天然气处理厂天然气净化工艺技术优化探究

冉文付

摘 要：近年来，天然气已成为人们日常生活中不可或缺的基础性能源，而且随着城市化进程的逐年加快，人们对天然气的需求量也呈现出逐年递增态势，这就给天然气处理厂的天然气净化工作提出了更高的要求。如何优化天然气净化工艺，使输送到用户终端的天然气质量满足标准及使用要求已成为技术人员的关注焦点。因此，本文将针对天然气处理厂的天然气净化工艺流程及优化措施展开全面论述。

关键词：天然气处理厂;净化工艺;优化措施

天然气清洁能源给人们的日常生活带来了诸多便利，而天然气在通过输送管道传输到用户使用终端前，必须经过脱硫脱水的净化处理过程，否则，用户在使用时，天然气的纯度无法达到燃烧使用要求，甚至极易发生安全事故。进一步优化天然气的净化工艺不仅能够有效去除天然气中的各种杂质和有毒有害成分，而且也能为天然气处理厂带来可观的经济效益与良好的社会效益。

1 天然气净化工艺概述

天然气净化工艺的首要步骤是预处理流程，既将天然气中的H2S（硫化氢）、CO2（二氧化碳）及H2O（水分）进行处理，保留可燃性烃类气体的成分，以提升天然气的纯度。天然气净化工艺属于连续性处理工艺，每一个工艺流程之间都有着密切关联，因此，技术人员在净化过程中，不能忽视每一个处理细节，并按照事先制订的净化指标，采取行之有效的处理措施。按照处理工艺类型，天然气处理厂常用的脱硫脱碳工艺方法包括砜胺法、醇胺法以及活化MDEA脱硫脱碳技术，采用脱硫脱碳工艺能够将天然气中的含硫、含碳化合物分离出来，这样可以有效保护天然气输送管道的安全性，提升输送效率。天然气的脱水工艺，主要是利用TEG脱水技术或者分子筛，去除天然气当中的多余水分，使气体中的水分含量满足标准要求[1]。脱烃以及凝液回收技术一般是应用膨胀机制冷技术、J-T阀节流制冷等技术，对凝析液进行回收，回收的凝析液可用作化工原料。而天然气当中的硫磺回收以及尾气处理主要是应用低温克劳斯技术，使排放出的尾气满足环保要求。

2 天然气净化工艺技术

2.1 胺法处理工艺技术

胺法处理工艺原理是天然气中的酸性气体与一乙醇胺发生化学反应，以达到去除CO2以及H2S的目的。由于一乙醇胺具有稳定的物理性质，常温常态下不会发生物理反应，对混合溶液起到一定的降解作用，而且当一乙醇发生化学反应时，反应过程彻底，能够收到理想的净化效果。胺法处理工艺是天然气厂较为常用的净化技术，应用频率较高。对该项技术进行优化能够有效降低天然气中的酸气浓度，而且对提升天然气的纯度有着显著效果。

2.2 低温甲醇洗工艺技术

在低温高压时，甲醇溶液能够快速溶解天然气中的H2S（硫化氢）、CO2（二氧化碳）及H2O（水分），该工艺技术的吸附效果较好，经过处理后的天然气纯度较高，燃烧效果好。低温甲醇洗工艺技术能够去除天然气中的有机硫与无机硫，而且没有任何残留成分。应用低温甲醇洗工艺技术的预处理阶段，通常采用溶剂吸收法，预处理结束后，可以利用分子筛进行深度净化，以满足终端用户的用气需求。

2.3 冷凝分离净化工艺技术

由于天然气的各个组成成分具有不同的沸点，借助于冷凝分离技术，可以将天然气中的液态成分与气态成分有效分离，当施加的温度值达到水露点温度以下时，凝析油液体就会从天然气当中析出，这种液体的重烃含量较高，因此，析出的冷凝液可以用作理想的化工原料，在石油化工行业得到广泛应用。冷凝分离净化工艺的预处理温度应该达到-162℃以下，这样才能得到纯度较高的液态天然气。

2.4 脱酸净化工艺技术

天然气的初始状态具有较高的酸性，无法直接供给用户终端使用，因此，必须对其进行脱酸处理。天然气当中含有较多的硫化物，这种化学物质在燃烧后，会产生出重污染成分SO2，这种成分与空气中的水分结合，会形成酸雨，对人们的身体健康以及农作物生长极为不利。天然气脱酸净化工艺主要采用MDEA配方溶液，这种溶液脱酸效果显著，在脱酸过程中，以MDEA为主，复配其他的醇胺、缓蚀剂以及促进剂作为辅助填料，这样能够有效控制HS2以及CO2的反应速度，彻底去除天然氣中的酸性物质[2]。

2.5 脱水与除尘净化工艺技术

脱水工艺主要包括膨胀制冷冷却法、固体吸附脱水法以及吸收脱水法。膨胀制冷冷却法俗称低温分离法，通过这种方法，能够将天然气中的烃类物质以及水蒸气冷凝析出，低温分离法由于装置设备简易、投资成本低，因此也是较为常用的脱水方法。固体吸附脱水是使用分子筛或者应用硅胶、活性氧化铝等固体吸附剂，分子筛的吸附能力强，与其他两种吸附剂相比，脱水效果较好。而吸收脱水是采用亲水液体与天然气逆流接触，进而达到吸收水蒸气的目的。脱水吸收剂具有较好的稳定性，不易发生化学反应，再生能力强。常用的脱水吸水剂主要是以甘醇类化合物为主。天然气中硫磺回收应用低温克劳斯冷床吸收技术，该技术能够有效避免原料的浪费现象，而且硫的回收率较高。天然气经过过滤作用后，凝析油、游离水以及机械杂质等成分从气体中分离出来，大幅提升了天然气的纯度。

综上所述，天然气净化是天然气处理厂的一道重要工艺，净化效果与天然气的安全使用息息相关，因此，技术人员必须高度重视净化工艺，不断优化工艺流程，在满足天然气用户生活需求的同时，避免环境污染、降低气体对管道的腐蚀程度、提升设备的运行效率，为促进天然气生产行业的健康稳定发展奠定坚实基础。

参考文献：

[1]赵俊翔，曹莉洁，魏巍，等.天然气处理厂天然气净化工艺技术优化[J].数字化用户，2019，25（14）：208.

[2]高晓龙.关于天然气处理厂天然气净化工艺技术优化探讨[J].科学技术创新，2018（22）：139-140.