本技术介绍了一种高效CO2脱除的天然气净化系统和方法。该系统通过原料气先经过换热器冷却,随后进行一次闪蒸分离,实现粗脱碳过程。
背景技术
在应对全球气候变化的大背景下,天然气作为重要的低碳化石能源,在能源转型过渡时期的关键作用尤为凸显。由于CO2
注气开采天然气项目的深入,天然气井内的CO2
含量逐步富集,体积分数可达70%,采收气难以资源化利用,大量高含CO2
天然气井有待开发。
天然气在开采过程中含有酸性杂质气体CO2
,其存在不仅会降低天然气热值,还会对输送管道造成腐蚀,增加运输成本。为了满足天然气使用以及管道运输的需求,需利用碳捕集技术对其中的CO2
进行严格脱除。常规的脱碳技术有膜分离法、变压吸附法、醇胺吸收法以及低温法等,然而现有的天然气脱碳技术不适用于如此高含量CO2
的工况,在脱碳能耗、CH4
纯度及回收率等方面均面临着巨大挑战。
高含CO2
天然气脱碳是一个由高浓度CO2
脱碳逐渐转为低浓度CO2
脱碳,逐步进行CH4
提纯的过程,单一的天然气脱碳技术难以同时兼顾工艺能耗和CH4
产品纯度的要求,不同CO2
捕集技术结合的联合工艺则是克服这些挑战的合理选择,既可以集成单一技术的优势,又弥补各自技术的不足。因此,亟需设计一种实现低能耗大比例粗脱碳的高含CO2
天然气粗脱碳系统及工艺。
实现思路