探討天然氣凈化廠尾氣處理工藝

劉偉 王同 劉娜 張旭

摘 要：隨著我國節能減排保護環境政策的不斷深入，越來越多的工業生產企業重視生產過程中對環境的保護，并且他們引進新技術對產品進行凈化處理，以降低污染物的排放。雖然天然氣與其他能源相比可以說是清潔環保型能源，但是在天然氣凈化的過程中會有一部分有害的尾氣排放的空中，特別是含硫的雜質，在天然氣凈化過程中它會形成二氧化硫等有害氣體排放到空氣中造成嚴重的環境污染，所以在天然氣凈化過程中應加強凈化尾氣的處理，減少尾氣的排放。

關鍵詞：天然氣；凈化廠；尾氣處理；工藝

中圖分類號：X743 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）11-0311-01

1 前 言

隨著清潔能源天然氣的生產和使用量的不斷增加，生產企業和使用企業對天然氣的凈化工藝越來越重視，希望通過對天然氣凈化的工藝技術研究，來降低天然氣中其他雜質的含量，降低污染物的排放量，保護了我們賴以生存的環境，所以近幾年天然氣生產企業得到了迅速發展，也得到了能源界的認可。但是由于天然氣凈化過程存在缺陷使得尾氣中含有一些H2S和CO2沒有被凈化掉，排放到空氣中污染環境，其中較為嚴重的就是二氧化硫的產生，現在為了減少天然氣中雜質的含量，降低天然氣燃燒過程中有害氣體的排放，對天然氣凈化廠尾氣處理工藝技術進行研究，通過對天然氣凈化廠尾氣處理工藝技術現狀的分析找到凈化技術存在的問題，以采取有效的解決措施。

2 天然氣凈化廠尾氣處理中存在的問題

2.1 脫硫脫碳技術存在的問題

隨著天然氣生產和需求量的不斷增加，以及保護環境政策的不斷深入，天然氣生產企業對天然氣的凈化技術也是越來越重視，尤其是對含硫較高的天然氣的凈化更是重視，因為含硫較高的天然氣如果凈化工作沒做好，那么天然氣投入到使用過程中所產生的污染物的量是非常大的，加重了對環境的污染，而我國對于H2S和CO2的含量超過20%的天然氣的凈化處理還沒有達到一個非常成熟的水平，所以采取普通的脫硫溶劑工藝進行脫硫不僅循環量大，能耗高，而且脫硫效果也達不到要求，現在所使用的氧化還原技術、化學與物理溶劑和物理溶劑法、混合胺工藝技術、低溫甲醇洗工藝技術等脫硫脫碳工藝技術雖然各有各的優點[1]，但是在實際應用中依然存在缺陷，比如混合胺工藝技術對于天然氣的凈化效果還是比較好的，但是由于在凈化過程中醇胺類溶劑會與天然氣中的酸性氣體反應使醇胺類溶劑的量減少，并且反應了的溶劑是很難回收的，并且在使用此工藝技術時，溶劑量的減少是必不可免的，這也是該技術最大的缺陷。

2.2 含硫物質回收技術存在的問題

加強對于天然氣脫硫脫碳后的含硫物質回收，提高裝置硫碳的回收率，降低天然氣燃燒后尾氣中有害物質的排放量。但是在天然氣凈化后，對于酸性氣體中的H2S和CO2中硫碳的回收效果并不是很好，尤其是硫碳回收后進行水解工藝時，水解效果并沒有低含硫和中含硫天然氣中硫碳物質的回收效果好，所以對于天然氣中硫碳物質的回收技術還是有待進一步提升的，尤其是回收裝置中水解工藝技術水平的提高，降低水解技術的局限性。

3 天然氣凈化廠尾氣處理工藝分析

3.1 含硫物質回收工藝分析

根據實際回收效果分析，一般硫磺回收裝置酸氣中含有的H2S越多，硫的回收效果就越好，天然氣燃燒過程中排放的尾氣中含硫氣體的量也就越少，而天然氣經過脫硫處理后，酸氣中的二氧化硫的含量也不超過50%，而含硫物質的回收裝置對硫的回收率能達到90%以上，有機硫副產含硫量達到5%左右，經過水解技術不能很好地將其降到最低，所以在天然氣的凈化中存在著一些局限[2]。近年來，隨著我國天然氣開采和使用量的不斷增加，天然氣的凈化已經成為天然氣開采和使用中重點凈化的能源，而且隨著人們環保意識的不斷增強，國內外對環境保護要求的不斷提高，天然氣使用過程中SO2的排放量是一定要降低的，所以天然氣的凈化技術和含硫物質的回收技術都面臨著嚴峻的挑戰，提高天然氣的凈化技術水平和回收裝置的回收效率是目前天然氣凈化過程中迫切需要的。

3.2 脫硫脫碳工藝分析

天然氣中含量較高的雜質就是硫化氫和二氧化碳這兩種酸性氣體，所以為了降低污染物的排放，保護環境對天然氣的凈化也主要是進行脫硫脫碳凈化。對于脫硫脫碳技術的分析，國外主要采用國外主要是使用化學溶劑法二乙醇胺（DEA）法、甲基二乙醇胺（MDEA）法，或者將MDEA作為技術基礎，研制出配方脫硫脫碳溶劑法，而我國所采用的天然氣凈化技術主要是氧化還原技術、化學與物理溶劑和物理溶劑法、混合胺工藝技術、低溫甲醇洗工藝技術等。氧化還原技術主要用于含硫量較少的天然氣凈化；化學與物理溶劑和物理溶劑法有著較高的選擇性，能量消耗也較低，它能夠脫去天然氣中的有機硫，尤其是含有機硫較高的天然氣，凈化效果非常好；混合胺工藝技術對于脫去天然氣中的H2S和CO2是非常有效的，它主要是利用醇胺類溶劑與天然氣中酸性氣體反應的原理來除去H2S和CO2，但是由于溶劑參加反應會使醇胺類溶劑的量減少，并且很難回收，所以在天然氣的凈化過程中要注意溶劑的損失量[3]；低溫甲醇洗工藝技術主要是對天然氣中所含的甲醇進行凈化，但是它對酸性氣體的溶解度較高，所以也能夠很好地除去天然氣中的酸性氣體。

3.3 化學與物理溶劑和物理溶劑工藝

這種天然氣凈化廠尾氣處理技術之所以被使用是因為該技術有著較高的選擇性，并且能量消耗也比較低，可以有效的脫去天然氣中的有機硫，尤其是對于含有機硫較多的天然氣的凈化效果會更顯著。純物理溶劑是在高壓的環境下，溶劑對天然氣中所含的酸性成分進行物理溶解，以達到對酸性物質的去除；化學和物理結合的溶劑，通過對溶劑配比的調整，可以有針對性的對天然氣進行脫硫除碳的效果。該技術在許多大規模的合成氨凈化設施中被使用能夠減少天然氣中有害氣體的排放。

4 結 論

綜上所述，工業發展促進了天然氣需求量的增加，同時也促進了天然氣的生產技術和凈化技術的發展與研究，而天然氣凈化廠尾氣處理工藝在天然氣質量和環境保護方面面臨著嚴格的要求，所以為了降低天然氣中H2S和C02的含量并且有效的對尾氣進行回收處理，需要技術人員不斷的加強尾氣處理工藝的研究和創新，以提升我國天然氣凈化的質量，降低環境中污染物的排放，保護好環境。

參考文獻

[1]王治紅，黎 冉，朱 江，鄭志遠.天然氣凈化廠尾氣中二氧化硫脫除技術進展[J].現代化工，2015（06）.

[2]劉敬東，李曉博.天然氣凈化廠酸氣處理技術新思考[J].化學工程與裝備，2017（09）.

[3]曾繼磊，喬光輝，衛國鋒，劉 菲.一種天然氣凈化廠低濃度酸氣硫磺回收工藝[J].化工管理，2017（24）.

收稿日期：2018-3-15