天然气集输工艺节能管理
朱晓晨
蒙自市节能监察大队 云南省蒙自市 661199
摘要：天然气产业已经成为经济社会发展的重要产业之一，顺应可持续发展要求，应进一步发挥天然气清洁能源优势，减少资源损耗和环境污染问题，推动天然气产业持续发展。由于天然气生产工艺复杂，传统的生产工艺局限性较大，存在一定的能耗问题，影响到企业的经济效益。对此，应进一步优化生产流程，选择合理有效的节能降耗措施，落实到天然气生产全过程，提升生产工艺节能效果同时，带来更大的经济效益和生态效益。加强对其研究，有助于为我国的天然气产业未来发展指明前进方向，并提供相应参考依据。
关键词：天然气；集输工艺；节能管理
引言
集输管网设备系统复杂，在有些企业的建设过程之中成本巨大，投入大量的资金之后也难以达到设计师预期的效果，导致天然气集输管网系统运行成本较高，并且存在许多的安全隐患。因此我们需要对集输管网系统进行优化和设计。经济的迅猛发展带动了当地天然气集输管网的数目增加。天然气集输管网络越来越复杂，使整个系统变得更复杂化，而管道之间常常会由于安装人员自身技术问题导致管道的交叉和连接存在问题，不仅增加了企业的经济投入，还影响到后续工作的进行。油气田的生产与管理和整个天然气集输管网的运行状态紧密地联系在一起，想要尽可能地保障天然气输送的安全性，就需要有关的设计人员根据实际情况进行考察。优化长输管道的天然气集输管网，既要保障集输管网的建设成本较低，也需要满足当地经济发展的需要，促进居民生活幸福度的提升。
1天然气运行过程中的耗能点
实际使用的天然气净化装置的结构其实非常复杂，具体来说主要包括了原料气预处理、脱硫、脱水、尾气处理、污水处理、锅炉以及循环水等工艺模块。以上工艺模块在低负荷状态下的能耗均会发生显著变化，而且与正常负荷的能耗相比差异非常显著。具体来说，首先需要关注的是脱硫环节的能耗变化，眼下，具体采用的脱硫方法是MDEA化学脱硫法，其能耗会产生于脱硫溶剂的再生、贫液和酸气的水冷交换以及溶剂循环的加压阶段；其次需要关注的是净化脱水环节的能耗，主要存在于三甘醇提浓时的燃气消耗上，具体可以通过保证燃气的完全燃烧以及合理使用汽提气来降低这一环节的能耗；最后需要关注的是硫回收装置上的能耗：第一，包括给酸气燃烧、尾气灼烧供给空气时消耗的电能；第二，包括液硫保温以及过程气管线伴热所需要的蒸汽；第三，包括连接余热锅炉水泵和连接硫冷气上水泵消耗的电能。
2天然气的集输工艺基本要求
想要确保天然气的安全稳定输送，需要保障集气管网压力数值、气田压力数值、向外输送天然气的压力数值符合相关标准要求，在整个集气管网中天然气压缩机的应用具备十分重要的作用，通过将其压力加大到远处设计的数值，随后将经过分离处理之后的质量合格的天然气通过管道输送到用户家中。在设计天然气集气管网的时候，需要在综合考虑所选集气工艺特征、气田的地形分布特点等诸多因素之后，确定集气管网的类型。此后，在布设天然气集气管道的时候，出于管道投入使用之后的便利管理，通常使用的都是枝状或者是辐射式管网。为了提高天然气的集输工作效率并显著降低集输中出现的天然气能量损耗，集气站无论是使用二级或者是三级布站的方式，都需要完全满足天然气田的生产要求。
3天然气集输工艺节能管理
3.1天然气净化处理工艺技术分析
从现今的技术发展情况看来，当下的天然气原始产品脱硫脱碳操作处理中，可以将MDEA和DEA制成混合性质的溶液共同用于天然气初始产品的处理中，从而保证天然气净化处理效果得到显著的提高。DEA可以在与天然气初始产品中含有的二氧化碳进行反应之后生成相应的氨基甲酸盐，并且这一反应的速率相对较高。同时，在平衡气相的过程中水硫化氢和二氧化碳的含量产生也会显著下降，这也就意味着天然气自身的纯净程度得到了一定的保障，与之有关的净化处理装置也可以实现经济化的运行。但是需要注意的一点是，这种方式仅适用于含硫量低且含碳量较高的天然气净化处理操作。
因为这种混合性质的脱硫脱碳溶液，在实际的反应过程中属于放热反应，这也就意味着需要在使用中在脱水装置的品液冷却机上设置相应的套管式换热器，从而保证整个设备的冷却效果不会受到较大的影响。除此之外，由于这种溶液的腐蚀性相对较低，这也就意味着整个脱硫脱碳处理装置可以始终保持一个安全稳定的运行状态。
3.2管网运行优化
天然气集输管网运行优化是指当天然气集输管网建设完成之后，需要后续有关工作人员针对天然气集输管网的运行状况进行了解，弥补它在运行之中的不足，合理地设置运行参数，加强对天然气集输管网的管理，保障整个管网都处在稳定的运行状态之中。确保天然气集输管网运行过程之中的安全性。后期不断地修改管道结构以及管道的分布方式，保障在运行过程之中天然气管网运行的顺畅，降低企业的资金投入。在优化过程之中，需要有关工作人员针对天然气集输管网的天然气产量以及运输量进行合理地考量，充分调查当时的市场需求，针对天然气管网内部集输管道气体压力进行测定，保障整个天然气管网的运行过程安全。输出天然气数目较大，降低企业的生产成本。
3.3对天然气净化系统中的硫磺回收装置进行改造。
如果没有设置酸气分流装置，那就需要及时增加酸气分流管线，之后便能够在低负荷状态下实现硫磺回收装置的稳定、高效运行，进而降低这一环节的能耗。净化设备低负荷状态下，脱硫系统原料气的气速会降低，因此原料气在脱硫塔内的停留时间也会不断增加，之后脱硫溶液的CO2共吸率会不断增大，因此酸气中的H2S中的浓度会不断降低。如果出现了原料气气质波动现象，那么主燃烧炉内的温度也会受到影响，甚至会有可能出现熄火问题。因此需要通过增设酸气分流管线的方式，来使预热后的酸气在与热段过程气混合后直接进入常规克劳斯反应器。在此基础上，还需要对主燃烧炉的配风量进行优化调整，以免造成氧气过盛而导致过氧腐蚀的问题。如果在按照上述思路进行调整后燃烧炉温度依旧没有达到规定参数值，就需要通过增加燃料气的方式来提高主燃烧炉温度。以上操作不仅可以提高回收效果，而且可以降低回收装置的操作便捷度，更重要的是能够降低这一环节的能耗。以上述工作为基础，其实还可以通过合理利用硫磺回收装置风机过剩空气的方式来达到节能降耗的效果。
3.4天然气压缩机组启动气工艺流程优化
天然气压缩机组是指压缩机与发动机组成的系统，在天然气的增压开采及集输中起着至关重要的作用，因此应用较为广泛。天然气压缩机启动气主要作用分为两部分：（1）通过启动气带动预润滑泵，用于天然气压缩机组启动前的润滑以及停机后的润滑；（2）带动启动电动机，通过启动电动机带动飞轮，从而带动发动机运转，当发动机转速达到要求时，发动机点火开始工作，神木处理厂启动气设计气来自配气区，经自力式调节阀压力由4.8MPa降至1.0MPa，同时设有自力式安全切断阀确保调压后压力不高于1.08MPa，保障启动气用气安全，设计流量5100m3/h。制定压缩机组启动气工艺优化、温度变送器等传感器使用优化、循环水管路优化对策，不仅降低了压缩机组每次启动气用量及各种配件费用，而且最重要的是有效减少了压缩机故障停机次数，对压缩机组平稳长寿运行提供了有力保障，此外，也有效提高了天然气压缩机组节能降耗水平。
结束语
综上所述，我国的天然气产业属于朝阳产业，呈现良好的发展前景，是可持续发展下的必然选择。为了推动天然气产业稳定发展，应注重节能降耗技术和工艺选用，运用到各环节，优化生产流程，减少资源损耗的同时，保护生态环境，为环境友好型社会构建和发展做出更大的贡献。
参考文献：
[1]吴赵平.天然气开采集输节能技术[J].化工设计通讯，2018，44（08）：190-191.
[2]陈丽荣，何文凤，张芳，李琼.天然气开采集输节能技术探析[J].化工管理，2018（04）：103-104.
[3]于尊福.天然气集输工艺节能管理浅析[J].中国新技术新产品，2014（08）：70.
[4]姜勇.天然气集输工艺节能管理[J].油气田地面工程，2013，32（09）：135.
[5]李游.天然气集输工艺节能管理浅析[J].内蒙古石油化工，2012，38（15）：66-67.