1.西安石油大学石油工程学院陕西西安710000
2.长庆油田分公司第三采气厂陕西西安710000
摘要:时代的向前推进与科学技术的发展,使人类发现和利用的资源越来越多,天然气就是人类可利用的资源之一。但是全球性环境问题的日益严峻,同时也让我们认识到环境保护的重要,这就推动了天然气净化工艺技术的发展。天然气净化工艺技术就是利用新的化学或物理方法在原有净化工艺的基础上,进行的净化效果更好的工艺技术。本文根据天然气处理厂的概念,提出了一系列有关天然气处理厂净化工艺技术的措施,从而创造出更好的经济效益。
关键词:天然气处理;净化;工艺技术;优化
1.天然气处理厂的概述
天然气处理厂的言外之意就是净化天然气的地方,可以使天然气在输送前的完成净化,避免在输送路途中与使用天然气的过程中,造成污染,具有相应的天然气处理的能力,可以达到净化的要求。天然气处理厂就是在处理厂把从油气田生产出来的天然气经过各种净化处理后,达到合格的标准后经过天然气管道输送给天然气用户,处理过程中产生的液态副产品通过槽车输送给用户。
众所周知,天然气是从石油中分馏出来的,城市用户在生活中主要是利用天然气中的甲烷和乙烷。要去除天然气中的杂质,就是把液化石油气戊烷以上的组成成分进行相应的加工,而提供加工的场所就是天然气处理厂。天然气处理厂可以最大程度的提高天然气的净化效率,来满足用户的使用需求。
天然气处理厂采用的是自动控制和管理系统,可以在在紧急情况下,开启报警装置,安全程度高,自动化系数高,能够适应天然气处理的要求。
2.天然气净化工艺技术措施
要使天然气净化工艺技术达到优化,首先要明白从石油中分馏得到的天然气的物理性质和化学性质,只有依据天然气的特性,才能更快速地找到更适合净化天然气的最佳方法,进而才能优化天然气净化工艺技术。天然气中含有可燃的烃类气体,要在预处理的过程中将二氧化碳、硫化氢等会污染大气的气体除去,不仅如此,也要除去天然气中的水分与有机硫等物质,避免这些成分会对天然气的设备造成腐蚀,造成天然气在输送过程的损失。
2.1天然气净化处理的成套技术措施
天然气净化处理是一项难度很大,工程庞大的工作。要想提高天然气净化工艺技术,达到合格的天然气,就要有天然气净化处理的成套技术设施。
通常要想使天然气中的硫和碳脱去,一般的天然气处理厂在进行天然气净化处理时的方法是醇胺法、风胺法脱硫脱碳技术,活化MDEA脱碳技术等措施。
2.2天然气的净化处理工艺
2.2.1胺法处理工艺
天然气的净化处理工艺应用最为广泛的就是胺法处理工艺。进行天然气净化的醇胺类溶剂主要有:一乙醇胺、二乙醇胺、二异丙醇胺、甲基二乙醇胺等。一般的应用一乙醇胺类的溶剂较为普遍。一乙醇胺类的溶剂能够与天然气中的硫化物等物质发生反应,从而除去天然气中的硫化物和氧化物,达到净化天然气的目的。一乙醇胺的之所以能够被广泛应用,就是因为一乙醇胺的物理和化学性质很稳定,可以在和酸性气体的反应的过程中,既能够使溶液的降解作用减少,也可以和酸性气体彻底反应,最大程度地净化天然气。
2.2.2低温甲醇洗工艺技术
虽然甲醛对人体有很大的危害,但是甲醛在进行净化天然气方面有着很积极的作用。甲醛在某些特定的环境下,能够使二氧化碳,硫化氢和和水蒸气这些成分溶解,很容易除去它们。低温甲醛洗工艺技术有很好的吸收能力。可以通过吸收去除大部分的气体,净化效果明显。在低温甲醛洗工艺技术中,可以利用溶剂吸收的方法进行净化预处理,之后再利用分子筛的方法对天然气的成分进行更深层的净化,将天然气中的硫化物和氧化物去除,以满足天然气净化的技术要求,达到用户使用天然气的标准。
2.2.3冷凝分离法
天然气的净化处理方法可以从冷凝分离的角度进行净化和回收。泠凝分离就是通过外力作用,使压力达到一定条件下后,根据天然气中各组成成分的沸点的不同,将天然气的温度降到某一特定值,使天然气中的气体和液体通过冷凝的方法得到分离,这样就可以得到富含烃类成分高凝析油液体,之后还需要经过精馏的方法,进一步分离成为液化天然气。天然气在进行液化处理之后,得到的产物就是液化天然气。
2.2.4天然气脱酸气的处理工艺
从石油中分馏得出的天然气是酸性气体,天然气中含有的二氧化碳和硫化物,会在燃烧的过程中生成二氧化硫等对大气有害的物质,二氧化硫会和空气中的水分形成酸雨,对建筑物和环境造成腐蚀,形成污染;而二氧化碳会形成温室效应,引起全球温度的上升,加快污染,同时二氧化碳的存在,会形成天然气水化物,造成天然气损坏,影响天然气的质量和天然气的净化效果。所以对天然气进行脱酸气处理是很必要的,在处理的过程中,应该首先去除天然气中的酸性气体成分,如:二氧化碳,硫化物等物质。只有进行天然气的脱酸气处理,才能在不影响环境的条件下,又能得到纯净的天然气。
2.2.5天然气脱水处理工艺
要想提高天然气的利用效率,使天然气净化技术得到提高,需要将天然气中的水分除去。天然气中的水分会影响天然气的燃烧,引起天然气的质量下降,用户在使用的过程中会因为天然气中的水分,而存在安全的隐患。将天然气进行脱水处理,可以使用固体吸收法和溶剂吸附法,这两种方法分别从物理和化学的角度来脱水,从而天然气达到净化,满足用户的使用需求。
2.2.6天然气除尘净化工艺
在石油分馏天然气的过程中,天然气往往会在某种程度上进入一些尘土,这就会造成天然气的污染,城市用户在使用天然气的过程中,可能会因为可燃气体和灰尘的相互作用,形成爆炸,给用户带来安全隐患,所以对天然气除尘净化是很有必要的。对天然气的除尘净化,可以甲基二乙醇胺法,脱硫三甘醇法脱水,硫磺回收技术,这不仅可以使天然气做到除尘净化,也可以在实现天然气的再利用,实现经济效益。
2.3天然气的污水处理工艺
天然气的污水处理工艺技术是依据天然气净化工艺技术。因为天然气的污水组成成分复杂,在处理过程中会造成提取的难度,所以要依据天然气污水的特性做出相应的处理。一般的来讲,处理天然气污水的方法主要有混凝沉淀、吸附过滤技术,预曝气、生化处理技术,除油、沉淀、过滤、蒸发技术,除油、沉淀、过滤、回注这些工艺处理技术。要分析天然气污水的成分,使天然气污水做到二次利用,以废制废的用途,使天然气净化后的残余物也能得到充分的利用。科学技术的不断发发展,使天然气在污水处理方面由过去传统的物理处理转变为现在的生化处理,更大程度上提高了污水处理的效果,使天然气的成本在一定的程度上降低了很多,也提高了经济效率。
结语
全球性环境问题的日益引人关注,这使天然气工艺技术的发展也得到很大的关注,净化天然气是人们关心的话题之一。要想做到净化天然气,要从胺法处理工艺,低温甲醛系工艺技术,冷凝分离法,天然气脱酸气的处理工艺,天然气脱水机处理工艺,天然气除尘净化工艺和天然气的污水处理工艺来完成。但是随着科学技术的不断研究,社会的不断发展,还会有更多更完善的净化方法来净化天然气。我们加强对净化天然气方面的重视,积极探索天然气杂质可研究的领域,加快对膜分离技术的一光合应用,在总结中改进,在实践中探索,只有这样,才能真正的天然气的净化处理工艺技术得到提高。
参考文献
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