液化天然氣工廠凈化系統技術分析

李哲 李慧芳（青海油田液化天然氣公司，青海 格爾木 816000）

天然氣工廠屬于研究和分析凈化系統的主要平臺，想要科學、合理、大范圍的使用天然氣資源，就一定要實現遠距離的天然氣運輸，并在處理之后再投入使用。在未液化前，必須做好凈化處理工作，去除其中的雜質，例如：機械類雜質、酸性氣體以及一些毒性氣體等等。與此同時，實踐過程中，也必須做好處理，以保證順利的進行天然氣的生產。對此，筆者重點分析了天然氣工廠所應用的凈化技術，具體如下。

1 對液化天然氣進行凈化處理

1.1 對天然氣質量提出的要求

1.1.1 含硫量要求

硫自身重量輕、質地非常軟、粉末狀、具有相當大的異味。如果含硫量非常大，那么人們的生活就會因此受到影響，為了對天然氣所具有的腐蝕性進行控制，就一定要嚴格控制含硫量。含硫量指標一般用H2S 來表示，通常情況下一立方米天然氣內不能超出24毫克的H2S。

1.1.2 熱值要求

天然氣自身也具有較為明確的質量要求，為了讓廣大的天然氣用戶可以按照燃燒熱值準確的判定設備型號，一定要對最小熱值加以明確。最小熱值就是天然氣在單位時間內釋放出來的最低熱量，實際熱量與二氧化碳和氮氣含量有關。

1.1.3 水露點要求

水露點就是在某一特定壓力之下，與天然氣濕度飽和時的溫度，還可以認為是天然氣中的水蒸汽在壓力條件作用下，第一滴水凝結出來時的天然氣溫度。

1.1.4 烴露點要求

烴露點就是在某一特定壓力之下，第一滴烴從天然氣中析出時的溫度，和天然氣的組成成分以及壓力有關。

1.2 預處理液化天然氣的指標

在利用凈化系統對天然氣進行處理前，一定要做好天然氣預處理工作，將其中的結晶物質以及有害物質去除，如：重烴、汞和水分等。以下是預處理天然氣的目的。

首先，在防止降溫情況下，將烴和水凍結，進而封堵管道與設備，影響管道的實際運送能力。其次，提高天然氣的最低熱值，使氣體質量標準得到滿足。最后，防止設備和管道被其他雜質所腐蝕。

2 液化天然氣凈化技術

2.1 凈化酸性氣體的方法

天然氣當中存在的二氧化碳以及硫化氫被稱作酸性氣體，如果酸性氣體一直存在，那么金屬設備和管道就會發生腐蝕，如果不對其進行處理，那么管道以及設備的使用時間就會大大縮短。因為酸性氣體具有極其特殊的腐蝕性，實際應用過程中，會污染環境，所以，凈化時必須對酸性氣體進行去除，具體方法如下：

2.1.1 應用化學方法去除

化學吸出法屬于可逆的一種化學變化，能夠將原料中存在的弱堿性物質吸出。具體分為：原料自身存在的酸性物質，如：二氧化碳和硫化氫，在溫度不斷升高過程中，雜質混合物就會釋放出眾多酸性氣體。醇胺溶液經常被人們當做吸收酸性氣體的吸收劑，其能夠快速與酸性氣體發生反應，進而將天然氣中存在的酸性物質去除。醇胺吸收法有著非常多的優點，如：應用范圍非常廣、成本非常低、反應速度非常快等。

2.1.2 應用物理方法去除

物理吸收法就是在原材料所具有的酸性基礎上，使一切物質都可以進行脫離，實際上溶劑自身的酸性成分與酸性氣體負荷間成正比關系，假如液體壓力變低，那么酸性氣體就會被立即釋放出來，此種方法經常被應用在低溫或高壓環境中。我們經常使用的物理吸收法包括：碳酸丙烯脂方法、聚乙醇二甲醚方法、冷甲醇方法和磷酸三丁脂方法。此種方法具有以下特性：其一，通常處于高壓環境以及低溫環境中；其二，溶劑酸氣具有較高的負荷率，可以應用處理高壓酸性氣體原料；其三，溶劑不容易發生變質，可以應用于機硫脫離中。

2.2 凈化水分的方法

在某種條件下，部分原材料中存在的飽和水分極容易生成一些碳氫化合物，有時會堵塞液化裝置。管道之中存在水分，經過時間的推移，這些水分就會形成具有腐蝕性極強的酸性溶液，從而嚴重的腐蝕管道以及設備。

2.2.1 采用低溫冷凝法

低溫冷凝法就是應用透明膨脹或高壓節流膨脹方法進行降溫處理，利用水氣凝結和天然氣間存在的溫差，把天然氣中存在的水汽冷凝成液體，通過水密度以及烴密度差距進行重力分離，這種方法比較適合應用在高壓天然氣中，假如想要處理低壓天然氣，就必須進行相應的增壓工作。

2.2.2 應用溶劑吸收脫水方法

實際上溶劑吸收法就是應用某種特殊溶劑溶解天然氣中存在的水分，其與化學反應特點相類似，假如混合液的汽壓非常低，那么就可以對溶劑進行再次應用。此種方法具有應用范圍廣、脫水時間快以及處理量大等優點。

2.2.3 應用固體吸收法

固體吸收法可以快速的吸附空隙表面上的水分子，一直脫水到0.15ppm為止，或是將露點降到-100攝氏度。此種方法比較適合應用在表面積較大、微孔較多的物質中。

3 結語

在綠色能源廣泛推廣的過程中，液化天然氣凈化是天然氣生產過程中的重要環節，為了使天然氣工廠具備更強的凈化能力，就必須對多種方法進行分析和使用，進而使凈化效果達到最佳。

[1]歐銀軍.天然氣預處理過程中的脫酸與脫水工藝研究[J].科技視界，2012(12).

[2]劉鵬飛，龔智喜.淺談天然氣氣體凈化技術的方法[J].廣東化工，2012(03)