初探天然氣凈化技術工藝設計要點及優(yōu)化

劉泉洲 張楌 史亞麗

長慶油田分公司第一采氣廠第四凈化廠，陜西延安 717500

作為一種蘊藏量巨大、清潔環(huán)保性良好的重要資源，天然氣生產(chǎn)工藝水平越來越受到人們的普遍關注，對于經(jīng)濟社會發(fā)展目標的實現(xiàn)有著深遠的意義。未經(jīng)處理的天然氣組成成分較多，包含著有機硫化合物、硫化氫等，容易對生產(chǎn)過程中的金屬材料帶來較大的腐蝕作用，影響天然氣的利用效率。因此，需要采取可靠的工藝對天然氣進行有效的凈化處理，避免這種能源使用過程中對生態(tài)環(huán)境造成一定的影響。在具體的操作過程中，技術人員需要對天然氣凈化工藝有必要的了解，確保相關生產(chǎn)裝置的安全運行，提高生產(chǎn)過程中天然氣凈化效率。

1 原料氣分離系統(tǒng)的工藝設計要點及優(yōu)化

做好天然氣凈化工藝流程中的原料氣分離工作，可以為天然氣利用效率的提高提供可靠的保障。其中，在胺法裝置使用的過程中，受到原料氣攜帶的各種污染物的影響，很容易使這種裝置操作中出現(xiàn)溶液發(fā)泡、相關設備熱阻增加等現(xiàn)象，為該裝置實際工作效率的提高造成了較大的影響。常見的污染物有：固體雜質(zhì)、氣田水、防凍劑等。這些污染物的存在，容易對天然氣凈化工藝中的吸收塔帶來一定的干擾，容易引起吸收塔發(fā)泡的問題。為了改變這種不利的發(fā)展現(xiàn)狀，運用脫硫脫碳工藝設計的過程中，技術人員需要充分考慮到各種污染物瞬間流量可能會加大的問題，采取必要的優(yōu)化措施提高該工藝生產(chǎn)水平。這些優(yōu)化措施包括：1）結合生產(chǎn)裝置的結構特性，第一級采用重力分離的方式；2）第二級采用過濾分離方式。在這樣的工作機制影響下，過濾分離器的工作負荷可以在重力分離器的作用下得到有效降低，瞬間流量容易增大的污染物粒徑將會在這些分離器與相關液體的作用下沉降分離，避免了凈化工藝使用中污染物進入某些重要的生產(chǎn)裝置中。

胺液吸收塔和再生塔的工藝設計要點及優(yōu)化。工藝設計要點 胺液吸收塔和再生塔工藝設計要點主要包括：1）合理地控制塔盤板間距，避免胺液使用中出現(xiàn)起泡現(xiàn)象，同時為了減少這些塔的維修成本，需要嚴格控制塔人孔間距，一般保持在800mm 左右；2）采取可靠的計算方 法計算出浮閥數(shù)，確定工藝流程開展中浮閥塔盤鼓泡面 積；3）對吸收塔設置一定數(shù)量的貧液進口，有效降低二氧化碳的吸收率，增強生產(chǎn)工藝使用過程中的調(diào)節(jié)效果，最大限度地滿足硫化氫的凈化度；4）優(yōu)先選用浮閥塔，提高實際工作開展中的處理效率；5）按照一定的方式在吸收塔底設置一定高度的共軛環(huán)填料，避免吸收塔正常工作中底部出現(xiàn)漩渦，影響生產(chǎn)工藝的凈化 效果。

吸收塔與再生塔的主要優(yōu)化措施。作為吸收硫化氫、二氧化碳的主要生產(chǎn)設備，吸收塔在實際的工作中產(chǎn)生了良好的效果，為天然氣凈化工藝順利地實施帶來了重要的保障作用。因此，需要采取必要的優(yōu)化措施，提高吸收塔的工作效率。主要的優(yōu)化措施包括：1）根據(jù)天然氣中各種組成成分的不同，選擇每路不同的控制量；2）加強氣液比的控制，選擇雜質(zhì)較少的進料天然氣；3）借助先進的生產(chǎn)設備，提高胺液比純度。再生塔實際工作過程中容易出現(xiàn)攔液現(xiàn)象，可能損害其中的底部塔盤。因此，需要采取必要的優(yōu)化措施避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)。主要的優(yōu)化措施包括：1）根據(jù)再生塔的結構特點，將壓力平衡系統(tǒng)設置在塔的底部，避免再生塔生產(chǎn)過程中產(chǎn)生真空；2）安裝可靠地自動式調(diào)節(jié)閥，確保再生塔工作中內(nèi)部壓力的動態(tài)平衡性，并將氮氣作為塔中主要的平衡介質(zhì)。

2 天然氣凈化工藝技術方法

現(xiàn)階段能夠凈化天然氣的措施比較多，通過對天然氣特點的分析，選擇最合適的天然氣凈化處理措施，能夠增強天然氣處理效率。天然氣里面有著一些可燃氣體，這就需要進行預處理，當進行預處理的時，將天然氣里面的二氧化碳、硫化氫和水分去除，可避免里面的酸性成分腐蝕生產(chǎn)設施，進而增強整體的輸送效率。天然氣凈化處理的技術方法 所謂的天然氣脫水技術方法就是通過分子篩脫水技術以及TEG 脫水技術的使用，將里面所存在的水分去除，這樣可以滿足對于含水量的要求。對于天然氣脫烴技術和天然氣凝液技術而言，使用是膨脹劑制冷技術。完成對于天然氣成分的分離，也可完成對于凝液的回收，給之后的化工生產(chǎn)提供更加可靠的保障。硫磺回收及尾氣處理技術措施，實現(xiàn)了天然氣凈化處理廠的各個環(huán)節(jié)的工藝技術研究，從天然氣的凈化開始到尾氣的回收利用，達到了自動控制和管理的目標。

結語

采用可靠的凈化工藝，有利于提高天然氣的利用效率，降低生產(chǎn)成本的同時改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。因此，相關的技術人員需要明確天然氣凈化工藝設計要點，采取合理的優(yōu)化措施增強這些凈化工藝的實際作用效果，為天然氣資源實際應用范圍的擴大提供可靠地保障。具體工作開展中需要對天然氣凈化工藝要點進行必要的分析，從而完善相關生產(chǎn)系統(tǒng)的服務功能，提高現(xiàn)代化天然氣工藝生產(chǎn)水平，促使天然氣生產(chǎn)企業(yè)在未來的發(fā)展過程中具備更大的競爭優(yōu)勢，為我國經(jīng)濟社會的持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻。