天然气处理厂中天然气净化工艺技术的优化研究

天然气处理厂中天然气净化工艺技术的优化研究

张硕林

中石化石油工程设计有限公司 山东 东营 257000

摘要:天然气是新型的清洁能源，应用领域是十分广泛的。目前，很多的发电厂会运用天然气作为燃气进行发电，其废弃物的排放量远低于煤炭和燃油作为燃料时的排放，发电效率也很高对环境的影响程度较小。天然气除了可用于发电还作为化工原料来进行使用，而以天然气为原料的化工厂无论是在场地的建设上、生产装置的投资上以及生产人员使用数量上都能够有着一定资金数量的节约。基于此，本文主要就天然气处理厂中天然气净化工艺技术的优化进行分析。

关键词：天然气处理厂；天然气净化；工艺；技术

引言

天然气在民生方面的广泛使用程度就更不用多说，人们的日常烧水、做饭以及取暖等都会使用到天然气，其重要程度不言而喻，在如今能源紧缺的情况下我国要想满足居民与企业对于天然气的需求除了着力于提升天然气的开采量以外，还应该对天然气的净化处理工艺技术以及先进的生产技术给予足够的重视，只有在这样的情况下才能最大程度的保证我国天然气供应量的持续稳定，保障人民日常生活的同时促进企业稳定可持续发展。

1天然气处理厂中天然气净化工艺技术的要求

对天然气净化处理的过程中，利用胺法装置来对天然气进行处理的技术是应用最为广泛的。在天然气处理厂的天然气净化处理过程中，相关人员应密切、实时关注相关设备运行和工艺技术应用中存在的各种问题，特别是采用胺液法处理时，专业人员必须特别注意吸收塔和胺液再生塔的具体操作和实际运行情况，以便设备和工艺之间的协调与配合。在天然气处理厂中对所开采出的天然气进行净化的时候需要使用到许多不同类型的净化装置，考虑到天然气所具有的危险化学性质，在对这些净化装置进行安装的时候要严格按照安装规定流程来进行。净化装置中的胺液在对天然气净化时会产生不同程度规模的气泡，为了防止这些气泡对操作人员产生危害，在安装净化装置的时候要把握好装置与人员之间的安全间距，其最低要求间距是80 cm，从而确保人员和净化装置的共同安全。

2天然气处理厂中天然气净化工艺

2.1胺法净化处理工艺技术

在天然气处理工艺中，胺法是一种有效的工艺技术，通过使用一乙醇胺与天然气中的酸性气体发生化学反应来除去天然气中所含有的硫化氢、二氧化碳以及其他杂质成分的目的。一乙醇胺具有很强的物理稳定性，可以在很大程度上有效减少溶液本身的降解确保所发生的化学反应更加的彻底。因此，在使用这项技术时，可以尽最大努力达到天然气处理的目的，天然气中所含酸性气体的浓度很容易达到标准要求。

2.2低温甲醇洗工艺技术

在对天然气净化过程中，甲醇凭借着自身所具有的化学性质在低温高压的条件下其溶液能够对天然气中的硫化氢、二氧化碳和水蒸气等杂质成分进行有效溶解，并且溶解效果较为显著。正是因自身特有的化学性质，该技术的基础吸收能力很强，对天然气的净化程度非常高，所以该技术得到了较为广泛的使用。使用该技术对天然气进行吸收的时候溶剂吸收法是最常用到的形式，净化处理效果非常显著。

2.3冷凝分离工艺技术

使用冷凝分离技术就根据天然气中所含杂质具有不同沸点的特性，来对天然气处理液进行回收的技术。但天然气净化处理工作处于收尾阶段的时候会使用到该种技术，进行冷凝分离的时候工作人员会根据不同杂质的沸点来进行冷凝调节，例如当天然气的所具有的温度低于正常情况下的水露点温度的时候，就可使用该技术来进行凝液和油液的分离分析。整个处理过程的操作安全可靠、效率高，使得对天然气净化工作的水平有着进一步的提高。

2.4天然气净化工艺中的脱除酸性气体

在原料天然气中，包括了多种类型的酸性气体，如：硫化氢、二氧化碳、有机硫化物等。含有这些酸性气体的原料天然气进入到管道系统开始运输前，需要对原料天然气进行净化。由于管道系统的材质大多数是金属，含有这些酸性气体的原料天然气会对管道系统中的设备造成一定的腐蚀，如果情况比较严重，还会出现催化剂中毒的情况，并对周围环境产生较大的污染，故在原料天然气进入到金属管道系统之前，需要先对原料气进行预处理。在脱除原料天然气中酸性气体的技术中，以脱除二氧化碳为例，在工业生产实际中可以采取的方法包括了物理吸附法和化学吸附法，这两种脱除二氧化碳的方法都在实际的天然气净化工艺技术中得到了应用。其中，以化学吸附法应用得更为广泛，并采用MDEA 作为化学吸附法中的吸附剂。当对原料气进行加热之后，原料天然气就可以进入到吸附塔的塔底，这时含有二氧化碳和吸附剂MDEA 就会发生逆流，之后相互混合，经过一段时间的接触反应之后，天然气就可以从吸附塔的塔顶上出来，而含有二氧化碳和吸附剂的反应溶液从吸附塔的塔底处流出。之后溶液再进入到富胺闪蒸罐当中，经过将溶液加热到113 ℃之后，并进入到胺再生塔，同时冷却到65 ℃之后，此时反应所分离出来的气体会从吸附塔的塔顶进入到放空系统当中。其余的胺液会经过再次的冷却操作之后，当冷却到40 ℃之后，就可以进入到贫胺缓冲罐。总之，经过这个流程的处理后将溶液导入到吸收塔当中，这时就可以直接进入下一个环节的处理。经过多次循环的处理之后，使天然气中的酸性气体能够达到标准。

2.5 天然气净化工艺中的脱水技术分析

在对原料天然气进行净化过程中，脱水工艺是重要的净化流程，在该工艺流程中，主要包括了两个部分，即脱水以及再生。一般从吸附塔的塔顶处出来的天然气，再对其经过分子筛吸附之后，然后采用干燥器进行过滤，加入到液化处理功能单元中。当以上原料天然气处理步骤都已完成之后，再生气会经过干燥器的顶部位置上出来，并当完成冷却处理之后，会进入到再生气分液罐当中。此时气体或从分液罐的顶部位置出来，而后再进入到管网系统之中，其他的液体就可以从分液罐的底部位置加以排出，这样就可以对底部流出来的液体进行再次回收利用。

2.6合理应用膜分离技术

膜分离技术是一种较为先进的技术，该技术的主要原理就是利用分离膜来对物质进行过滤、分离从而达到提纯的目的，在去除天然气中的二氧化碳时所使用的分离膜材料要有着较高的性能例如纳米材质的分离膜，其分离原理就是二氧化碳通过膜的时候其气流速度与天然气有所差异，利用速度的不同所对应通过率的不同来达到去除二氧化碳的目的。还有一种分离膜所使用的原材料是高分子与有机物所组成的化合物，该类型的膜一般多为半渗透性且为非多孔介质，当天然气通过该膜的时候所含有的二氧化碳会被膜溶解与扩散，从而达到去除二氧化碳的目的。气体膜分离技术措施属于化工分离的新技术措施，将原料气经过气液分离器，分离出液滴，然后使其进入膜分离器分离处理后，对尾气进行回收利用，得到成品天然气通过压缩机加压处理后，进入输送管道，输送达到目的地。

结束语

综上所述，随着我国经济的发展对能源消耗量的日益增加，在目前全球能源紧缺的形式下，天然气处理厂如何有效的净化天然气使其净化程度能够达到安全使用的状态起着非常重要的作用，同时考虑到天然气处理厂的生产经济效益在不影响用户正常使用的情况如何精准控制二氧化碳、硫化氢等物质的含量也是非常重要的。

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