天然气净化工艺设计要点及优化

吕桂海（阿姆河天然气公司，北京 102206）

天然气净化工艺设计要点及优化

吕桂海（阿姆河天然气公司，北京 102206）

随着社会经济不断发展，天然气逐渐走进人们的日常生活。天然气作为一种清洁又便利的燃料，在生活中发挥了极大的作用。但是在原料天然气里仍然存在一些容易造成腐蚀的成分，导致一定程度的环境污染，这就要求加强原料天然气的净化处理工作。文章将主要对天然气的净化工艺设计要点和优化展开探讨。

天然气净化工艺；设计要点；优化

社会生活的发展进步促使天然气渐渐融入日常生活，人们在感受到这种优质燃料带来的方便、高效以及干净的同时，也开始关注到了环境污染问题，加强对原料天然气的净化处理就变得十分重要。本文旨在通过对天然气的净化工艺设计要点和优化问题进行探讨，来促进天然气净化效果的提高。

1　天然气净化的发展前景综述

（1）在天然气净化的发展中，净化装置会更加完善，进一步满足环保需求。一般将天然气净化后会产生大量的水、二氧化碳和含硫的废物，如果将这些废物直接排放很容易对环境造成污染。因此可以采取适当措施将这些废物利用起来，比如从含硫物质中提取纯生产硫磺，或者将水和二氧化碳回注到地下来达到驱油的目的。对这些废物的再利用不仅可以起到净化作用避免污染环境，还能减少一些能源的消耗。

（2）在天然气净化的发展中，会更加优化净化工艺的设计。天然气的净化工艺一直在不断地改进，从来没有停止过，不管是传统工艺还是净化溶剂的进步都足以证明这一点。在实际应用中，正是通过不少的改进方法，大大提高了经济效益，比如对再沸器和换热器的改进不仅减少了费用而且提高了性能。

（3）在天然气净化的发展中，应用于大型净化装置的安全联锁技术也会得到很大提高。大型机械装置的普遍使用使得装置的净化工作必须联锁在一起才能进行，作为一个整体，如果局部出现问题会对整个净化系统造成影响，而安全联锁技术的应用能有效缓解这个问题。近年来，我国关于安全联锁技术的研究也获得了一些成果，将其运用在实际中也取得了良好的效果。不过，社会是在不断发展进步的，对于该项技术的发展也应与时俱进，紧跟形势，通过不断地完善和提高来更好地达到净化目的。

（4）在天然气的净化发展中，将会不断开发与净化系统相适应的模拟计算机软件。一般在天然气净化的过程中都会用到一些溶剂，而使用过程中就特别要注重溶剂的浓度等，要将这些参数做到精确就离不开现代科技的运用。模拟计算机软件的使用就发挥了重大意义，而且对此类软件的开发和利用可以有效指导净化装置的操作，提高优化工作的效率［1］。

2　天然气净化工艺的设计要点和优化

（1）贫富液换热器和富液闪蒸罐的设计要点和优化。新型的板式换热器清洗方便、体积小而且传热效率也比较高，因此在贫富液转换器中使用这种板式换热器将会大大提升效果。而富液闪蒸罐目的在于排除胺液中的溶解及烃类，若富液的温度和流速控制不得当就会造成麻烦。因此，在进行富液闪蒸罐的优化设计时，应设定最小停留时间为20min。

（2）对原材料气分离系统的优化分析。原料气的分离作业是必不可少的一道工序，在使用胺法进行脱硫脱碳工艺时，如果原料气中含有污染物，胺法装置里容易产生一些问题。所以，对脱硫脱碳的工艺设计要注重原料气中的污染物流量问题，并且设置过滤分离和重力分离两级分离系统。

（3）对换热器系列的优化分析。由于具有适应性强、设计结构紧凑以及传热面积大效果好的特点，列管式换热器逐渐成为使用最广泛的一种换热设备，使用过程中尤其要对换热管多加注意。根据实验研究结果，碳钢管壳制作的换热管容易产生缝隙和垢下腐蚀的情况，而采用不锈钢流体管这种材质则能使使用寿命更长，效果更好。

（4）分离器的选型。要保证天然气的净化质量就必然离不开液体过滤器和原料气分离器等重要设备，而防腐和预防杂物堵塞才能保障这些设备的正常运行。在选择滤芯时要考虑其是否耐用、高效以及价格合理，在选择清洗拆卸工艺时则要注重简洁和快速。此外，也要定期对储罐进行清理。

（5）胺液过滤和惰气保护系统的优化。胺液干净与否影响着净化工艺系统的稳定运行，就胺液的过滤工作来说，一般是在富液管线上设置袋式过滤器，在贫液管线上设置活性炭过滤器。当胺液跟氧气接触会产生不可再生的化学降解物，为了防止这种情况发生就会采用惰性气体来保护胺液，通常情况下惰性气体会使用氮气或者净化天然气。

（6）对转动设备的一些应用建议。转动设备最重要是确保接触介质部位的材料能够抗腐蚀并且耐磨，此外安装断电时的自启动装置也能预防突然断电这样的紧急情况，在一定程度上还能提高转动设备效率，延长使用寿命。

（7）对回收装置进行优化改造。提高硫磺回收率具有十分重要的意义，在实际情况中可以通过提高烟气总质量来确保反应器进口温度符合设计要求。制作挡火墙也能发挥很大作用，用耐火的材料和瓷管就可以在烟气炉尾部做成厚度较大的挡火墙，这样一方面延长了使用寿命，另一方面也防止火焰对换热器前管板造成损害。此外，鼓风机设备的应用也能提高换热效果，从而使硫磺回收率得到提高［1］。

3　结语

综上所述，天然气凭借其自身的特点在经济技术高速发展的现代社会发挥了重要作用，天然气的使用早已渗透人们日常生活，因此天然气的净化处理工作就显得很有必要。近年来，天然气的净化问题开始得到关注，净化的工艺和装置也得到了发展。但就长远来说，还必须继续优化天然气的净化工艺，保证天然气洁净才能取得更好的社会效益和经济效益。

［1］杜卫军.天然气净化工艺设计要点及优化探讨［J］.中国化工贸易，2013，（7）.

［2］蒋少鹏.天然气净化工艺设计要点及优化探讨［J］.城市建设理论研究（电子版），2015，（17）.