[发明专利]一种低温毛细凝聚脱出天然气中重烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及天然气的脱除杂质方法，特别涉及一种在天然气液化前预处理，低温毛细凝聚脱出天然气中重烃的方法。

背景技术

天然气是一种清洁能源，具有热值高、燃烧效率高、燃烧后污染排放少等特点。随着城市管网建设的日益完善，管道天然气的使用日渐广泛。由于天然气气田一般与用气需求往往并非在同一地区，有些甚至跨国，而且天然气的使用具有时段性和季节性，因此，以天然气输送为目的和解决天然气时效性的液化天然气成为一种重要的手段。随着液化天然气的用户向交通行业的拓展，液化天然气在降低污染、提高效益等方面发挥出越来越大的作用。

天然气分常规天然气和非常规天然气，常规天然气一般指天然气的气田气，而非常规天然气则包含范围更广，如煤层气、沼气、油田伴生气、页岩气和天然气水合物等，其中天然气水合物又被称为可燃冰。这些气源均可作为生产液化天然气的原料，由于气藏地理位置不同，天然气的组成可能有很大的差异，这些原料气CH₄是主要组分，另外可能含有H₂，CO₂，H₂S，N₂，C₂H₆，C₃H₈，i-C₄H₁₀，n-C₄H₁₀，Neo-C₅H₁₂（新戊烷），i-C₅H₁₂，n-C₅H₁₂，C₆H₁₄，C₇H₁₆，C₆H₆，甲苯，乙苯，二甲苯，环烷烃，H₂O，Hg等，有的甚至含有C₁₀以上的组分，复杂的组分对液化天然气的生产有很大的影响。

液化天然气工厂主要包括原料气的预处理、冷凝液化、天然气的储存等三个工序。其中原料气的预处理对液化天然气产品品质、设备安全性和工厂长周期稳定运行都有很大的影响，因此，在天然气液化工厂设计、运行的过程中需要严格控制进入天然气液化冷箱原料气的预处理。

一般液化工厂的预处理包含脱酸气、脱水、脱汞等，脱酸气的目的主要是将天然气中的H₂S和CO₂利用物理、化学或物理化学的方法脱除，因为H₂S对钢具有一定的腐蚀性，会导致容器和设备的腐蚀，而CO₂在一定的压力下，冷却至一定的温度时，在尚未形成液相时即变成固相，导致冷箱冰堵，因此，液化工厂要求原料气进入冷箱前，需将CO₂和H₂S分别脱除至50ppm（V/V）和4ppm（V/V）以下。由于H₂O能与烃类化合物形成固相水合物，另外在低于0℃时，自身也可能形成固相，因此，原料气进入冷箱前，水含量要求低于10ppb（V/V）。

由于各地的天然气的组分不同，当天然气中含有其他的重烃时，如Neo-C₅H₁₂，C₆H₆或甲苯，乙苯以及碳链长度大于6个碳原子时，原料气的预处理必须充分考虑这些烃类组分的脱除。表1列出了几种天然气中常见烃类的凝点。

表1几种常见烃类的常压下的凝点