一种天然气的干燥净化方法技术

本发明专利技术涉及一种天然气的干燥净化方法，属于天然气处理技术领域。本发明专利技术的天然气的干燥净化方法，包括以下步骤：1)利用吸收剂脱除天然气中的酸性气体，得脱除酸性气体的天然气和吸附后的吸收剂；2)将脱除酸性气体的天然气流经中空纤维素膜进行干燥，得净化后的天然气。本发明专利技术的天然气的干燥净化方法，先采用吸收剂对天然气中的酸性气体例如硫化氢和二氧化碳进行脱除，吸附后的吸收剂经过加热处理还能够获得重生以循环利用；利用中空纤维素膜进行脱水的同时进一步脱除残留的酸性气体，脱水过程无试剂引加入，无额外材料消耗，无二次污染；本发明专利技术的天然气的干燥净化方法，环保、成本低且净化效率高，具有好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种天然气的干燥净化方法
本专利技术涉及一种天然气的干燥净化方法，属于天然气处理

技术介绍
在热处理中，以天然气作为气源优于甲醇、乙醇、丙酮等，随着城市气化速度的加快，天然气已成为人们日常生活中极为重要的日常能源。但天然气的含硫、水等问题，对热处理设备和效果产生不利影响，因此，在使用时需先对天然气脱硫处理。天然气脱硫一般可分为干法和湿法两大类。湿法普遍存在着动力消耗大、设备体积庞大、运行费用高、控制条件苛刻等缺点；干法适用于低含硫气体处理，以其工艺简单、操作方便、脱硫精度高、能耗低而被广泛应用。现有的脱硫工艺主要由以下几种吸收法：吸收法包括化学、物理、物理化学吸收法。但是不管是何种方法，脱硫工艺结束后产生的湿净化气均含有大量的水汽。水汽与天然气在一定条件下形成水合物而阻塞管道，影响冷却液化过程。另外，由于水分的存在也会造成不必要的动力消耗；由于天然气液化温度较低，水分和酸性气体的存在还会导致设备的冻堵，故必须脱除。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种天然气的干燥净化方法，利用该方法可以高效的脱除天然气中的酸性气体及水分。为实现以上目的，本专利技术的技术方案是：一种天然气的干燥净化方法，包括以下步骤：1)利用吸收剂脱除天然气中的酸性气体，得脱除酸性气体的天然气和吸附后的吸收剂；2)将脱除酸性气体的天然气流经中空纤维素膜进行干燥，得净化后的天然气。步骤1)中的吸收剂为甲基二乙醇胺和活化剂的水溶液。由于甲基二乙醇胺只有一个叔胺氮原子，因为叔胺氮原子无活泼氢，不像伯胺、仲胺那样直接与二氧化碳反应，对二氧化碳吸收效率不高，加入适当的水及活化剂以提高吸收剂对二氧化碳的吸附效果，游离胺与水之间的氢键增强了反应的活性，促进二氧化碳的水化。本专利技术的吸收剂同时具备了物理吸附和化学吸附的特点，提高了二氧化碳的解析效率又降低了能耗。所述吸收剂中甲基二乙醇胺的质量分数为30～50％。所述吸收剂中活化剂的质量分数为1～5％。本专利技术活化剂的质量分数仅为1～5％，浓度较小，不易腐蚀设备，还能保证对酸性气体的吸收效率。在上述吸收剂的各浓度的条件下，吸收剂对硫化氢及二氧化碳均具有高的吸收效率，基本上能够彻底脱除天然气中的酸性气体硫化氢及二氧化碳。所述活化剂为一乙醇胺、二乙醇胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、哌嗪、环丁砜中的任意一种。不同的活化剂有不同的作用，可以改变MDEA与CO2的反应历程、加快反应速率，提高二氧化碳的吸收速率，也可以降低溶液表面二氧化碳的平衡分压，提高气体净化度。将步骤1)中吸附后的吸收剂加热至60～150℃释放酸性气体以使吸收剂重生。步骤2)中的中空纤维素膜为聚砜中空纤维素膜、醋酸纤维素中空纤维素膜、聚酰亚胺中空纤维素膜、纤维素/聚醚砜共混中空纤维素膜中的任意一种。步骤2)中的中空纤维素膜是超滤膜的一种。当待处理天然气流经膜表面时，其残留的酸性组分(H2O、CO2和少量H2S)优先透过分离膜而被脱除掉。利用天然气自身压力作为净化的推动力，几乎无压力损失；中空纤维素膜脱水，无试剂加入，属于干法净化，净化干燥过程中无额外材料消耗，无须再生，无二次污染；采用中空纤维素膜脱水，工艺相容性强，具有同时脱除性，在脱水的同时也能够脱除步骤1)中未能完全脱除的二氧化碳和硫化氢，对天然气进行进一步的净化。本专利技术的天然气的干燥净化方法，先采用吸收剂对天然气中的酸性气体例如硫化氢和二氧化碳进行脱除，吸附后的吸收剂经过加热处理还能够获得重生以循环利用；利用中空纤维素膜进行脱水的同时进一步脱除残留的酸性气体，脱水过程无试剂引加入，无额外材料消耗，无二次污染；本专利技术的天然气的干燥净化方法，环保、成本低且净化效率高，具有好的应用前景。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术做进一步描述，但不局限于此。实施例1本实施例的天然气的干燥净化方法，包括以下步骤：1)利用甲基二乙醇胺及二乙醇胺的水溶液脱除天然气中的酸性气体(H2S和CO2)，得脱除酸性气体的天然气和吸附后的吸收剂；其中甲基二乙醇胺的质量分数为30％，二乙醇胺的质量分数为2％；2)将脱除酸性气体的天然气流经醋酸纤维素中空纤维素膜进行干燥，得净化后的天然气；3)步骤1)中吸附后的吸收剂加热至80℃以解吸酸性气体，使吸收剂得以循环利用。实施例2本实施例的天然气的干燥净化方法，包括以下步骤：1)利用甲基二乙醇胺及三乙烯四胺的水溶液脱除天然气中的酸性气体(H2S和CO2)，得脱除酸性气体的天然气和吸附后的吸收剂；其中甲基二乙醇胺的质量分数为40％，三乙烯四胺的质量分数为1％；2)将脱除酸性气体的天然气流经聚酰亚胺中空纤维素膜进行干燥，得净化后的天然气；3)步骤1)中吸附后的吸收剂加热至100℃以解吸酸性气体，使吸收剂得以循环利用。实施例3本实施例的天然气的干燥净化方法，包括以下步骤：1)利用甲基二乙醇胺及哌嗪的水溶液脱除天然气中的酸性气体(H2S和CO2)，得脱除酸性气体的天然气和吸附后的吸收剂；其中甲基二乙醇胺的质量分数为50％，哌嗪的质量分数为5％；2)将脱除酸性气体的天然气流经纤维素/聚醚砜共混中空纤维素膜进行干燥，得净化后的天然气；3)步骤1)中吸附后的吸收剂加热至60℃以解吸酸性气体，使吸收剂得以循环利用。实施例4本实施例的天然气的干燥净化方法，包括以下步骤：1)利用甲基二乙醇胺及哌嗪的水溶液脱除天然气中的酸性气体(H2S和CO2)，得脱除酸性气体的天然气和吸附后的吸收剂；其中甲基二乙醇胺的质量分数为50％，哌嗪的质量分数为5％；2)将脱除酸性气体的天然气流经纤维素/聚醚砜共混中空纤维素膜进行干燥，得净化后的天然气；3)步骤1)中吸附后的吸收剂加热至150℃以解吸酸性气体，使吸收剂得以循环利用。对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本专利技术权利要求的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然气的干燥净化方法，其特征在于，包括以下步骤：1)利用吸收剂脱除天然气中的酸性气体，得脱除酸性气体的天然气和吸附后的吸收剂；2)将脱除酸性气体的天然气流经中空纤维素膜进行干燥，得净化后的天然气。

【技术特征摘要】
1.一种天然气的干燥净化方法，其特征在于，包括以下步骤：1)利用吸收剂脱除天然气中的酸性气体，得脱除酸性气体的天然气和吸附后的吸收剂；2)将脱除酸性气体的天然气流经中空纤维素膜进行干燥，得净化后的天然气。2.根据权利要求1所述的天然气的干燥净化方法，其特征在于，步骤1)中的吸收剂为甲基二乙醇胺及活化剂的水溶液。3.根据权利要求2所述的天然气的干燥净化方法，其特征在于，所述吸收剂中甲基二乙醇胺的质量分数为30～50％。4.根据权利要求2所述的天然气的干燥净化方法，其特征在于，所述吸收剂中...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬中强，郭依勇，张鹏莱，吕鹏，
申请(专利权)人：邳州中燃城市燃气发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32