论文部分内容阅读
液化天然气(LNG)是优质的化工原料及工业和民用燃料,在我国有着广阔的应用前景,它是由原料气——天然气经过预处理和干燥后,进行低温冷冻循环,深冷至-162℃左右液化而得。苏州华峰液化天然气有限公司建设了一套处理量为28000Nm3/h的天然气液化装置,原定于2006年投运,经检测发现西气东输的天然气中含苯210ppm(v)、碳6(苯除外)120.1 ppm(v)、碳7及以上化合物230ppm(v),在装置运行过程中苯和重烃会冻结堵塞管道,因此脱除天然气中的苯及重烃成为天然气液化装置长期稳定运行必须解决的技术关键之一。
本文采用活性炭吸附法脱除天然气中的苯。通过小试研究筛选了7种活性炭,研究了吸附再生的工艺条件,考察了天然气中硫化物的影响。活性炭筛选实验表明,#4和#7活性炭具有对天然气有效处理量大、循环稳定性好的特点,其中#7活性炭的吸附再生稳定性优于#4活性炭。采用#7活性炭,在固定床吸附器中考察空速和吸附剂再生温度的影响,结果表明空速影响不大,再生温度影响显著。通过对比实验,发现天然气所含的四氢噻吩类硫化物对活性炭的再生性能有显著的负面影响,使活性炭循环使用的稳定性明显下降,但可通过提高再生温度加以改善。
在小试基础上,设计并制造了中试吸附器,采用#4和#7活性炭进行了天然气脱苯的中试研究。结果表明,采用#7活性炭可以有效脱除苯及其它芳烃(分别达到<10ppm(v)和<70 mg/m3),穿透点的天然气有效处理能力为65L天然气/g活性炭,可用于工业化生产。
在中试基础上,设计并制造了工业化规模的固定床吸附器,并进行了工业化应用研究。通过与实验用活性炭的对比实验,考察了工业化批量生产的#7活性炭的稳定性,证明工业化生产的#7活性炭性能稳定,具有较好的工业应用可行性。工业化吸附装置两年的运行结果表明,本文开发的活性炭吸附技术,可满足液化天然气生产装置对天然气脱苯的要求,且经济效益显著。