天然气处理工艺流程优化措施

李昱

（潍坊理工学院 山东潍坊 262500）

在可持续发展理念持续扩展与推进的背景下，石化能源长期应用不符合我国当下社会经济发展现状，为此，在能源转换发展过渡期内，天然气能源能够有效弥补石化能源局限。为全面优化天然气加工效果，需要合理利用科学方法和有效处理措施，提升天然气生产质量，扩大天然气综合产量，支持国内社会经济稳定发展。

1 天然气处理分析

1.1 天然气处理内容

对于天然气材料，广大用户实际上主要应用的是乙烷和甲烷，而大部分气田内存储的天然气中除了涵盖乙烷和甲烷等元素之外，同时还包含戊烷、丁烷、丙烷以及硫化氢等元素。在抽取天然气后，如果没有科学处理，直接将天然气原料传送到用户手中，容易造成巨大的资源浪费问题，同时，天然气材料中还含有大量的有害元素，会对人体健康造成不良影响。为此，需要做好天然气原料的综合处理，优化天然气品质。

大多数民用天然气对应处理流程如下：采集到天然气原料后，借助相应的采气传输管道输入采气模块中，在管道中汇集天然气后，借助清管发球撬流入采气管道，随后朝着下游集气站流去。集气站核心功能便是对采气管线内天然气进行全面接收，通过对天然气原料实施分离计量后，借助长输管道，把所采集的天然气原料传输至处理厂内，随后，通过处理厂对不同集气站所采集气体实施综合脱硫、脱水处理，最后，把得到的高质量天然气借助专门传输管道传送至用户手中。对硫化氢等污染物质实施集中处理后，转化成其他化工生产材料，如此能够进一步提升天然气材料的综合利用率，同时取得社会效益和经济效益［1］。

1.2 天然气处理原因

天然气属于混合性材料，其中涵盖各种无机物质和有机物质，从而降低天然气的整体质量，无法将其顺利应用到日常生产、生活中。系统分析在地层内所开采出来的天然气原料，可以发现，其内部存在各种杂质，为此，需要进行有效处理。

首先，借助重力沉淀技术实施全面分离，消除杂质，避免在天然气加压处理中对压缩器装置造成一定损伤，降低压缩装置整体应用寿命。其次，针对天然气原料内各种酸性物质进行彻底处理，同时将天然气原料内的硫化氢及二氧化碳等污染物质顺利排除，避免因天然气泄漏所导致的环境污染现象，保障环境质量。再次，为了进一步优化天然气综合品质，需要将天然气原料内各种游离液体顺利消除，具体包含水分和液态烃类等物质，相关物质的存在会从某种程度上影响天然气的正常运输。最后，天然气内各种重组分元素也需要设施全面净化分离，彻底去除各种杂质，进一步优化提升天然气综合品质，优化产品质量，在最大程度上降低天然气运输成本。通过科学处理天然气，提升天然气产品综合品质，达到商品天然气基础标准［2］。

1.3 天然气处理原理

当前，国内大部天然气处理厂普遍借助冷凝分离技术来处理天然气，具体操作原理是全面融合膨胀制冷剂和丙烷预冷等技术，顺利形成全新制冷技术，针对冷凝分离环节特征，合理配置适合冷度，促进天然气逐步冷却，密切联系天然气内不同组分所存在的温度差异，有效分离轻烃。传统模式下的天然气处理技术主要包括酸气脱除、焚烧、脱硫、脱汞、脱水、硫回收等。天然气处理主要包括物理脱酸、化学脱酸和融合脱酸等处理方法，其中，物理脱酸的原理是通过不同元素之间的接触、反应，实现脱酸目标；而融合脱酸处理是利用混合溶剂脱除酸气，脱酸成效突出［3］。相关处理工艺流程如图1所示。

图 1 传统模式下天然气处理流程

天然气原料在流入处理站后，通过离心压缩装置，实施干燥、脱水处理，天然气经过处理后，需要进一步流入冷箱实施换热处理，随后，通过丙烷预冷，再次降温后依然需要实施分离器操作，该种条件下，会使天然气整体温度降到最低，流入脱乙烷塔内实施综合分液，结束分液换热后，会在脱乙烷中间部位进料。将天然气顺利冷却后，还需要借助增压机实施增压处理，并将部分气体传入分子筛干燥装置内，通过冷吹处理，实现重复利用，其他气体可以充当外输干气［4］。

2 天然气处理流程优化

2.1 气相处理

天然气处理中，拥有多样的酸气处理方法，而国内当下应用较为频繁的脱酸技术为湿式溶剂吸收处理技术，该种处理方法具有较强经济性、适用性，同时整体操作十分简单。天然气相关气相处理环节主要包括以下几部分。

2.1.1 酸气脱除

在处理天然气中，酸气消除方式主要是以湿式溶剂吸收处理工艺为主，该种处理工艺方式具体可以分成3种技术方式。首先是物理吸收技术。即借助特定溶剂和酸气内某些元素产生反应，实现选择性溶解，借助该种方法，可以顺利实现天然气脱酸目标。其次是化学吸收处理技术。在具体实践操作中，通常是应用各种物质和酸气形成某种化学反应，帮助天然气顺利清除内部酸气。最后是利用混合溶剂处理。通过添加该种溶剂，可以充分融合化学处理及物理处理双重优势，属于一种有效的脱酸处理技术［5］。

2.1.2 焚烧处理技术

在综合处理天然气过程中，容易释放大量废气，相关废气内含有硫化氢，尽管相关元素含量较少，但依然需要通过焚烧炉实施集中焚烧处理，如此能够将天然气内各种硫化氢物质顺利排除，降低意外事故发生概率。借助焚烧处理环节，可以提升废气处理效果，确保相关排放废气满足国家行业标准要求。除去再生气处理环节，天然气经过克劳斯装置处理环节中，同样容易形成一定废气，为此，需要做好燃烧处理。

2.1.3 脱汞处理

引入天然气原料实施综合气相处理中，需要针对天然气做好脱汞处理。当前所用脱汞处理技术具体可以分为下列两种方式。第一是合理应用固定床对汞元素进行全面吸收，实现天然气顺利脱汞目标。第二是借助分子筛技术，彻底清除天然气内残留汞元素，借助该种处理技术，可以顺利获得理想的天然气产品，提升天然气质量。

当前，随着国内相关技术工艺持续创新发展，脱汞技术在天然气处理中也越加成熟，通过持续创新完善，对应检测范围初步实现0.002～0.003mg/m³［6］。

2.2 脱硫处理

天然气处理技术中的脱硫环节主要包括以下几部分。

2.2.1 膜分离技术

在对天然气原材料实施脱硫处理中，可以借助膜分离技术实施综合处理。膜分离技术，即应用膜分离装置，综合处理去除天然气原料内硫元素，同时可以保障安全处理，提升处理效率，改善处理效果，预防处理后形成多余废弃物，威胁污染周围生态环境。天然气处理中所用脱硫装置不会遇到折旧问题。除此之外，在天然气处理中应用膜分离工艺，可以发挥出相应的脱水作用，尽管无法将天然气材料内所有水分彻底清除，但能够进一步优化材料整体脱水成效。

2.2.2 生化处理工艺

在对天然气材料实施综合脱硫处理中，可以进一步选择生化处理工艺，发挥出微生物自身吸附功能。部分微生物在硫化氢和二氧化碳等物质中存在较强的吸附能力，而相关微生物在吸收了天然气原料内各种硫元素后，可以利用自身内部新陈代谢进行全面消除，顺利形成全新物质。生化处理工艺作为某种节能型绿色处理工艺和技术手段，广泛应用于社会各个领域中，具有广阔发展前景。

2.2.3 吸附分离工艺

在天然气脱硫中，选择吸附分离处理，无需投入过高成本，操作便捷，但拥有较高的脱硫处理效率和脱硫效果，能够提升天然气综合品质。结合当前国内对于吸附技术的实际操作状况分析，相关技术存在一定缺陷，未能得到全面应用推广，为此，需要进行深入研究、补充完善和全面改进。

2.2.4 微波处理和电子束照射

天然气处理方面，微波处理技术及电子束照射技术是在全面融合化学技术原理和物理技术原理基础上实施的相关操作。该种技术方法需要在天然气内投入电子束或是高能量粒子束，作用于硫化氢气体，对其组织结构及化学组成实施全面改变，可以把其进一步分解成硫元素，促进实现理想的脱硫效果，形成合格的天然气产品。具体操作中，该种技术全面融合物理和化学等技术优势，可以将天然气内各种氮元素和硫元素顺利去除，在处理后，不会威胁生态环境。

2.3 脱水处理

天然气材料中主要是由液体及水分等元素构成，促进天然气形成某种水合物，普遍是以固体形态呈现出来，会影响天然气传输管道稳定运行，导致管道内部输气效率进一步降低。天然气内相关原料内部水分和酸性气体融合后，转化为酸液，在管道内部运输中会腐蚀基础设备，缩减管道设备综合应用寿命。管道内水溶液全面凝结，转变成气液，从而将整个管道彻底堵塞，阻碍管道内部天然气的正常运输。

从长输管道层面分析，在长时间的天然运输中，因为管道内部水分含量持续扩大，导致管道内传输天然气中遇到更大阻力，使天然气传输成本进一步扩大，降低整体发热值。为此，需要做好天然气产品的检测工作，保障天然气综合质量，满足商品天然气标准含水指标，顺利传输达标产品。针对天然气原料实施整体脱水处理后，处于一种深冷条件下，设备保持稳定运行，有助于天然气后续的净化处理，提升整个处理过程便利性，优化天然气产品质量，顺利去除天然气原料内各种水分，提升天然气整体净化效果，改善天然气产品质量，确保天然气材料满足行业标准规范要求。

天然气原料相关处理工艺内存在多种脱水方法，借助冷却处理技术，可以帮助材料顺利去除各种残留水分。借助三甘醇溶液，同样可以针对天然气实施脱水处理，顺利吸收天然气内各种残留水分，实现水分去除目标，优化天然气综合品质，保证天然气内部含水量满足天然气材料的传输规范和指标要求。

2.4 净化处理

天然气原料相关净化处理技术包括以下几种形式。

2.4.1 胺法处理

利用该种技术工艺进行加工处理中，能够进一步提升材料处理效率。胺法处理技术作为一种较为常用的处理手段，需要以化学反应技术为基础，对开采得到的天然气原始材料实施综合处理，将气体内的二氧化碳及硫化氢等元素彻底消除。对天然气材料实施胺法处理中，能够对天然气内各种酸性气体进行顺利去除，提高天然气处理效率，优化天然气综合处理品质，达到事半功倍的成效。

在天然气初期开采后，对应原料内含有大量酸性气体，容易影响天然气的后续处理和加工，降低天然气综合质量，同时还会威胁天然气材料的正常应用，无法充分发挥出天然气的价值作用。

应用胺法技术处理天然气，需要对天然气性能特征进行准确把握。天然气处理中应用胺法处理技术，相关操作原理和处理流程如下，即利用一乙醇胺作为基础原料，一乙醇胺也是众多可选择有机物类型之一。而选择该种材料充当反应原料的主要原因是：一乙醇胺能够顺利提出二氧化碳及硫化氢等恶性气体，发挥出良好的处理效果，优化天然气综合质量；同时，应用一乙醇胺对天然气原料进行综合处理，不会威胁周围环境，在将天然气原料内各种酸性气体彻底去除后，也不会形成各种新型污染物质。为此，在对天然气实施全面净化处理中，该种技术方法得到了全面推广应用。

处于全新发展背景下，需要对现有胺法处理技术进行不断优化和创新，改善技术处理流程，密切联系天然气原料的现实处理要求，综合考虑内外环境波动变化和天然气的加工处理现实需求，实施进一步创新和完善，优化天然气综合处理成效，提升天然气产品质量。

2.4.2 冷凝分离处理技术

在得到天然气原料后实施综合处理加工中，冷凝分离作为重要的处理技术，从某种层面分析，该项技术属于天然气处理中的阶段性成果。相关处理技术的具体操作原理是彻底去除天然气原料内各种污染物质和多余杂质，因为相关杂质从化学特性和物理特性方面存在一定差异，其中的典型代表便是沸点差异，借助冷凝分离技术实施加工处理。

开采后的天然气原料普遍存在各种杂质，而这种原料无法直接用于正常生产、生活，为此，可以联系原料内不同物质的沸点差异和性能特征，借助分梯度及分层次等措施，对天然气原始材料实施全面净化，通过处理后的天然气能够有效用于正常生产、生活当中。

大部分条件下，选择冷凝分离技术对天然气实施加工处理，需要在-162℃条件下对所需处理天然气实施冷凝加压，借助该种手段，可以促进天然气顺利转化为液化状态。天然气内其他杂质沸点全部超出天然气自身杂质，在应用冷凝分离技术实施综合处理后，能够顺利得到纯净天然气液体。而在具体实践操作中，选择利用冷凝分离技术对天然气实施全面加工处理，需要技术人员进一步联系天然气原料各种组成成分特征和气体理化特点，对相关处理技术实施不断创新调整和优化完善，促进天然气处理技术持续创新发展，提升天然气处理稳定性、安全性，优化天然气处理效果。

2.4.3 低温甲醇技术

借助低温甲醇技术对天然气原料实施全面加工处理中，需要对相关处理技术进行合理选择。除了需要将天然气原料内的各种硫化氢、二氧化碳及水分杂质全面去除之外，还需要及时去除天然气内各种不存在普遍意义的杂质，全面优化天然气处理纯度，提升天然气产品质量，保障天然气良好品质。在具体实践操作中，应用低温甲醇技术处理时，需要严格按照国家行业标准和规范要求实施各项操作，准确把握各个处理细节，制定完善的操作处理流程，按照安全第一、效率优化的基础原则，实施天然气处理净化，对天然气现实状况和天然气处理技术两者关系进行统筹兼顾，准确把握天然气预处理环节的各项操作细节，实时关注我国天然气产业未来发展变化趋势。

我国近几年的天然气开采工作呈现出一种多元化的发展趋势，单纯利用低温甲醇技术进行天然气净化处理，无法达到理想效果，容易进一步降低天然气处理成效。为此，需要联系现实发展状况进行综合考虑，促进低温甲醇技术和其他处理工艺全面融合，充分发挥不同技术优势，如此才能达到理想效果。

3 结语

综上所述，通过对天然气相关处理技术开展深入研究，能够全面优化天然气处理效果，使天然气在净化后达到一种理想效果，提升天然气产品综合质量，为广大人民群众提供清洁安全的天然气产品，促进天然气产业实现稳定持续发展。对天然气产品实施综合处理中，需要确保相关处理技术满足工业级水准，控制生产成本，优化天然气处理成效，扩大天然气生产效益。