The invention discloses a natural gas decarbonization system and method based on wet regeneration CO2 adsorbent material, including dehydration treatment, molecular sieve regeneration treatment, decarbonization treatment and decarbonization membrane regeneration treatment; the system removes water from pipeline wet natural gas through dehydration membrane separator and molecular sieve dehydration tower, and then removes CO2 and H2S through decarbonization membrane separator; A quaternary ammonium anion exchange resin membrane based on wet regeneration technology is provided. The adsorption of CO2 and regeneration of decarbonization membrane can be accomplished only by adjusting humidity, thus achieving the goal of efficient and continuous removal of CO2 from natural gas.
【技术实现步骤摘要】
基于湿法再生CO2吸附材料的天然气脱碳系统及方法
本专利技术涉及天然气脱碳领域，具体涉及基于湿法再生CO2吸附材料的天然气脱碳系统及方法。
技术介绍
天然气作为一种清洁能源，越来越受到人们的关注。天然气主要以甲烷等烃类为主，常含有CO2和H2S等酸性气体，酸性气体的存在会给设备的处理和天然气的集输带来严重的影响。首先会导致设备和管道的腐蚀，严重时造成设备和管道腐蚀穿孔、刺漏等。此外，若天然气中CO2的含量过高会造成天然气的热值降低，不利于燃烧。而且，天然气中的CO2也是一种资源，合理的资源化利用也能提高经济效益，因此对天然气进行脱碳处理是必要且具有重要意义的。目前国内外天然气脱碳方法主要以醇胺吸收法为主，如DEA法、MDEA法等，这些方法成本高，能耗大，而且醇胺溶液腐蚀设备和管道。与醇胺吸收法相比，膜法脱碳具有成本低、空间利用率高等优点，但是传统的膜法脱碳随着生产需要逐渐增加膜组，天然气在进入膜组前需要对其进行增压、脱水、烃露点控制等预处理，能耗大且工艺复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供基于湿法再生CO2吸附材料的天然气脱碳系统及方法，解决传统脱碳工艺设备管道腐蚀、能耗大及工艺复杂的问题。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：基于湿法再生CO2吸附材料的天然气脱碳系统，包括用于过滤固体颗粒的过滤器1-1，其进气口与湿原料气1相连通，出气口与用于湿原料气1粗脱水的脱水膜分离器1-2的进气口相连；脱水膜分离器1-2出气口分为两条支路，一条支路设有脱水冷却器1-3和脱水气液分离器1-4，脱水气液分离器1-4的进气口与脱水冷却器1-3出气口相连，脱水...
【技术保护点】
1.基于湿法再生CO2吸附材料的天然气脱碳系统，其特征在于：包括用于过滤固体颗粒的过滤器(1‑1)，其进气口与湿原料气(1)相连通，出气口与用于湿原料气(1)粗脱水的脱水膜分离器(1‑2)的进气口相连；脱水膜分离器(1‑2)出气口分为两条支路，一条支路设有脱水冷却器(1‑3)和脱水气液分离器(1‑4)，脱水气液分离器(1‑4)的进气口与脱水冷却器(1‑3)出气口相连，脱水气液分离器(1‑4)的出气口分为两条支路，一条支路用于排出脱水废水(2)，另一条支路与脱水膜分离器(1‑2)的另一条支路汇合；第一三通电磁阀(1‑5)的进气口与上述汇合后的气路相连，第一三通电磁阀(1‑5)出气口分为两条支路，分别连接第一分子筛脱水塔(1‑6)和第二分子筛脱水塔(1‑7)的进气口，第一三通电磁阀(1‑5)控制气体选择进入第一分子筛脱水塔(1‑6)或第二分子筛脱水塔(1‑7)；第一分子筛脱水塔(1‑6)和第二分子筛脱水塔(1‑7)的出气口均分为两条支路，一条支路与第三三通电磁阀(1‑10)的进气口相连，第三三通电磁阀(1‑10)的出气口与再生冷却器(1‑11)的进气口相连，再生冷却器(1‑11)的出气口与...
【技术特征摘要】
1.基于湿法再生CO2吸附材料的天然气脱碳系统，其特征在于：包括用于过滤固体颗粒的过滤器(1-1)，其进气口与湿原料气(1)相连通，出气口与用于湿原料气(1)粗脱水的脱水膜分离器(1-2)的进气口相连；脱水膜分离器(1-2)出气口分为两条支路，一条支路设有脱水冷却器(1-3)和脱水气液分离器(1-4)，脱水气液分离器(1-4)的进气口与脱水冷却器(1-3)出气口相连，脱水气液分离器(1-4)的出气口分为两条支路，一条支路用于排出脱水废水(2)，另一条支路与脱水膜分离器(1-2)的另一条支路汇合；第一三通电磁阀(1-5)的进气口与上述汇合后的气路相连，第一三通电磁阀(1-5)出气口分为两条支路，分别连接第一分子筛脱水塔(1-6)和第二分子筛脱水塔(1-7)的进气口，第一三通电磁阀(1-5)控制气体选择进入第一分子筛脱水塔(1-6)或第二分子筛脱水塔(1-7)；第一分子筛脱水塔(1-6)和第二分子筛脱水塔(1-7)的出气口均分为两条支路，一条支路与第三三通电磁阀(1-10)的进气口相连，第三三通电磁阀(1-10)的出气口与再生冷却器(1-11)的进气口相连，再生冷却器(1-11)的出气口与再生气液分离器(1-12)的进气口相连，再生气液分离器(1-12)的出气口分为两条支路，一条支路用于排出再生废水(3)，另一条支路排出的含碳湿天然气汇入第一三通电磁阀(1-5)的进气口；第一分子筛脱水塔(1-6)和第二分子筛脱水塔(1-7)的出气口的另一条支路又分为两条支路，一条支路设有再生加热器(1-9)，再生加热器(1-9)用于加热再生气进入第一分子筛脱水塔(1-6)或第二分子筛脱水塔(1-7)对分子筛进行再生，另一条支路设有第二三通电磁阀(1-8)，第二三通电磁阀(1-8)的进气口与第一分子筛脱水塔(1-6)或第二分子筛脱水塔(1-7)的出气口相连，出气口与第四三通电磁阀(1-13)的进气口相连；第四三通电磁阀(1-13)的出气口分为两条支路，分别连接第一脱碳膜分离器(1-14)和第二脱碳膜分离器(1-15)的顶部进气口，第四三通电磁阀(1-13)控制气体选择进入第一脱碳膜分离器(1-14)或第二脱碳膜分离器(1-15)，第一脱碳膜分离器(1-14)和第二脱碳膜分离器(1-15)的出气口分别与第五三通电磁阀(1-16)和第六三通电磁阀(1-17)的进气口相连，第五三通电磁阀(1-16)和第六三通电磁阀(1-17)的出气口均分为两条支路，一条支路用于排出经过脱碳处理的干天然气(5)，此支路又分为两条支路，一条支路排出干天然气(5)进入下一工序，另一条支路与第七三通电磁阀(1-18)的一个进气口相连，第五三通电磁阀(1-16)和第六三通电磁阀(1-17)出气口的另一条支路与第九三通电磁阀(1-21)的进气口相连，第九三通电磁阀(1-21)的出气口分为两条支路，一条支路用于排出雾化水汽(4)携带的第一脱碳膜分离器(1-14)或第二脱碳膜分离器(1-15)中膜再生解吸附出来的CO2和H2S形成的CO2、H2S和雾化水汽的混合气(6)，另一条支路用于排出干燥再生脱碳膜后的不含碳湿天然气汇去再生冷却器(1-11)的进气口进行脱水处理；第七三通电磁阀(1-18)具有两个进气口，其中一进气口与雾化水汽(4)相连，另一进气口与干天然气(5)相连，通过控制进气种类进行CO2的解吸附和脱碳膜干燥再生，第七三通电磁阀(1-18)的出气口与加热...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙雪艳，朱亮亮，倪佳，陈曦，闫渊，
申请(专利权)人：西安鸿钧睿泽新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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