液化天然氣工廠凈化系統(tǒng)技術(shù)分析

李哲 李慧芳（青海油田液化天然氣公司，青海 格爾木 816000）

天然氣工廠屬于研究和分析凈化系統(tǒng)的主要平臺(tái)，想要科學(xué)、合理、大范圍的使用天然氣資源，就一定要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的天然氣運(yùn)輸，并在處理之后再投入使用。在未液化前，必須做好凈化處理工作，去除其中的雜質(zhì)，例如：機(jī)械類雜質(zhì)、酸性氣體以及一些毒性氣體等等。與此同時(shí)，實(shí)踐過(guò)程中，也必須做好處理，以保證順利的進(jìn)行天然氣的生產(chǎn)。對(duì)此，筆者重點(diǎn)分析了天然氣工廠所應(yīng)用的凈化技術(shù)，具體如下。

1 對(duì)液化天然氣進(jìn)行凈化處理

1.1 對(duì)天然氣質(zhì)量提出的要求

1.1.1 含硫量要求

硫自身重量輕、質(zhì)地非常軟、粉末狀、具有相當(dāng)大的異味。如果含硫量非常大，那么人們的生活就會(huì)因此受到影響，為了對(duì)天然氣所具有的腐蝕性進(jìn)行控制，就一定要嚴(yán)格控制含硫量。含硫量指標(biāo)一般用H2S 來(lái)表示，通常情況下一立方米天然氣內(nèi)不能超出24毫克的H2S。

1.1.2 熱值要求

天然氣自身也具有較為明確的質(zhì)量要求，為了讓廣大的天然氣用戶可以按照燃燒熱值準(zhǔn)確的判定設(shè)備型號(hào)，一定要對(duì)最小熱值加以明確。最小熱值就是天然氣在單位時(shí)間內(nèi)釋放出來(lái)的最低熱量，實(shí)際熱量與二氧化碳和氮?dú)夂坑嘘P(guān)。

1.1.3 水露點(diǎn)要求

水露點(diǎn)就是在某一特定壓力之下，與天然氣濕度飽和時(shí)的溫度，還可以認(rèn)為是天然氣中的水蒸汽在壓力條件作用下，第一滴水凝結(jié)出來(lái)時(shí)的天然氣溫度。

1.1.4 烴露點(diǎn)要求

烴露點(diǎn)就是在某一特定壓力之下，第一滴烴從天然氣中析出時(shí)的溫度，和天然氣的組成成分以及壓力有關(guān)。

1.2 預(yù)處理液化天然氣的指標(biāo)

在利用凈化系統(tǒng)對(duì)天然氣進(jìn)行處理前，一定要做好天然氣預(yù)處理工作，將其中的結(jié)晶物質(zhì)以及有害物質(zhì)去除，如：重?zé)N、汞和水分等。以下是預(yù)處理天然氣的目的。

首先，在防止降溫情況下，將烴和水凍結(jié)，進(jìn)而封堵管道與設(shè)備，影響管道的實(shí)際運(yùn)送能力。其次，提高天然氣的最低熱值，使氣體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)得到滿足。最后，防止設(shè)備和管道被其他雜質(zhì)所腐蝕。

2 液化天然氣凈化技術(shù)

2.1 凈化酸性氣體的方法

天然氣當(dāng)中存在的二氧化碳以及硫化氫被稱作酸性氣體，如果酸性氣體一直存在，那么金屬設(shè)備和管道就會(huì)發(fā)生腐蝕，如果不對(duì)其進(jìn)行處理，那么管道以及設(shè)備的使用時(shí)間就會(huì)大大縮短。因?yàn)樗嵝詺怏w具有極其特殊的腐蝕性，實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，會(huì)污染環(huán)境，所以，凈化時(shí)必須對(duì)酸性氣體進(jìn)行去除，具體方法如下：

2.1.1 應(yīng)用化學(xué)方法去除

化學(xué)吸出法屬于可逆的一種化學(xué)變化，能夠?qū)⒃现写嬖诘娜鯄A性物質(zhì)吸出。具體分為：原料自身存在的酸性物質(zhì)，如：二氧化碳和硫化氫，在溫度不斷升高過(guò)程中，雜質(zhì)混合物就會(huì)釋放出眾多酸性氣體。醇胺溶液經(jīng)常被人們當(dāng)做吸收酸性氣體的吸收劑，其能夠快速與酸性氣體發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而將天然氣中存在的酸性物質(zhì)去除。醇胺吸收法有著非常多的優(yōu)點(diǎn)，如：應(yīng)用范圍非常廣、成本非常低、反應(yīng)速度非?？斓?。

2.1.2 應(yīng)用物理方法去除

物理吸收法就是在原材料所具有的酸性基礎(chǔ)上，使一切物質(zhì)都可以進(jìn)行脫離，實(shí)際上溶劑自身的酸性成分與酸性氣體負(fù)荷間成正比關(guān)系，假如液體壓力變低，那么酸性氣體就會(huì)被立即釋放出來(lái)，此種方法經(jīng)常被應(yīng)用在低溫或高壓環(huán)境中。我們經(jīng)常使用的物理吸收法包括：碳酸丙烯脂方法、聚乙醇二甲醚方法、冷甲醇方法和磷酸三丁脂方法。此種方法具有以下特性：其一，通常處于高壓環(huán)境以及低溫環(huán)境中；其二，溶劑酸氣具有較高的負(fù)荷率，可以應(yīng)用處理高壓酸性氣體原料；其三，溶劑不容易發(fā)生變質(zhì)，可以應(yīng)用于機(jī)硫脫離中。

2.2 凈化水分的方法

在某種條件下，部分原材料中存在的飽和水分極容易生成一些碳?xì)浠衔铮袝r(shí)會(huì)堵塞液化裝置。管道之中存在水分，經(jīng)過(guò)時(shí)間的推移，這些水分就會(huì)形成具有腐蝕性極強(qiáng)的酸性溶液，從而嚴(yán)重的腐蝕管道以及設(shè)備。

2.2.1 采用低溫冷凝法

低溫冷凝法就是應(yīng)用透明膨脹或高壓節(jié)流膨脹方法進(jìn)行降溫處理，利用水氣凝結(jié)和天然氣間存在的溫差，把天然氣中存在的水汽冷凝成液體，通過(guò)水密度以及烴密度差距進(jìn)行重力分離，這種方法比較適合應(yīng)用在高壓天然氣中，假如想要處理低壓天然氣，就必須進(jìn)行相應(yīng)的增壓工作。

2.2.2 應(yīng)用溶劑吸收脫水方法

實(shí)際上溶劑吸收法就是應(yīng)用某種特殊溶劑溶解天然氣中存在的水分，其與化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)相類似，假如混合液的汽壓非常低，那么就可以對(duì)溶劑進(jìn)行再次應(yīng)用。此種方法具有應(yīng)用范圍廣、脫水時(shí)間快以及處理量大等優(yōu)點(diǎn)。

2.2.3 應(yīng)用固體吸收法

固體吸收法可以快速的吸附空隙表面上的水分子，一直脫水到0.15ppm為止，或是將露點(diǎn)降到-100攝氏度。此種方法比較適合應(yīng)用在表面積較大、微孔較多的物質(zhì)中。

3 結(jié)語(yǔ)

在綠色能源廣泛推廣的過(guò)程中，液化天然氣凈化是天然氣生產(chǎn)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，為了使天然氣工廠具備更強(qiáng)的凈化能力，就必須對(duì)多種方法進(jìn)行分析和使用，進(jìn)而使凈化效果達(dá)到最佳。

[1]歐銀軍.天然氣預(yù)處理過(guò)程中的脫酸與脫水工藝研究[J].科技視界，2012(12).

[2]劉鵬飛，龔智喜.淺談天然氣氣體凈化技術(shù)的方法[J].廣東化工，2012(03)