液化天然气工厂净化系统技术

【摘要】：伴随着全球经济的快速发展，人口数量的剧增，对能源的需求越来越大，同时也剧增了有害气体的排放量，全球温度也变得起伏不定，使人类赖以生存的地球环境受到极大的威胁。在这样严峻的形势下，人们越来越重视热值高且安全环保的天然气，因此各个国家若想改善生存环境并推进经济的持续发展，天然气产业便是一个最佳的选择。 天然气资源要想得到科学合理的使用，首先必须根本解决利用与运输之间的矛盾，而天然气液化将天然气远距离运输变成了现实。天然气在进行液化之前必须进行必要的净化工序除杂质，也就是液化天然气的预处理过程。天然气净化就是脱除天然气中的水分、酸性气体（硫化氢、二氧化碳等）、机械杂质，重质组分（碳3、4及以上），是生产液化天然气过程中非常重要的一个环节。 本文研究的目标和内容主要是针对天然气中含有的杂质进行处理，使得杂质的含量降低到工艺许可的范围内。文章通过描述净化工艺流程，绘制流程图，介绍控制系统，对整个净化过程进行详细介绍和分析。本文主要根据作者多年来在两个液化天然气工厂的工作经历，详细描述MDEA溶液脱除酸性气体、分子筛脱水以及其它杂质的脱除，并对实践中发生的问题和技术难点进行研究总结，分析各种因素对净化过程的影响，提出净化工艺技术的改进方法和方案，以提高天然气的处理量和降低能耗。 【关键词】：天然气 净化 酸性气体 改进
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TE68
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 天然气的基础简介10
• 1.2 液化天然气10-15
• 1.2.1 液化天然气（LNG）存在的本质特性11-12
• 1.2.2 液化天然气的广泛应用12-13
• 1.2.3 国外液化天然气生产现状13-14
• 1.2.4 我国液化天然气生产现状14-15
• 1.3 液化天然气的净化15-18
• 1.3.1 天然气的质量要求15-16
• 1.3.2 液化天然气预处理指标16-18
• 第二章 酸性气体脱除18-30
• 2.1 LNG 原料气酸性气体脱除工艺18-22
• 2.1.1 化学吸收法19-20
• 2.1.2 物理吸收法20
• 2.1.3 化学物理混合吸收法20-21
• 2.1.4 直接氧化法21
• 2.1.5 干法脱除21-22
• 2.2 甲基二乙醇胺（MDEA）法22-24
• 2.2.1 醇胺法反应公式22-23
• 2.2.2 MDEA 溶液脱酸原理及流程23-24
• 2.3 工艺采用主要设备24-26
• 2.3.1 吸收塔24
• 2.3.2 汽提塔24-25
• 2.3.3 闪蒸罐25
• 2.3.4 换热器25
• 2.3.5 过滤装置25-26
• 2.3.6 循环泵26
• 2.4 工艺的操作要点26-27
• 2.4.1 MDEA 液体的浓度26
• 2.4.2 溶液循环量的控制26-27
• 2.4.3 温度和压力的控制27
• 2.5 MDEA 溶液的发泡与处理27-29
• 2.5.1 MDEA 溶液发泡的原因28
• 2.5.2 MDEA 溶液发泡的处理28-29
• 2.6 本章小结29-30
• 第三章 水分脱除30-43
• 3.1 LNG 原料气脱除水的方法30-34
• 3.1.1 低温冷凝法30-31
• 3.1.2 溶剂吸收脱水法31-32
• 3.1.3 固体吸附法32-33
• 3.1.4 膜法33-34
• 3.2 分子筛脱水34-40
• 3.2.1 分子筛概述35-37
• 3.2.2 分子筛脱水工艺流程37-39
• 3.2.3 分子筛脱水工艺参数设定39-40
• 3.3 分子筛故障分析及处理40-42
• 3.3.1 造成粉化和结块的主要原因40-41
• 3.3.2 预防与处理措施41-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第四章 其它杂质的脱除及液化工艺43-48
• 4.1 脱除重烃和苯43-44
• 4.2 脱除汞44-45
• 4.3 液化工艺介绍45-46
• 4.3.1 膨胀制冷工艺45-46
• 4.3.2 阶型制冷工艺46
• 4.3.3 混合冷剂制冷工艺46
• 4.4 本章小结46-48
• 第五章 控制系统48-54
• 5.1 控制系统介绍48-50
• 5.1.1 集散控制系统(DCS)简介48-49
• 5.1.2 ESD 系统49
• 5.1.3 FGS 系统49-50
• 5.2 控制设备介绍50-51
• 5.2.1 过程量检测仪表50
• 5.2.2 在线分析仪表50
• 5.2.3 自控阀门50-51
• 5.3 控制过程51-52
• 5.4 本章小结52-54
• 结论54-56
• 参考文献56-58
• 致谢58-59
• 附件59

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