天然氣脫硫脫碳工藝技術進展

贠瑩 高峰(中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院，遼寧 大連 116045)

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隨著全球能源結構向低碳化、多元化轉型，在加快發展非化石能源的同時，如何能將化石能源清潔利用仍然是我們關注的一個焦點問題。天然氣作為一種環保清潔的優質能源，已然成為推動能源轉型中不可忽視的一股力量。截至2018年底，全球天然氣的探明儲量約為197 萬億m3，我國天然氣探明儲量占全球的3%左右，約為6.1 萬億m3。根據2018年的儲產比計算，全球天然氣還可以生產50年。

天然氣作為一種烴類氣體混合物，除含有約90%以上的甲烷外，還常含有少量碳二、碳三及碳四烷烴和CO2、H2S 等酸性氣體。CO2的存在一方面會使天然氣燃燒時的產熱量下降；另一方面當溫度降低時，CO2會以干冰的形式出現，產生堵塞管道和設備的風險。H2S 作為一種有毒氣體，一旦泄露可能造成不可挽回的危害。H2S 還會導致管道、設備及儀表的腐蝕問題的發生。在最新的強制性國家標準GB 17820—2018《天然氣》中規定，一類天然氣中H2S 的含量不得超過6mg/m3，CO2的含量(體積)不得超過3%[1]。選擇適合的酸性氣體脫除工藝對天然氣的輸送、后續生產加工有著舉足輕重的作用[2]。

天然氣中酸性氣體脫除方法主要可以分為干法和濕法兩大類。分子篩法、固體氧化鐵法和膜分離法等是常用的干法工藝技術；濕法工藝技術主要包括化學溶劑吸收法、物理溶劑吸收法和物理-化學溶劑吸收法三大類。目前天然氣脫硫脫碳工藝主要應用的是濕法工藝[3]。……