[发明专利]一种常温脱除天然气中二氧化碳的方法

权利要求书

1.一种常温脱除天然气中二氧化碳的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤(1)：天然气进入原料气缓冲罐稳定气压，经过动力设备加压和换热设备换热，使进入脱碳吸收塔的天然气气压为3～5MPa，温度为35～55℃；

步骤(2)天然气进入脱碳吸收塔下部，在脱碳吸收塔内天然气与自上而下的脱碳溶剂溶液即贫液在脱碳吸收塔中的转子填料层中接触，天然气中二氧化碳被脱碳溶剂溶液吸收，未被吸收的脱碳净化气从脱碳吸收塔顶排出，进入脱碳气气液分离器；脱碳净化气经过脱碳气气液分离后得到的气体进入后续工序，分离出的脱碳富液进入解吸再生塔；

步骤(3)吸收了二氧化碳的脱碳富液，从脱碳吸收塔底引出，先后进入一、二级闪蒸器进行闪蒸，得到的闪蒸气大部分是甲烷和二氧化碳气体，其中一级闪蒸气压力为2.8-3.0MPa，经一级闪蒸气液分离出夹带的液滴后减压至2.6MPa去高压燃料气缓冲罐，二级闪蒸气压力为0.5-0.7MPa，经减压后送至解吸再生塔的解吸段作气提气用；

步骤(4)一、二级闪蒸器内的脱碳富液进入解吸再生塔，在常温常压下进行气提解吸，解吸用的气提气来自于减压后的二级闪蒸气；常温常压解吸时，二氧化碳气体从液相中解吸，与气提气一起从解吸再生塔顶部出来经解吸气气液分离器分离出夹带的液滴后的解吸气进入后续工艺；

(5)解吸再生塔中解吸得到的贫液进入脱碳循环罐经换热器换热后，由贫液泵输送至脱碳吸收塔循环使用。

2.根据权利要求1所述的一种常温脱除天然气中二氧化碳的方法，其特征在于：步骤(2)中脱碳吸收塔为超重力吸收塔，超重力吸收塔内包含转子及填料层，转子用于产生离心力场，转子转速为400～550rpm；填料层用于气液两相传质过程，填料为丝网型填料或整体式填料；采用化学吸收法与超重力技术相结合的脱除CO₂方法。

3.根据权利要求1所述的一种常温脱除天然气中二氧化碳的方法，其特征在于：步骤(2)中脱碳溶剂溶液包括极性溶剂和活化剂，极性溶剂为碳酸丙烯酯水溶液占比90％，活化剂占比为10％，活化剂组成为哌嗪80％、二氧化碳促进吸收剂8-10％、缓蚀剂4-6％、甲烷吸收抑制剂4-6％；碳酸丙烯酯水溶液的浓度为40％～50％。对二氧化碳气体具有良好的吸收和解吸能力，脱碳效率达99.5％，且该溶剂为物理溶剂，无毒，无腐蚀，可生物降解。

4.根据权利要求1所述的一种常温脱除天然气中二氧化碳的方法，其特征在于：步骤(4)脱碳富液先进入解吸再生塔进行常温常压解吸，保证脱碳液的贫度。

5.根据权利要求1所述的一种常温脱除天然气中二氧化碳的方法，其特征在于：脱碳吸收塔吸收反应温度为35～55℃，解吸再生塔解吸反应温度为35～55℃，压力为0.1～0.3MPa。

6.根据权利要求1所述的一种常温脱除天然气中二氧化碳的方法，其特征在于：能够应付二氧化碳浓度的变化，天然气原料气中的CO₂含量为5％～45％。

7.根据权利要求1所述的一种常温脱除天然气中二氧化碳的方法，其特征在于：解吸气全部用于发电，无需加热，解吸进入发电，所以没有任何烃损失。

8.根据权利要求1所述的一种常温脱除天然气中二氧化碳的方法，其特征在于：解吸再生塔为气液接触效率高的填料塔，填料塔内布有两层金属波纹规整填料。

9.根据权利要求1所述的一种常温脱除天然气中二氧化碳的方法，其特征在于：解吸再生塔对所用蒸汽要求低，能够利用工厂的低品位废热。