復(fù)雜。1-能耗較階式制冷工藝高10~20%；2-混合制冷劑的配比要求較高；3-流程計(jì)算必須提供各組分的平衡數(shù)據(jù)與物性參數(shù)，計(jì)算困難。1-送入裝置的天然氣必須全部深度干燥；2-回流壓力低，換熱面積大，金屬投入量大；3-受低壓用戶數(shù)量的限制；4-液化率低，如再循環(huán)，則在增加循環(huán)壓縮機(jī)后，功耗大大增加天然氣液化典型工藝優(yōu)缺點(diǎn)比較

項(xiàng)目階式制冷工藝混合制冷工藝透第三章天然氣的液化6、引射流液化工藝將高壓天然氣流入引射器并在其中高速膨脹，并通過分離器將膨脹降溫液化的液化天然氣LNG與低壓天然氣流分離且分別送入LGN存儲(chǔ)系統(tǒng)和原料天然氣增壓系統(tǒng)。本發(fā)明帶引射器的天然氣液化高壓節(jié)流工藝的有益技術(shù)效果是低壓天然氣流返回增壓系統(tǒng)再次循環(huán)第三章天然氣的液化6、引射流液化工藝第三章天然氣的液化高壓天然氣流入引射器，在其中高速膨脹，將低壓返流氣吸入并增壓，相當(dāng)于減少了一臺(tái)增壓壓縮機(jī)。單位能耗低、運(yùn)行成本低，經(jīng)濟(jì)效益好；產(chǎn)生的BOG氣經(jīng)冷箱再液化，提高產(chǎn)量，減少排放。天然氣液化率高，達(dá)99.7%以上，其他未液化的氮?dú)猓獾入s質(zhì)定時(shí)排放，不影響系統(tǒng)產(chǎn)量；冷箱的工作彈性大，原料氣流量操作空間50%-110%，壓力操作彈性空間在12-20Mpa下都能工作。第三章天然氣的液化高壓天然氣流入引射第三章天然氣的液化優(yōu)點(diǎn)：主要工藝設(shè)備模塊化、撬裝化，工藝流程簡(jiǎn)單，制冷部件沒有運(yùn)動(dòng)部件（20年不維修），可靠性高。操作方便，設(shè)備維護(hù)量小一期人員不需增加操作工。能耗較低，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)CNG加氣母站和LNG生產(chǎn)“混合建站”，主要設(shè)備共用，用較少的投資，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)“CNG、LNG、管道氣”三種供氣模式，調(diào)節(jié)靈活。產(chǎn)生的BOG氣經(jīng)冷箱再液化，提高產(chǎn)量，減少排放。缺點(diǎn)：僅適合15萬方以下的小型液化工廠。（結(jié)束）第三章天然氣的液化優(yōu)點(diǎn)：主要工藝設(shè)備模塊LNG裝置技術(shù)介紹

二0一三年八月安建平LNG裝置技術(shù)介紹(一)課件目錄:第一部分LNG技術(shù)介紹第一章LNG基本知識(shí)第二章原料氣凈化第三章天然氣液化第二部分LNG儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)谌糠止に囋O(shè)備第一章塔第二章?lián)Q熱器目錄:第一部分LNG技術(shù)介紹目錄第四部分機(jī)泵第一章往復(fù)式壓縮機(jī)第二章離心式壓縮機(jī)第三章泵第五部分閥門第九章電氣設(shè)備第十章儀表目錄第四部分機(jī)泵

第一章LNG基本知識(shí)

第一部分第一部分第一章LNG基本知識(shí)第一節(jié)原料氣的種類1、天然氣2、油田伴生氣3、氣田氣4、煤層氣5、頁巖氣6、可燃冰第一節(jié)原料氣的種類天然氣，是一種多組分的混合氣態(tài)化石燃料，主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數(shù)，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。它主要存在于油田、氣田、煤層和頁巖層。天然氣燃燒后無廢渣、廢水產(chǎn)生，相較煤炭、石油等能源有使用安全、熱值高、潔凈等優(yōu)勢(shì)。天然氣又可分為油田伴生氣和非伴生氣兩種。

第一節(jié)原料氣的種類天然氣，是一種多組分的混合氣態(tài)化石燃料，主要成分是烷烴油田伴生氣伴隨石油從油井中出來的氣體，主要成分是甲烷、乙烷，也含有相當(dāng)數(shù)量的丙烷、丁烷、戊烷等。用作燃料和化工原料。也叫油田氣、油氣。第一節(jié)原料氣的種類油田伴生氣第一節(jié)原料氣的種類氣田氣氣田天然氣，從氣田開采的天然氣，這類天然氣氣純，雜質(zhì)少，品質(zhì)優(yōu)。氣田天然氣又可以分為純氣田天然氣和凝析氣田天然氣，后者含有較多的重?zé)N，第一節(jié)原料氣的種類氣田氣第一節(jié)原料氣的種類煤層氣煤層氣，是指賦存在煤層中以甲烷為主要成分、以吸附在煤基質(zhì)顆粒表面為主、部分游離于煤孔隙中或溶解于煤層水中的烴類氣體，是煤的伴生礦產(chǎn)資源，屬非常規(guī)天然氣，是近一二十年在國(guó)際上崛起的潔凈、優(yōu)質(zhì)能源和化工原料。第一節(jié)原料氣的種類煤層氣第一節(jié)原料氣的種類頁巖氣是從頁巖層中開采出來的天然氣，主體位于暗色泥頁巖或高碳泥頁巖中，頁巖氣是主體上以吸附或游離狀態(tài)存在于泥巖、高碳泥巖、頁巖及粉砂質(zhì)巖類夾層中的天然氣，它可以生成于有機(jī)成因的各種階段，天然氣主體上以游離相態(tài)（大約50%）存在于裂縫、孔隙及其它儲(chǔ)集空間，以吸附狀態(tài)（大約50%）存在于干酪根、粘土顆粒及孔隙表面，極少量以溶解狀態(tài)儲(chǔ)存于干酪根、瀝青質(zhì)及石油中。

第一節(jié)原料氣的種類頁巖氣是從頁巖層中開采出來的天然氣，主體位于暗色泥頁巖或高碳

天然氣水合物，因其外觀像冰一樣而且遇火即可燃燒，所以又被稱作“可燃冰”或者“固體瓦斯”和“氣冰”。它是在一定條件下（合適的溫度、壓力、氣體飽和度、水的鹽度、PH值等）由水和天然氣在中高壓和低溫條件下混合時(shí)組成的類冰的、組成天然氣的成分如CH4、C2H6、C3H8、C4H10等同系物以及CO2、N2、H2S等可形成單種或多種天然氣水合物。形成天然氣水合物的主要?dú)怏w為甲烷，對(duì)甲烷分子含量超過99%的天然氣水合物通常稱為甲烷水合物第一節(jié)原料氣的種類

天然氣水合物，因其外觀像冰一樣而且遇火即可燃燒，所以又被

LNG概念及特性

一種液態(tài)狀況下的無色流體，主要由甲烷組成，組分可能含有少量的乙烷、丙烷、氮或通常存在于天然氣中的其它組分。

——GB/T192042003第二節(jié)LNG的特性和組成LNG概念及特性第二節(jié)LNG的特第二節(jié)LNG的特性和組成液化天然氣（LNG）的體積只有同量氣態(tài)體積的1/625，所以將其液化后:有利于儲(chǔ)存和運(yùn)輸、降低儲(chǔ)運(yùn)成本；可以作為發(fā)電和交通運(yùn)輸工具（汽車、船舶、飛機(jī)）的燃料。可用于燃?xì)庹{(diào)峰，減輕城市高峰能源的緊張狀態(tài)。第二節(jié)LNG的特性和組成液化天然氣（LN第二節(jié)LNG的組成特性組成：液化天然氣的主要組分為甲烷，并可能含有少量乙烷、丙烷、氮和通常存在于天然氣中的其它組分。有人認(rèn)為，液化天然氣中甲烷含量不低于75%，氮?dú)獾暮繎?yīng)控制在5%之內(nèi)。法國(guó)對(duì)氮?dú)夂康囊笫?lt;1.4%。密度是溫度的函數(shù)，溫度每提高1℃密度降低約1.35kg/m3。沸點(diǎn)與壓力有關(guān)，壓力每提高1kPa，液化溫度點(diǎn)約升高0.125℃。第二節(jié)LNG的組成特性組成：第二節(jié)LNG的組成特性蒸發(fā)氣特性若LNG壓力為（1~2）105Pa，溫度為其沸點(diǎn)，估算時(shí)可認(rèn)為壓力每下降1kPa，由于閃蒸，1m3液體能產(chǎn)生0.4kg的氣體。這些蒸發(fā)氣體外泄時(shí)，由于溫度很低常100℃左右，氣體密度大于空氣。從環(huán)境吸熱升溫后，密度減小。在標(biāo)準(zhǔn)條件下，蒸發(fā)氣的密度約為空氣密度的0.6倍。第二節(jié)LNG的組成特性蒸發(fā)氣特性第二節(jié)LNG的組成特性泄漏特性發(fā)生泄漏時(shí)，LNG將于環(huán)境迅速換熱、發(fā)生快速相變而汽化，單位體積的LNG能產(chǎn)生約600倍體積的氣體。LNG泄漏至地面上時(shí)，最初會(huì)猛烈沸騰，然后蒸發(fā)速率將迅速衰減至某個(gè)固定值。第二節(jié)LNG的組成特性泄漏特性第二節(jié)LNG的組成特性儲(chǔ)存特性LNG在儲(chǔ)罐內(nèi)會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象，即密度不同的LNG占有不同的層位。分層的原因可能是新裝入儲(chǔ)罐的LNG和殘留在儲(chǔ)罐罐內(nèi)LNG的密度不同；或者LNG中的氮含量較高（如>3%），自然對(duì)流使含氮量高的LNG運(yùn)移至液體表面形成組成不同于其余部位的薄層。第二節(jié)LNG的組成特性儲(chǔ)存特性分層是一種不穩(wěn)定熱力學(xué)體系，儲(chǔ)罐受熱產(chǎn)生的自然對(duì)流力求使罐內(nèi)LNG密度均勻，這就產(chǎn)生了所謂的“翻滾”現(xiàn)象。翻滾使LNG在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量蒸汽，導(dǎo)致儲(chǔ)罐壓力增高，有時(shí)造成泄壓閥開啟。經(jīng)驗(yàn)說明，控制LNG中的含氮量使之不超過1%是防止罐內(nèi)LNG翻滾的有效措施，此外還應(yīng)該采取措施使罐內(nèi)液體混合均勻。第二節(jié)LNG的組成特性分層是一種不穩(wěn)定熱力學(xué)體系，儲(chǔ)罐受熱產(chǎn)生的自然對(duì)流力求使罐內(nèi)第二節(jié)LNG的組成特性安全性液化天然氣是一種易燃物品，安全生產(chǎn)始終應(yīng)放在首要地位。在大氣環(huán)境下，與空氣混合時(shí)，天然氣體積濃度在5~15%范圍內(nèi)是可燃的。LNG失火時(shí)，火焰表面的輻射功率很高，應(yīng)防止消防人員灼傷。第二節(jié)LNG的組成特性安全性LNG失火可以用高膨脹泡沫材料或泡沫玻璃塊覆蓋著火表面，降低火焰的輻射作用。推薦用干粉（最好是碳酸鉀）滅火器處理LNG火災(zāi)，不能用水滅火水只能用于冷卻火災(zāi)周圍的建、構(gòu)筑物并用于泡沫的產(chǎn)生。第二節(jié)LNG的組成特性LNG失火可以用高膨脹泡沫材料或泡沫玻璃塊覆蓋著火表面，降低第二節(jié)LNG的組成特性LNG是一種溫度極低的流體，與皮膚接觸可造成類似燒傷的起皰灼傷。不得接觸隔熱層損壞的裝有LNG的裸露容器和管，否則極冷的金屬會(huì)粘住皮肉。第二節(jié)LNG的組成特性LNG是一種第三節(jié)LNG的發(fā)展史1895年，德國(guó)人Linde申請(qǐng)了空氣液化工業(yè)化的第一批專利，并成立了現(xiàn)在仍以他的名字命名的公司致力于氣體液化工業(yè)的發(fā)展。在20世紀(jì)30年代末，為解決美國(guó)俄亥俄州東北部港口城市克利夫蘭的季節(jié)性調(diào)峰問題，經(jīng)方案論證后決定建液化天然氣調(diào)峰廠并決定在Cornwell（康威爾）進(jìn)行先導(dǎo)試驗(yàn)。第三節(jié)LNG的發(fā)展史1895年，德國(guó)人Linde第三節(jié)LNG的發(fā)展史1964年9月27日，阿爾及利亞的世界上第一座LNG工廠建成投產(chǎn)。同年，第一艘載著12000噸LNG的船駛往英國(guó)，標(biāo)志著世界LNG貿(mào)易的開始。1969年，位于美國(guó)阿拉斯加的肯奈LNG裝置投產(chǎn)，開始向日本出口LNG。如今，LNG國(guó)際貿(mào)易已有30多年的歷史，全球已有8個(gè)LNG出口國(guó)與9個(gè)LNG進(jìn)口國(guó)或地區(qū)。第三節(jié)LNG的發(fā)展史1964年9月27日，阿爾及利亞的世界上第三節(jié)LNG的發(fā)展史自二十世紀(jì)80年代起，LNG貿(mào)易年均增長(zhǎng)率為8%，是世界發(fā)展最快的燃料之一。2000年，世界LNG貿(mào)易增長(zhǎng)率為10.1%，達(dá)1369.6億立方米，占國(guó)際天然氣貿(mào)易總量的26%，占全球天然氣消費(fèi)總量的5.7%。第三節(jié)LNG的發(fā)展史自二十世紀(jì)80年代起，LNG貿(mào)易年均第三節(jié)LNG的發(fā)展史

天然氣液化：20世紀(jì)初第一座工業(yè)規(guī)模的天然氣液化裝置：20世紀(jì)40年代第一座LNG工廠：1964年，阿爾及利亞LNG貿(mào)易：1964年，1.2萬tLNG船，英國(guó)2008年，全球LNG貿(mào)易量：1000億tLNG占全球天然氣市場(chǎng)的40%，第三節(jié)LNG的發(fā)展史

天然氣液化：20世紀(jì)初第三節(jié)LNG的發(fā)展史全球現(xiàn)有3個(gè)主要的LNG市場(chǎng)：亞太地區(qū)、歐洲和北美亞太市場(chǎng)中主要進(jìn)口國(guó)家和地區(qū)有日本、韓國(guó)、中國(guó)、印度、中國(guó)臺(tái)灣；其中，日本和韓國(guó)是世界上前兩位LNG進(jìn)口大國(guó)。亞太地區(qū)LNG主要供應(yīng)國(guó)有澳大利亞、馬來西亞和印度尼西亞。第三節(jié)LNG的發(fā)展史全球現(xiàn)有3個(gè)主要的LNG市場(chǎng)第三節(jié)LNG的發(fā)展史河南中原綠能天然氣液化廠該液化裝置由法國(guó)索菲燃?xì)夤驹O(shè)計(jì)使用階式制冷循環(huán)，屬于基本負(fù)荷型。上海浦東事故調(diào)峰型LNG液化裝置浦東調(diào)峰型LNG裝置是東海天然氣早期開采供應(yīng)上海城市燃?xì)夤こ滔掠尾糠值囊粋€(gè)重要組成部分。它主要用于東海天然氣停產(chǎn)、輸氣管線事故或冬季調(diào)峰時(shí)間向管網(wǎng)提供可靠的天然氣供應(yīng)，確保安全供氣。第三節(jié)LNG的發(fā)展史河南中原綠能天然氣液化廠第三節(jié)LNG的發(fā)展史新疆廣匯LNG液化裝置該液化裝置是由德國(guó)林德公司設(shè)計(jì)，新疆廣匯實(shí)業(yè)股份有限公司投資建設(shè)的天然氣液化項(xiàng)目。采用的是混合制冷劑循環(huán)。氣源來自于吐哈油田，液化能力為150萬Nm3/d天然氣。深圳大鵬灣秤頭角LNG接收終端廣東LNG500萬噸／年，第一期370萬噸／年，2005年建成；第二期700萬噸／年，2007年建成。第三節(jié)LNG的發(fā)展史新疆廣匯LNG液化裝置第三節(jié)LNG的發(fā)展史由中國(guó)海洋石油總公司與其合作伙伴在福建湄洲灣共同興建的LNG接收終端項(xiàng)目總投資為二百四十億元人民幣，一期工程規(guī)模為260萬噸LNG／年，二期工程接收站設(shè)計(jì)規(guī)模將達(dá)到500萬噸／年，于2012年投產(chǎn)。第三節(jié)LNG的發(fā)展史由中國(guó)海洋石油總公司與其合作伙伴在福建湄原料氣預(yù)處理主要是脫碳、脫硫、和脫水。天然氣中含有一定數(shù)量的硫化氫與硫化物、二氧化碳和水等。硫化氫與硫化物主要是腐蝕設(shè)備和管道，二氧化碳和水主要是低溫下結(jié)冰堵塞設(shè)備、管道和影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此天然氣在液化前必須進(jìn)行預(yù)處理。液化天然氣預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)如下：第二章原料氣的預(yù)處理

原料氣預(yù)處理主要是脫碳、脫硫、和脫水。天然氣中含有一定數(shù)量的

第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理(一)硫化氫與硫化物性質(zhì):1、硫化氫（H2S）H2S是無色氣體，有類似腐爛雞蛋的惡臭味，劇毒。易溶于水，其水溶液呈酸性，能與堿生成鹽，可用堿溶液來吸收除去氣體中的H2S。H2S具有極強(qiáng)的急性毒性，空氣中濃度為140mg/m3時(shí)，會(huì)引起結(jié)膜炎和角膜炎，第二章原料氣的預(yù)處理(一)硫化氫第二章原料氣的預(yù)處理當(dāng)濃度大約為280mg/m3時(shí)會(huì)造成昏迷，呼吸癱瘓甚至死亡。低濃度H2S引起的癥狀有頭痛、嘔吐、失眠、乏力，眼睛和粘膜發(fā)炎。2、羰(tang)基硫（COS）羰基硫?yàn)闊o色、無臭氣體，微溶于水。COS在高溫或催化劑作用下可轉(zhuǎn)化為硫化氫。第二章原料氣的預(yù)處理當(dāng)濃度大約為280m第二章原料氣的預(yù)處理羰基硫劇毒，因純品無色無臭，更需注意，至死量2900mg/m3，毒性機(jī)理可能與分解物H2S有關(guān)，作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)而引起窒息、死亡。二硫化碳為無色液體，難溶于水。它可與堿的水溶液反應(yīng)，還可被氫還原，視反應(yīng)條件生成硫化氫、硫醇或其他有機(jī)硫化物。在高溫下與水蒸氣作用幾乎完全轉(zhuǎn)化為硫化氫。第二章原料氣的預(yù)處理羰基硫劇毒，因純品無色無第二章原料氣的預(yù)處理4、硫醇（RSH）低分子量的硫醇具有令人厭惡的氣味，濃度僅0.001g/L，就可被人感覺出來。有毒，不溶于水。呈酸性，能與金屬鹽類或堿作用。硫醇在加熱條件下可分解成烯烴與硫化氫，分解溫度為150—250度。E、硫醚（RSR‘）硫醚為無色的中性物質(zhì)，有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，第二章原料氣的預(yù)處理4、硫醇（RSH）與堿不發(fā)生作用。它們的熱分解溫度也高需要大于400度才能分解為烯烴和硫化氫6、噻吩（C4H4S）噻吩的物理性質(zhì)與苯極為相似，有苯類芳香烴的氣味，不溶于水，既不顯酸性，也不顯堿性。噻吩的各類衍生物最穩(wěn)定，溫度達(dá)到500度也難分解，它是最難脫除的硫化物，故稱為非反應(yīng)性堿。以上H2S稱為無機(jī)硫，羰基硫等硫化物稱為有機(jī)硫。與堿不發(fā)生作用。它們的熱分解溫度也高需要大于400度才能分解(二)二氧化碳的性質(zhì)：二氧化碳(CO2)，分子量44.010，在自然界中，CO2是最豐富的化學(xué)物質(zhì)之一，是大氣的一部分，大氣里含CO2為0.03%—0.04%，總量約2.75*10?12噸，主要由含碳物質(zhì)燃燒和動(dòng)物的新陳代謝產(chǎn)生。CO2有著十分廣泛的用途。工業(yè)CO2主要從合成氨、氫氣生產(chǎn)過程中原料氣、發(fā)酵氣、石灰窯氣和煙道氣中提取和回收。第二章原料氣的預(yù)處理(二)二氧化碳的性質(zhì)：第二章原料氣的預(yù)第二章原料氣的預(yù)處理CO2比空氣重，約為空氣重量的1.53倍，是無色而略帶刺鼻氣味和微酸性的氣體。CO2是非極性分子，可溶于水，也可以溶于極性極強(qiáng)的溶劑，CO2在水和深劑中溶解度與溫度、壓力和溶劑的性質(zhì)有關(guān)CO2的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無毒性，不燃燒、不助燃。但在高溫或有催化劑存在的情況下，CO2也可參加一些化學(xué)第二章原料氣的預(yù)處理CO2比空氣重，約第二章原料氣的預(yù)處理(三)脫碳脫硫方法分類和選擇：1、脫碳脫硫方法一可分為：化學(xué)吸收法、物理吸收法、聯(lián)合吸收法、直接轉(zhuǎn)化法、非再生性法、膜分離法和低溫分離法等。其中采用溶液或溶劑作脫碳脫硫劑的化學(xué)吸收法、物理吸收法、聯(lián)合吸收法及直接轉(zhuǎn)化法，習(xí)慣上統(tǒng)稱為濕法；采用固體床的海綿鐵法、分子篩法統(tǒng)稱為干法。第二章原料氣的預(yù)處理(三)脫碳脫硫第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理2、脫硫方法的選擇

天然氣脫硫法的選擇，不僅對(duì)于脫硫過程本身，就是對(duì)于下游工藝過程，包括酸氣處理和硫磺回收、脫水、天然氣液回收等都有很大的影響。針對(duì)一個(gè)特定的脫硫裝置，選擇脫硫方法要考慮以下因素：1）有關(guān)大氣污染的脫硫及尾氣處理規(guī)范。第二章原料氣的預(yù)處理2、脫硫方法的選第二章原料氣的預(yù)處理2）酸性氣中氣相雜質(zhì)的類型及含量。3）對(duì)脫除酸性氣體后脫硫氣（或凈化氣）的技術(shù)要求。4）對(duì)酸性氣體的技術(shù)要求。5）需要處理的酸性氣體的體積流量。6）酸性氣中的烴類組成。7）對(duì)需要脫除的酸氣組分的選擇性要求。8）需要處理的酸性氣溫度和壓力，脫硫氣外第二章原料氣的預(yù)處理2）酸性氣中氣相雜質(zhì)的第二章原料氣的預(yù)處理輸時(shí)所要求的溫度和壓力。9）投資及操作費(fèi)用。

10）方法的專利費(fèi)。11）對(duì)液體產(chǎn)品的技術(shù)要求。第二章原料氣的預(yù)處理輸時(shí)所要求的溫度和壓力第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理3、常用的凈化方法在天然氣液化裝置中，常用的凈化方法有三種：即醇胺法、熱鉀堿法、砜胺法（1）醇胺法醇胺法利用以胺為溶劑的水溶液，與原料天然氣中的酸性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來脫除天然氣中的酸性氣體，此法可同時(shí)脫除CO2和H2S。目前主要采用一乙醇胺及二乙醇胺為溶劑。第二章原料氣的預(yù)處理3、常用的凈化方法第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理圖2-3示出醇胺法的典型流程。原料氣自吸收塔2的底部進(jìn)入，與從塔頂噴淋下的胺水溶液相接觸，其中的酸性氣體被溶劑洗滌吸收后自塔頂逸出，經(jīng)分離器1脫去游離水再進(jìn)入下一道預(yù)處理工序。塔底含有酸性氣體的富液，經(jīng)貧富液換熱器4被加熱，然后進(jìn)入再生塔6的頂部，沿再生塔的填料層向下流動(dòng)，被上升的氣體加熱而解吸；然后流入加熱器9，被水蒸氣加熱后返回再生第二章原料氣的預(yù)處理圖2-3示出醇胺法的典型第二章原料氣的預(yù)處理塔6的底部，其中的酸性氣體（并帶有胺蒸氣）便蒸發(fā)出來，流過填料層自塔頂排出，經(jīng)冷卻器7冷卻并經(jīng)分離器8脫去夾帶的胺液后去回收裝置。分離器8中的胺液流入再生塔6。再生塔底的貧液由胺液泵5抽出，經(jīng)貧-富換熱器4冷卻后。再引入吸收塔2的頂部供循環(huán)使用。

當(dāng)原料氣中含有CO2，則用一乙醇胺；若原料氣中含有H2S或硫化氫與二氧化碳兼有，一般用二乙醇胺。

第二章原料氣的預(yù)處理塔6的底部，其中的酸第二章原料氣的預(yù)處理（2）熱鉀堿法（Benfied）Benfied溶劑是碳酸鉀、催化劑、防腐劑和水組分的混合物?？赏瑫r(shí)脫除H2S和CO2。熱鉀堿法的吸收溫度較高，凈化程度好，對(duì)含有大量二氧化碳的原料氣尤為適合。Benfied流程已被世界上600多座天然氣預(yù)處理裝置應(yīng)用，下面介紹Benfied流程的新工藝。

第二章原料氣的預(yù)處理（2）熱鉀堿法（B第二章原料氣的預(yù)處理A、BenfiedHipure流程在LNG工業(yè)中成功運(yùn)用了的BenfiedHipure流程，是由Benfied系統(tǒng)與胺系統(tǒng)聯(lián)合的混合方案。碳酸鉀除去大量的酸氣成分，胺溶液用于最后的商品氣的純化。所有酸氣都從碳酸鹽再生塔的頂部抽出。該流程在天然氣預(yù)處理方面有著良好的可靠性紀(jì)錄，其優(yōu)越性已在印度尼西亞、阿聯(lián)酋的八套LNG裝置中充分顯現(xiàn)。第二章原料氣的預(yù)處理A、BenfiedH第二章原料氣的預(yù)處理B、Benfied-100流程此流程是由碳酸鉀吸收和分子篩吸收設(shè)備組合而成的高效系統(tǒng)。前者去除天然氣中大量的酸性氣體和COS，后者脫水并除去剩余的酸性氣體和汞。產(chǎn)品氣部分返流用于分子篩再生并被再循環(huán)進(jìn)入原料氣，由此可使烴成分損失最少。Benfied-100流程的主要優(yōu)點(diǎn)是：幾乎可以清除所有硫化物，對(duì)COS的清除效率達(dá)到80%-99%，對(duì)甲基汞的清除可達(dá)95%-100%；烴產(chǎn)品的回收率可100%；無需另外的脫水裝置，流程的經(jīng)濟(jì)性好。第二章原料氣的預(yù)處理B、Benfied-第二章原料氣的預(yù)處理C、Benfied流程中新型催化劑的研制，美國(guó)環(huán)球石油公司（UOP）和聯(lián)合碳化物公司的有關(guān)機(jī)構(gòu)經(jīng)過上百種物質(zhì)的篩選，研制出一種代號(hào)為P1的新型催化劑，從而取代了常用的二乙醇胺（DEA）等催化物質(zhì)。他們分別在實(shí)驗(yàn)工廠和三個(gè)胺化工廠進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，得到了良好的結(jié)果。第二章原料氣的預(yù)處理C、Benfied流第二章原料氣的預(yù)處理（3）砜胺法（Sulfinol）砜胺Sulfinol）法是近年來發(fā)展最快的聯(lián)合吸收法。該法的吸收溶液由物理溶劑環(huán)丁砜、化學(xué)吸收劑二異丙醇胺加少量的水組成。通過物理與化學(xué)作用，選擇性地或同時(shí)吸收原料氣中的CO2和H2S，然后在常壓（或稍高于常壓）下將溶液加熱再生以供循環(huán)使用。由于溶液中存在著化學(xué)吸收劑，吸收能力原則上不受酸性氣體分壓的影響，所以可使凈化后原料氣中的H2S含量降得很低。第二章原料氣的預(yù)處理（3）砜胺法（Sulfi第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理第二章原料氣的預(yù)處理5、其它雜質(zhì)的脫除

在天然氣中，除了前面所述的水和酸性氣體以外，還有汞、重?zé)N等一些雜質(zhì)，下面分別對(duì)這些非目標(biāo)組分及其危害和凈化方法作一簡(jiǎn)單介紹。1）汞汞的存在會(huì)嚴(yán)重腐蝕鋁制設(shè)備。1973年12月，在斯基柯達(dá)天然氣液化裝置的低溫?fù)Q熱器鋁管中，發(fā)生了嚴(yán)重的汞腐蝕現(xiàn)象，致使該液化系統(tǒng)第二章原料氣的預(yù)處理5、其它雜質(zhì)的脫除第二章原料氣的預(yù)處理停工14個(gè)月之久。2004年海南LNG冷箱也因汞腐蝕造成冷箱損壞。給LNG工廠造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)汞（包括單質(zhì)汞、汞離子及有機(jī)汞化合物）存在時(shí)，鋁會(huì)與水反應(yīng)生成白色粉末狀的腐蝕產(chǎn)物，嚴(yán)重破壞鋁的性質(zhì)。極微量的汞含量足以給鋁制設(shè)備帶來嚴(yán)重的破壞，而且汞還會(huì)造成環(huán)境污染，以及檢修過程中對(duì)人員的危害。所以汞的含量應(yīng)受到嚴(yán)格的限制。在高的流速下可脫除含量低于0.001μg/m3的汞第二章原料氣的預(yù)處理停工14個(gè)月之久。20第二章原料氣的預(yù)處理汞的脫除不受可凝混合物C5+烴及水的影響。美國(guó)匹斯堡Colgon公司活性炭分公司，研制了一種專門用于從氣體中脫除汞的硫浸煤基活性炭HGR。日本東京JGC公司，采用了一種新的MR-3吸收劑用于凈化天然氣中的汞。它能使汞含量降低到0.001μg/m3的以下，比HGR的性能優(yōu)良。

第二章原料氣的預(yù)處理汞的脫除不受可凝混合物第二章原料氣的預(yù)處理2）重?zé)N重?zé)N常指C5+的烴類。在烴類中，分子量由小到大時(shí)，其沸點(diǎn)是由低到高變化的，所以在冷凝天然氣的循環(huán)中，重?zé)N總是先被冷凝下來。如果未把重?zé)N先分離掉，或在冷凝后分離掉，則重?zé)N將可能凍結(jié)從而堵塞設(shè)備。極少量的C6+餾分特性的微小變化，對(duì)于預(yù)測(cè)烴系統(tǒng)的相特性有相當(dāng)大的影響。

C6+餾分對(duì)氣體混合物影響如此之大的主要原因，被認(rèn)為是氣體第二章原料氣的預(yù)處理2）重?zé)N第二章原料氣的預(yù)處理的露點(diǎn)受混合物中最重組分的影響較大，重組分的變化對(duì)露點(diǎn)溫度或壓力有驚人的影響。在-183.3℃以上，乙烷和丙烷能以各種濃度溶解于LNG中。最不易溶解的是C6+烴（特別是環(huán)狀化合物），還有水和CO2。在用分子篩、活性氧化鋁或硅膠吸附脫水時(shí)，重?zé)N可被部分脫除。脫除的程度取決于吸附劑的負(fù)荷和再生的形式等，但采用吸附劑不可能使