試論天然氣凈化工藝設計要點及優化

余光偉

摘 要：隨著我國社會的不斷發展，天然氣作為一種清潔能源在我國應用范圍越來越廣，在很大程度上提升了人們日常生活質量。但是對于天然氣原料來說，其中往往包含一些容易造成腐蝕的組成成分，可能會對周圍生態環境產生一定污染，因此，對天然氣進行進行凈化是非常有必要的。基于此，本文也嘗試對天然氣凈化工藝設計要點及優化思路進行了分析。

關鍵詞：天然氣;凈化工藝;設計要點;優化路徑

天然氣能源已經全面融入到了人們日常生活中，并且使得人們充分感受到了這種燃料所帶來的便捷性以及高效性，但是與此同時，人們也逐漸發現了天然氣能源污染環境這一問題，并且開始逐漸加大對原料天然氣的凈化程度，以此來降低其對環境的負面影響程度。總體來看，天然氣凈化工藝已經在我國有較為廣泛的應用，其凈化工藝設計情況往往會直接影響到最終的天然氣凈化效果。最近十幾年來，天然氣脫硫脫碳工藝開始在世界范圍內應用，并且開始對工藝技術進行不斷優化，希望以此提升天然氣的凈化質量。

一、天然氣凈化發展前景簡述

在天然氣凈化工藝發展的過程中，凈化裝置正在逐步完善，現階段世界范圍內的天然氣凈化裝置優化研究都將滿足環保性需求作為了重點環節。一般情況下，天然氣凈化后會產生大量的水、二氧化碳、硫化物等等廢物，這些廢物的排放往往容易對周圍環境產生較為嚴重的污染。因此，今后要注意對這些廢物進行合理利用，例如，可以在含硫廢物中提取出硫磺，通過這種對廢物進行合理開發利用的方式不僅可以降低對周圍環境的污染程度，同時也明顯降低了能源消耗。在天然氣進化發展中，我國對于凈化工藝的優化改進一刻也沒有停止過，無論是在傳統工藝還是在凈化溶劑方面都取得了相應的進步。在天然氣凈化工藝進行實際應用時，往往在很大程度上提高了經濟效益，例如，改進了換熱器自身性能，使得其整體運轉質量明顯提升[1]。

二、天然氣凈化工藝設計要點及優化思路

（一）原料氣分離系統

對于天然氣凈化工藝來說，原料氣分離是其中的常規工作之一，一般情況下，當原料氣條件較差時，應該重視起此項工作。主要是由于原料氣可能會與污染物一同進入到胺液系統中，這會導致胺法裝置出現被腐蝕的現象。當前導致溶液發泡現象出現的污染物種類眾多，主要包括防凍劑、緩蝕劑等等。對于吸收塔來說，還是會經常發生發泡以及攔液現象，也正是因為這種情況的存在，使得最終分離效果沒有得到有效保證[2]。因此，在進行原料氣進脫硫操作時，應該注意為吸收塔設置兩級分離，首先，要注意應用重力分離方式，在這一過程中會應用到臥式重力分離器，對于這種分離器來說，在對其進行實際應用的過程中可以實現對廢物的有效劃分;其次，要開展過濾分離，這一過程中會應用到快開式過濾分離器。可以看出，臥式重力分離器可以有效降低快開式過濾分離器的壓力，從而有效開展原料氣分離工作。

（二）液吸收塔與再生塔系統

首先，液吸收塔。對于吸收塔來說，其在展開工作時主要是利用胺液來對硫化氫以及一氧化碳進行吸收，整體來看，吸收塔在天然凈化裝置系統中所占的比例非常大。胺液在一些天然氣雜志中往往不會發生化學反應，這與其雜質少有直接關系，并且，胺液質量相對較高，想要保證吸收塔可以正常運作，應該針對上述一首他的具體條件予以滿足;其次，再生塔。對于再生塔來說，其主要作用是對液體中所含有的硫化氫以及一氧化碳進行解析，通過這種方式來為后續凈化工作的開展奠定基礎，但是要注意滿足響應的溫度條件，這樣才能使胺液被再次利用[3]。

（三）胺液、酸氣冷卻

在對胺液、酸氣進行冷卻時，應該注意對方法進行科學選擇，目前來看，我國較為常用的冷卻方式為以下兩種：首先，全水冷方案。對于這種方案來說，其主要優勢表現為效果穩定，但與此同時，其缺陷也較為明顯，主要表現為整體操作成本較高，對于能源也有很高的消耗，也正是因為這種情況的存在，使得其換熱器的高溫部位經常會出現結垢現象，不利于清洗，因此，此項技術在我國的應用尚且存在一定局限性;其次，全空冷方案。對于此種方案來說，其優勢明顯，主要體現為可以去除天然氣凈化廠的循環水系統，僅此一項便可以在很大程度上節省資金成本，并且降低了能源消耗[4]。當時這種方案往往也存在一定弊端，主要表現為其只能在一些低氣溫或者水資源貧乏的地區使用，并且在對此種方案進行正式應用之前，應該先對當地實際情況進行深入調查。

（四）回收裝置改造

回收裝置的優化改造也是提高天然氣廢物硫磺回收率的關鍵，在對此種方式進行實際應用的過程中往往可以提高煙氣的總質量，通過這種方式來保證其與當前反應器的進口溫度要求相符合，這樣才能使回收裝置的作用得到有效發揮。今后，還應該注意對擋火墻裝置進行優化，運用耐火的材料在煙火爐的尾部做成厚度較大的擋火墻，可以通過這種方式來進一步延長設備裝置的整體使用壽命。

結束語

總之，當前天然氣能源在我國普及應用程度不斷提升，與此同時，人們對天然氣原料對環境的污染問題重視程度不斷提升，因此開始進一步提升對天然氣凈化處理工作的重視程度。隨著最近幾年來天然氣凈化問題逐漸走進人們視野，這也使得我國對凈化裝置以及凈化工藝的優化力度不斷加大，在當前的時代背景之下，應該注意加大對天然氣凈化工藝設計要點的分析力度，通過這種方式來保證天然氣能源的潔凈程度。

參考文獻：

[1] 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），2015，25（17）：2168-2168.

[2] 任婷婷，劉宇. 天然氣凈化工藝設計要點及優化研究[J]. 中國戰略新興產業（理論版），2019，4（24）：0119.

[3] 李岳峰，毛源昌，喬治. 幾種天然氣凈化工藝的設計要點探討[J]. 化工管理，2018，10（22）：194.

[4] 馬明青，范成臣，譚蛟龍，等. 天然氣凈化工藝設計中主要設備的優選[J]. 中國化工貿易，2019，21（16）：191-191.