天然气液化为什么要先对天然气脱硫脱碳脱水脱汞脱烃？

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天然气液化工厂、液化撬的原料天然气，必须要预处理净化。预处理是指脱除天然气中的硫化氢、二氧化碳、水分、重烃和汞等杂质，以免这些杂质腐蚀设备及在低温下冻结而堵塞设备和管道.

（一）脱水

若天然气中含有水分，则在液化装置中，水在低于零度时将以冰或霜的形式冻结在换热器的表面和节流阀的工作部分。另外，天然气和水会形成天然气水合物，它是半稳定的固态化合物，可以在零度以上形成，它不仅可能导致管线堵塞，也可造成喷嘴和分离设备的堵塞。水合物形成温度的影响因素主要有以下三个方面：

混合物中重烃特别是异丁烷的含量；

混合物的组分，即使密度相同而组分不同，气体混合物形成水合物的温度也大不相同；

压力愈高，生成水合物的起始温度也愈高。

为了避免天然气中由于水的存在造成堵塞现象，通常须在高于水合物形成温度时就将原料气中的游离水脱除，使其露点达到-100以下。目前，常用的天然气脱水方法有冷却法、吸收法和吸附法等。

（二）脱酸性气体

由地层采出的天然气除通常含有水蒸气外，往往还含有一些酸性气体。这些酸性气体一般是H2S、CO2、COS与RSH等气相杂质。天然气最常见的酸性气体是H2S、CO2和COS。含有酸性气体的天然气通常称为酸性气或含硫气。

H2S是酸性天然气中含有的毒性最大的一种酸气组分。H2S有一种类似臭蛋的气味，具有致命的剧毒。它在很低含量下就会对人体的眼、鼻和喉部有刺激性。若在含H2S体积分数为0.06%的空气中停留2min，人可能会死亡。另外 H2S对金属具有腐蚀性。

CO2也是酸性气体，在天然气液化装置中，CO2易成为固相析出，堵塞管道。同时 CO2不燃烧，无热值，所以运输和液化它是不经济的。因此，酸性气体不但对人身有害，对设备管道有腐蚀作用，而且因其沸点较高，在降温过程中易呈固体析出，故必须脱除。脱除酸性气体常称为脱硫脱碳，或习惯上称为脱硫。在净化天然气时，可考虑同时除去 CO2和H2S，因为醇胺法和用分子筛吸附净化中，这两种组分可以被一起脱除。

（三）汞和重烃等杂质的脱除

汞的存在会严重腐蚀铝制设备。1973年12月，在斯基柯达天然气液化装置的低温换热器铝管中，发生了严重的汞腐蚀现象，致使该液化系统停工14个月之久。当汞（包括单质汞、汞离子及有机汞化合物）存在时，铝会与水反应生成白色粉末状的腐蚀产物，严重破坏铝的性质。极微量的汞含量足以给铝制设备带来严重的破坏，而且汞还会造成环境污染，以及检修过程中对人员的危害。所以汞的含量应受到严格的限制。

重烃常指 C+5的烃类。在烃类中，分子量由小到大时，其沸点是由低到高变化的，所以在冷凝天然气的循环中，重烃总是先被冷凝下来。如果未把重烃先分离掉，或在冷凝后分离掉，则重烃将可能冻结从而堵塞设备。