[发明专利]天然气深度脱碳节能方法及系统

说明书

本发明涉及一种天然气深度脱碳节能方法及系统，其中，天然气深度脱碳节能方法包括；再生塔底部气相经过重沸器升温后，一部分回流到再生塔底部，另一部分经过节流阀到酸气回流罐后分成两路；其中第一路液相经由第二增压泵增压后回流到换热器，第二路气相由压缩机加压后进入再生塔底部做气提气；再生塔顶部气相经过蒸馏分离出酸气，完成脱碳。再生塔出来的贫液节流降压，利用相变，产生部分蒸汽，让贫液中的气相经压缩后进入再生塔底部做气提气，可大大改善再生塔的净化效果，同时经过加压后的气提气，为再生塔提供了动能，充分利用再生塔底贫液与塔顶蒸汽的热量，可较大幅度地降低系统内部能量消耗。

技术领域

本发明涉及天然气脱碳领域，具体涉及一种天然气深度脱碳技能方法及系统。

背景技术

天然气作为清洁能源一直备受瞩目，尤其是石油资源逐渐枯竭的情况下，天然气的开采、净化、运输、液化等工程项目屡见不鲜。在天然气进入液化前，为防止水、CO₂在低温环境下形成固态化合物冻结堵塞管道、丝网和阀门。防止H₂S、有机硫及汞腐蚀设备，需要对天然气中的CO₂、H₂S、有机硫、汞、水等杂质进行预处理深度脱除，相比于浅脱(管道运输净化要求)，对这些杂质的深度脱除时，所需能耗高得多。研究净化工艺来降低能耗具有重要意义。

现有典型的天然气脱碳工艺，由一段吸收+一段再生组成，该工艺流程可以起到脱碳的效果，但能耗较高。其流程是含碳天然气先进入吸收塔，在吸收塔内，天然气自塔底向上流动，在塔板上与自上而下的MDEA溶剂(贫胺液)逆流接触，天然气中的大部分CO₂被MDEA吸收，出塔顶的天然气即为脱碳后的天然气(CO₂含量降低至3％以下)。吸收了CO₂的MDEA溶剂(富胺液)出吸收塔后先节流闪蒸，分离出部分CO₂气体，然后经换热器换热后进入再生塔，富胺液在再生塔内经塔底重沸器加热，解析出CO₂气体成为贫胺液，贫胺液换热后经贫液增压泵增压冷却后返回到吸收塔循环使用。

天然气深度脱碳常规工艺可以起到深度脱碳的效果，但是能耗较大，造成资源的极大浪费，急需提出一种节能型天然气深度脱碳工艺，提高能源利用率。

发明内容

本发明的目的是提供一种天然气深度脱碳节能方法及系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种天然气深度脱碳节能方法，包括：

原料气经过吸收塔分为两路，一路含湿净化天然气从吸收塔上部输出，另一路含贫富液流经第一节流阀进入闪蒸罐后分为两路；其中

一路闪蒸出的溶解烃排出，另一路贫富液流入第二节流阀进入换热器后分两路；

一路液相进入再生塔上部，另一路液相流经过滤器去杂后经过空冷器、贫液冷却器降温，由第一增压泵增压流入吸收塔，完成溶液循环；

再生塔底部气相经过重沸器升温后，一部分回流到再生塔底部，另一部分经过节流阀到酸气回流罐后分成两路；其中第一路液相经由第二增压泵增压后回流到换热器，第二路气相由压缩机加压后进入再生塔底部做气提气；

再生塔顶部气相经过蒸馏分离出酸气，完成脱碳。

本发明还提供了一种天然气深度脱碳节能系统，包括：

吸收塔、第一节流阀、闪蒸罐、第二节流阀、换热器、过滤器、再生塔、重沸器、压缩机、酸气回流罐、空冷器、贫液冷却器、第一增压泵、第二增压泵；

原料气经过吸收塔分为两路，一路含湿净化天然气从吸收塔上部输出，另一路含贫富液流经第一节流阀进入闪蒸罐后分为两路；其中一路闪蒸出的溶解烃排出，另一路贫富液流入第二节流阀进入换热器后分两路；即