天然氣凈化工藝設計要點及優化

呂桂海（阿姆河天然氣公司，北京 102206）

天然氣凈化工藝設計要點及優化

呂桂海（阿姆河天然氣公司，北京 102206）

隨著社會經濟不斷發展，天然氣逐漸走進人們的日常生活。天然氣作為一種清潔又便利的燃料，在生活中發揮了極大的作用。但是在原料天然氣里仍然存在一些容易造成腐蝕的成分，導致一定程度的環境污染，這就要求加強原料天然氣的凈化處理工作。文章將主要對天然氣的凈化工藝設計要點和優化展開探討。

天然氣凈化工藝；設計要點；優化

社會生活的發展進步促使天然氣漸漸融入日常生活，人們在感受到這種優質燃料帶來的方便、高效以及干凈的同時，也開始關注到了環境污染問題，加強對原料天然氣的凈化處理就變得十分重要。本文旨在通過對天然氣的凈化工藝設計要點和優化問題進行探討，來促進天然氣凈化效果的提高。

1　天然氣凈化的發展前景綜述

（1）在天然氣凈化的發展中，凈化裝置會更加完善，進一步滿足環保需求。一般將天然氣凈化后會產生大量的水、二氧化碳和含硫的廢物，如果將這些廢物直接排放很容易對環境造成污染。因此可以采取適當措施將這些廢物利用起來，比如從含硫物質中提取純生產硫磺，或者將水和二氧化碳回注到地下來達到驅油的目的。對這些廢物的再利用不僅可以起到凈化作用避免污染環境，還能減少一些能源的消耗。

（2）在天然氣凈化的發展中，會更加優化凈化工藝的設計。天然氣的凈化工藝一直在不斷地改進，從來沒有停止過，不管是傳統工藝還是凈化溶劑的進步都足以證明這一點。在實際應用中，正是通過不少的改進方法，大大提高了經濟效益，比如對再沸器和換熱器的改進不僅減少了費用而且提高了性能。

（3）在天然氣凈化的發展中，應用于大型凈化裝置的安全聯鎖技術也會得到很大提高。大型機械裝置的普遍使用使得裝置的凈化工作必須聯鎖在一起才能進行，作為一個整體，如果局部出現問題會對整個凈化系統造成影響，而安全聯鎖技術的應用能有效緩解這個問題。近年來，我國關于安全聯鎖技術的研究也獲得了一些成果，將其運用在實際中也取得了良好的效果。不過，社會是在不斷發展進步的，對于該項技術的發展也應與時俱進，緊跟形勢，通過不斷地完善和提高來更好地達到凈化目的。

（4）在天然氣的凈化發展中，將會不斷開發與凈化系統相適應的模擬計算機軟件。一般在天然氣凈化的過程中都會用到一些溶劑，而使用過程中就特別要注重溶劑的濃度等，要將這些參數做到精確就離不開現代科技的運用。模擬計算機軟件的使用就發揮了重大意義，而且對此類軟件的開發和利用可以有效指導凈化裝置的操作，提高優化工作的效率［1］。

2　天然氣凈化工藝的設計要點和優化

（1）貧富液換熱器和富液閃蒸罐的設計要點和優化。新型的板式換熱器清洗方便、體積小而且傳熱效率也比較高，因此在貧富液轉換器中使用這種板式換熱器將會大大提升效果。而富液閃蒸罐目的在于排除胺液中的溶解及烴類，若富液的溫度和流速控制不得當就會造成麻煩。因此，在進行富液閃蒸罐的優化設計時，應設定最小停留時間為20min。

（2）對原材料氣分離系統的優化分析。原料氣的分離作業是必不可少的一道工序，在使用胺法進行脫硫脫碳工藝時，如果原料氣中含有污染物，胺法裝置里容易產生一些問題。所以，對脫硫脫碳的工藝設計要注重原料氣中的污染物流量問題，并且設置過濾分離和重力分離兩級分離系統。

（3）對換熱器系列的優化分析。由于具有適應性強、設計結構緊湊以及傳熱面積大效果好的特點，列管式換熱器逐漸成為使用最廣泛的一種換熱設備，使用過程中尤其要對換熱管多加注意。根據實驗研究結果，碳鋼管殼制作的換熱管容易產生縫隙和垢下腐蝕的情況，而采用不銹鋼流體管這種材質則能使使用壽命更長，效果更好。

（4）分離器的選型。要保證天然氣的凈化質量就必然離不開液體過濾器和原料氣分離器等重要設備，而防腐和預防雜物堵塞才能保障這些設備的正常運行。在選擇濾芯時要考慮其是否耐用、高效以及價格合理，在選擇清洗拆卸工藝時則要注重簡潔和快速。此外，也要定期對儲罐進行清理。

（5）胺液過濾和惰氣保護系統的優化。胺液干凈與否影響著凈化工藝系統的穩定運行，就胺液的過濾工作來說，一般是在富液管線上設置袋式過濾器，在貧液管線上設置活性炭過濾器。當胺液跟氧氣接觸會產生不可再生的化學降解物，為了防止這種情況發生就會采用惰性氣體來保護胺液，通常情況下惰性氣體會使用氮氣或者凈化天然氣。

（6）對轉動設備的一些應用建議。轉動設備最重要是確保接觸介質部位的材料能夠抗腐蝕并且耐磨，此外安裝斷電時的自啟動裝置也能預防突然斷電這樣的緊急情況，在一定程度上還能提高轉動設備效率，延長使用壽命。

（7）對回收裝置進行優化改造。提高硫磺回收率具有十分重要的意義，在實際情況中可以通過提高煙氣總質量來確保反應器進口溫度符合設計要求。制作擋火墻也能發揮很大作用，用耐火的材料和瓷管就可以在煙氣爐尾部做成厚度較大的擋火墻，這樣一方面延長了使用壽命，另一方面也防止火焰對換熱器前管板造成損害。此外，鼓風機設備的應用也能提高換熱效果，從而使硫磺回收率得到提高［1］。

3　結語

綜上所述，天然氣憑借其自身的特點在經濟技術高速發展的現代社會發揮了重要作用，天然氣的使用早已滲透人們日常生活，因此天然氣的凈化處理工作就顯得很有必要。近年來，天然氣的凈化問題開始得到關注，凈化的工藝和裝置也得到了發展。但就長遠來說，還必須繼續優化天然氣的凈化工藝，保證天然氣潔凈才能取得更好的社會效益和經濟效益。

［1］杜衛軍.天然氣凈化工藝設計要點及優化探討［J］.中國化工貿易，2013，（7）.

［2］蔣少鵬.天然氣凈化工藝設計要點及優化探討［J］.城市建設理論研究（電子版），2015，（17）.