探析天然气集输及净化处理工艺

摘 要：天然气集输及净化处理工艺是天然气正式投入市场使用的重要环节，如何在结合实际情况的基础上有效做好这一阶段的相关工作，对提升天然气的开发效率和利用效率有着极其重要的作用。通过不断对天然气集输及净化处理工艺进行优化，在一定程度上极大的降低了天然气的生产成本，同时，进一步提升了天然气的气质、减小了天然气对环境的污染，增强了天然气企业的市场竞争力。本文主要对天然气集输及净化工艺特征与关键技术进行了分析。

关键词：天然气;集输;净化;处理工艺

随着我国经济的快速发展，能源问题成为制约我国经济发展的关键因素，天然气作为一种清洁能源，因其对环境污染小，价格低廉并且容易运输等优点备受开发者的关注，并且成为清洁能源的新宠，相关专家对天然气的研究层出不穷，以期最大程度的挖掘其自身的价值，以此应对国家严峻的环境标准和能源战略部署，促进清洁能源的广泛使用与开发。众所周知，天然气并非单一的纯净物质，通常，天然气中会掺杂一定量的H2S、CO2和有机硫化物，这些成分的存在会造成天然气运输过程中金属材料的腐蚀，燃烧过程中产生对环境有害的气体，因此，在对天然气进行运输前，必须要对天然气进行净化处理，确保其符合运输的要求，降低运输成本。目前，我国的天然气净化工艺逐渐形成比较完善的体系，针对不同的杂质分别提出了不同的净化手段。笔者结合自身工作经验，对天然气集输及净化处理工艺特征与关键技术进行了分析，旨在为天然气集输与净化工作者提供一定的技术支持，为我国天然气资源的进一步使用和发展奠定基础。

1 天然气集输工艺分析

天然气从气井开采出地面后，通过管道运输系统将天然气输送到集输联合站，首先，联合站利用相关设备对天然气杂质进行一定的处理，使其达到净化的目的，提高天然气的质量，以满足人们日常生活和工业生产对天然气的质量要求;最后，联合站通过增压设备对天然气进行加压处理，将天然气压入输送管道输送给相关用户。通常，天然气在集输过程中使用环状、放射状、树枝状等多种管网布置形式，主要根据气田产气量、气井分布情况和所处环境各异采取不同的集输方式。对于气井数量多、分布范围广的气田，主要采用放射状集气系统开采天然气;对于长条形、气井分布零散的气田，大多沿着其产气量丰富区域设置干线，再利用支线将单井中的天然气接入干线的枝状系统中。另外，由于天然气中含有二氧化碳、水、硫化氢或者凝析油等有害物质，容易造成输气管道腐蚀，严重时可能会发生安全事故，因此，在集输系统中需要加设净化设备，以去除原始天然气中的有害物质，达到天然气运输的相关标准和要求。

目前，天然气集输常用井下节流技术、采气井口高低压切断保护技术、井间串联和中低压湿气采气工艺、集气站常温分离和增压集气工艺等关键技术，其中井下节流技术的应用对天然气集输系统具有非常重要的影响。首先井下节流技术降低了天然气开采井筒的压力，利用地层温度对天然气进行加热，有效防止天然气开采系统管道内水合物的生成;其次井下节流技术有效降低了气井井口压力，从而降低了天然气集输系统压力;最后井下节流技术使得气井井口不必设置加热炉，而是采用短时间临时加热节流的方法防止水合物的形成，减少了加热负荷，降低了生产成本，极大的提高了企业的经济效益。另外，湿天然气需要通过集气干管进入集气站进行净化处理，集气站通过对天然气进行常温分离、增压等集中处理后，能够充分利用气井压力降低相应压缩机械设备的耗能量，从而节省天然气的开采成本。进一步提升天然气集输系统的运营效率。

2 天然气净化处理工艺分析

通常情况下，天然气在净化处理前，其中会含有H2S、

CO2和有机硫化物，如果在运输前不对其进行净化处理，在集输过程中会对天然气管道和集输设备造成严重的腐蚀危害。因此，在天然气输送之前，必须通过相应方法对天然气进行净化处理。天然气的气质组分不同，选择的处理方法也存在一定的差异。常用的处理方法有MDEA法脱硫脱碳、TEG法脱水、加氢吸收相应尾气等。对于含硫量较高的天然气，可先对其进行脱硫处理，脱除其中的硫化氢、有机硫和二氧化碳等，然后再进行脱水处理，确保其符合相关要求。随着科技的进步，天然气净化工艺得到了迅速的发展。在原有净化工艺基础上，不断改进和完善，形成了多种新的净化工艺，常规工艺和非常规工艺都得到了长足的发展，特别近年来涌现出了许多非常规的净化工艺，并取得了良好的效果。目前，联合装置、气相水解法和脱硫溶剂串级吸收法等是天然氣净化处理常用的方法。联合装置主要包括天然气脱硫处理单元、硫磺回收单元、尾气处理单元和焚烧炉等装置以及脱水单元、酸水气提装置、烟囱和液硫出装置等。脱硫溶剂的串级吸收主要是将硫化氢含量不高的尾气吸收塔中的相应液体输送到脱硫单元中的一级主要吸收塔中，借此循环过程提升对相应溶剂的利用效率，同时也在一定程度上降低了天然气净化系统的设备投资，从而提升了天然气处理的工作效率和经济效益。

3 结束语

随着科技的进步，天然气集输与净化处理工艺日趋完善，人们对天然气集输及净化技术的要求越来越高。在进行天然气集输与净化处理时，需要根据实际情况进行合理的选择，防止天然气生产运输过程中安全事故的发生，有效提升天然气输送的安全性和可靠性，从而促进天然气工业的进一步发展。

参考文献：

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[2]陈昌介，何金龙，温崇荣.高含硫天然气净化技术现状及研究方向[J].天然气工业，2013，33（01）：112-115.

作者简介：

张丙贺（1964- ），男，毕业于大庆石油学院石油工程专业，工程师，从事油气储运设计工作。