天然气加工与处理技术分析研究

发表时间:2020/4/30   来源:《基层建设》2020年第2期   作者:甫明
[导读] 摘要:目前,城镇化发展下对天然气能源需求不断增加,面对这种环境如何做好天然气加工与处理工作是面临的一大难题。
        新疆克拉玛依市富城能源集团有限公司  新疆克拉玛依  834000
        摘要:目前,城镇化发展下对天然气能源需求不断增加,面对这种环境如何做好天然气加工与处理工作是面临的一大难题。对此文章对天然气加工与处理技术的应用进行分析,并结合天然气开发处理现状提出相应的发展方向,希望通过文章论述能够为天然气能源开采与加工处理提供一些帮助。
        关键词:天然气;加工处理;处理技术;加工技术
        引言
        纵观近些年我国国民对于天然气的应用状况,液化天然气的应用范围最为广泛。为了更加有效地保障天然气在液化、储存、运输以及日常使用过程中的安全,对于天然气液化工艺和储运安全性的研究不容忽视。优化天然气液化工艺技术,能够大大减少天然气储存体积,提升运输效率。因此,相关专业技术人员应当积极创新和实践,提升天然气的液化工艺水平,同时要加强对于保障天然气储运安全的策略的研究,从而大幅度提升天然气的应用便利性和安全性。
        1天然气加工与处理技术的重要性
        天然气是现代社会中的一种重要能源,在工业生产和日常生活中使用较为广泛,同时其开采和利用等方面受到广泛重视。天然气是自然界形成的一种重要能源,其需要通过人工开采才能进行有效利用。天然气通过气井进行生产,然后通过集气站进行收集、计量和处理,通过加压,最终输送到用户。但是,天然气从气井中出来后,还混合一些有毒有害气体,这些杂质气体净化处理后,天然气才能被用户使用。天然气净化可以提高安全性,提高天然气纯度,提高天然气利用率,降低能耗,节约企业生产成本。当前,天然气处理技术多种多样,不同地区开采的天然气其纯度不同,因此使用的技术也不尽相同。随着经济的发展,当代社会对天然气的需求更为突出,提高天然气的使用效率对当前社会发展有着重要的作用。因此,不断改进天然气加工处理技术,有着重要的意义,这是时代发展的客观要求,也是保证社会快速稳定发展的必要条件。
        2天然气加工与处理技术的应用
        2.1天然气脱酸
        目前广泛应用于天然气脱酸的技术有干法脱硫技术和湿法脱硫技术,前者主要有分子筛法和海绵铁法,后者主要有化学吸收法,物理吸收法,直接氧化法。本文主要通过介绍湿法脱硫技术下化学吸收法中的醇胺法。工艺流程:第一,将天然气通入吸收塔的下部,使其自下而上通过吸收塔;第二,将循环再生后的贫液(无酸性气体)注入吸收塔上部,使其自上而下通过吸收塔;第三,以一个适当的比例,使原料天然气与醇胺溶液在吸收塔内充分混合;第四,天然气中的酸性气体被液相吸,剩余的组分从吸收塔的顶部排出吸收塔,进入塔顶冷却器,当温度被冷却至311.15T以下时,将冷却的组分注入脱酸气分液罐;第五,将分液罐出来的气体注入脱水塔,冷凝液注入富氨闪蒸罐。将富液与贫液进行换热,待温度升高到90~99℃后,注入再生塔的上部采取汽提再生,使贫液中的含酸量达到指标。就地排出或集中排出从分液罐出来的气体,然后将冷凝液送回再生塔。再沸器的热源是导热油提供的。
        2.2胺法处理技术
        胺法处理技术是天然气处理工艺中的一项重要技术,是基于化学反应的技术原理来进行天然气处理。天然气含有很多酸性气体,利用一乙醇胺能与酸性气体发生反应的性质,使得胺法成为净化天然气的重要工艺。利用一乙醇胺可以去除二氧化碳、硫化氢等成分。一乙醇胺本身非常稳定,不会产生其他污染,可以提高天然气的物理稳定性和处理速度,净化效果显著,是当前天然气加工处理中应用较多的一项技术,其处理结果均符合当前的相关标准。但其还存在一些不足,需要在今后的实践和研究中不断提高。人们要结合不同成分的天然气进行调整,做到技术和实际紧密结合,为工业和生活提供稳定、安全的能源。
        2.3混合制冷工艺
        天然气的混合制冷流程工艺技术是在级联式液化工艺技术的基础上发展进化而来的,因此该工艺技术与级联式液化工艺技术在原理上既有相似之处也有优化的方面。

当前阶段,天然气领域对于混合制冷流程液化工艺的应用,一般是通过以碳氢化合物为主的五种混合制冷剂的组合,满足级联式液化工艺技术中三个相互关联的制冷系统的代替作用。天然气的混合制冷流程工艺技术的原理,主要是根据需要液化加工的天然气的成分和压力,通过制冷剂进行天然气的压缩、分离、冷凝和蒸发,从而得到不同温度状态下的冷量,为后续天然气的冷却和液化工序打下良好的基础。应用混合制冷流程进行天然气的液化加工,配置难度较高,需要更加复杂的数据计算流程。
        2.4三甘醇脱水工艺
        首先是无硫甘醇脱水工艺流程,主要是处理井口无硫天然气,以及来自醇氨法脱硫装置中后的净化气。其脱水装置组成主要是吸收塔、再生塔,前者负责逆流吸收含水天然气和三甘醇贫液,后者主要是将三甘醇富液解吸转化,使其再生为天然气贫液;其次是含硫天然气的甘醇脱水工艺,主要是对其进行脱水后再输送,避免对管线产生腐蚀损害。其脱水装置运行中,TEG中的硫化氢会降低溶液pH值而使其变质,如果天然气中硫化氢含量较低,则再生的气体可采取灼烧排放方式,如果其含量较高则应利用甘醇脱水装置在再生塔前设置汽提塔,将其中的硫化氢解吸,并返送到吸收塔。要注意在不含硫天然气中,一般不采用富液汽提塔,如果将含硫天然气作为汽提气,则会导致汽提硫化氢效果变差,因此不可在高含硫天然气处理中采用TEG法。
        2.5低温甲醇洗技术
        甲醇洗工艺技术是天然气处理技术中应用较为广泛的技术之一,在低温高压的情况下,甲醇溶液可以快速溶解天然气中的杂质成分,如二氧化碳、硫化氢等。此外,甲醇溶液还能够去除天然气的水蒸气,因此其处理效率较高,同时其他杂质也能在甲醇溶液清洗过程中进行处理,所以甲醇溶液清洗其产物具有较高的纯度。目前,采用甲醇溶液来处理天然气,通常需要进行预处理和后处理,这样能够保证该工艺的有效性,也能充分发挥其处理的优势。天然气本身是一种成分较为复杂的混合气体,单一的处理技术对其加工处理是有限的,而且不同地区或不同时间开采的天然气成分不同,因此就需要在加工处理过程中不断调整工艺技术。往往单一的处理技术不能有效满足加工处理需求,所以采用其他方法作为辅助技术,结合低温甲醇洗工艺,有着更为广泛的应用前景。
        3天然气加工与处理技术未来发展前景与预测
        面临越来越严峻的的资源压力,我们应该审时度势,积极储能,合理配置。中国能源行业消耗需要进一步得到改善,结构调整,掌握具有自主知识产权的天然气直接液化、天然气间接液化、天然气脱酸脱水的改进等工艺技术,构建管理机制达到世界领先水平。使得装备国产化,能耗控制最低化,实现废水处理零排放。供给侧改革及可持续发展政策的约束下,去落后产能,能源使用效率将会有所提升。中国一次能源消费量增长率将有所放缓,但增长趋势将一直持续。在实际情况中应用以上的净化处理的溶液设备及技术设备可以较好的降低天然气的杂质,保证了天然气的纯度及输送安全,提升企业的工作效率,降低企业不必要的支出。在天然气的长距离输送过程中,输送管道对其能量损耗有一定影响。要对输气管道涂层进行处理,减少摩擦力的损失,进而提高输气量。在进行高压输送时,要做好压力控制、管道选择,优化设计,以保证使用最低的能耗,达到最佳输送效果,避免能量浪费,保证天然气安全、可靠的输送。相信在不久的将来天然气开发将会朝着绿色化、智能化的方向不断前行。
        结语
        综上所述,随着社会的不断发展,天然气资源对人类社会的发展影响越来越大,因此天然气的质量要求也越来越高。天然气处理技术至关重要。想要改进天然气处理技术,还需要做好加工、处理技术的应用,结合采集、输送、净化等环节的质量控制,结合现场情况与地理环境,提高天然气纯度,从而满足人们的使用需求。
        参考文献
        [1]周占龙.天然气集输及净化处理工艺技术探讨[J].中国化工贸易,2018,10(34):103.
        [1]张晨曦.天然气集输工艺与数字化处理模式研究[J].清洗世界,2019,35(08):64-65.
        [2]张亚.天然气采输技术措施探讨[J].数字化用户,2018,24(21):108.
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