[发明专利]天然气净化处理方法

权利要求书

1.一种天然气净化处理方法，其特征在于，包括： 

第一步，天然气脱硫； 

第二步，脱硫后的天然气脱除二氧化碳； 

第三步，脱除二氧化碳的天然气进行脱水处理，获得纯净的天然气。 

2.如权利要求1所述的天然气净化处理方法，其特征在于：所述第一步具体为将待净化的天然气首先通入气液分离器进行初步气液分离，随后依次通过旋流分离器和过滤分离器将天然气中的液体和气体分离完全，分离后的天然气通入装有脱硫剂的脱硫塔中，在脱硫剂的催化作用下发生反应，反应过程中维持温度为20℃～40℃，压力为常压～3.0MPa，天然气的空速为400h^-1～2000h^-1，实现天然气的脱硫，当脱硫剂被反应接近完全时，向反应塔中通入空气，在空气中氧气的氧化作用下，维持温度为40℃～80℃，使脱硫剂再生和循环利用。 

3.如权利要求1或2所述的天然气净化处理方法，其特征在于：所述第二步通过循环泵向二氧化碳吸收塔中送入二氧化碳脱除剂，使脱除剂的循环流量保持在9000kg/h，将脱硫后的天然气通入吸收塔中，使二氧化碳脱除剂和脱硫后的天然气逆流接触，维持温度为40℃～50℃，压力为0.7～1.0MPa的情况下进行二氧化碳的脱除。

4.如权利要求1至3所述的天然气净化处理方法，其特征在于：所述脱水处理可以采用三甘醇TEG脱水法、固态吸附法或膜分离法。 

5.如权利要求1至4所述的天然气净化处理方法，其特征在于：所述脱硫剂为介孔氧化铁/石墨烯纳米片复合材料。 

6.如权利要求1至5所述的天然气净化处理方法，其特征在于：所述脱硫剂的制备方法具体为， 

第一步，氧化石墨的制备，将天然石墨用5%的HC1处理两次，过滤，然后用蒸馏水彻底清洗，在110℃下干燥24h，取处理后的石墨10g置于230mL浓H₂SO₄中，在冰水浴中缓慢加入30gKMn0₄，不断搅拌，使溶液的温度不超过20℃。此时，将混合溶液放在35±3℃机械揽拌40min，然后将460mL蒸馈水缓慢加入到混合溶液中，此时温度迅速上升到98℃。保持混合溶液在35±3℃下继续搅拌20min，待反应结束后，将1.4L蒸馏水和 100mLH₂0₂加入溶液中。静止放置24h，最后用5%HC1清洗过滤，直到滤液中检测不到S0₄^2-为止。最后将过滤的产物放在真空干燥箱中50℃真空干燥，待用； 

第二步，热剥离石墨稀纳米片(GNS)的制备，将第一步制的干燥的氧化石墨在空气气氛下置于预先加热至300℃的的管式炉中5min，进行热剥离。接着将热剥离的样品在Ar保护气氛下900℃下高温热处理5h，管式炉的升温速率为20℃/min，所制得的产物即为最终的石墨烯纳米片； 

第三步，介孔氧化铁/石墨烯纳米片复合材料的制备，将505mgFe(NO₃)₃·9H₂O溶解于35mL的乙醇中，再入50mg第二步制备的热剥离石墨稀纳米片，通过10分钟的超声使得热剥离石墨稀纳米片均匀的分散在溶液中，接着在通风橱内进行磁力搅拌，直到乙醇挥发完全，把收集到的固体样品在40℃下处理24小时。将Fe(NO₃)₃·9H₂O/GNS复合物在空气中，200℃下热处理10小时，该过程的反应原理为：4Fe(NO₃)₃·9H₂O---2Fe₂O₃+12NO₂+3O₂+9H₂O，得到最终的介孔氧化铁/石墨烯纳米片复合材料12g。 

7.如权利要求1至6所述的天然气净化处理方法，其特征在于：所述二氧化碳吸收剂包括离子液体1-乙基-3-乙烯基咪唑四氟硼酸盐、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、一乙醇胺(MEA)和水，所述离子液体1-乙基-3-乙烯基咪唑四氟硼酸盐在吸收剂中的重量百分比浓度为10%～15%，N-甲基二乙醇胺的重量百分比浓度为17%～26%，一乙醇胺的中联百分比浓度为30%～45%，余量为水。