天然氣凈化工藝設(shè)計要點及優(yōu)化

王洪宇新地能源工程技術(shù)有限公司燃氣技術(shù)分公司，河北廊坊 065000

天然氣凈化工藝設(shè)計要點及優(yōu)化

王洪宇
新地能源工程技術(shù)有限公司燃氣技術(shù)分公司，河北廊坊 065000

為了改善我國的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，緩解能源危機，需要采取可靠的工藝提高天然氣的利用效率，擴大這種清潔性能源的應(yīng)用范圍。實現(xiàn)這樣的發(fā)展目標，宜采用先進的脫硫脫碳生產(chǎn)工藝，確保天然氣的凈化效果能夠達到行業(yè)規(guī)范條例的具體要求，為天然氣生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)效率的提高提供可靠的保障。因此，相關(guān)的技術(shù)人員在具體的操作過程中需要對天然氣凈化工藝設(shè)計要點有必要了解，采取有效的優(yōu)化措施提高工藝生產(chǎn)水平，提高天然氣資源的市場占有率，為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略應(yīng)用范圍的擴大奠定堅實的基礎(chǔ)。基于此，本文將對天然氣凈化工藝設(shè)計要點的優(yōu)化進行必要的分析，以便為相關(guān)的研究工作開展提供有效的參考信息。

天然氣凈化工藝；設(shè)計要點；發(fā)展目標；生態(tài)環(huán)境質(zhì)量；優(yōu)化措施

作為一種蘊藏量巨大、清潔環(huán)保性良好的重要資源，天然氣生產(chǎn)工藝水平越來越受到人們的普遍關(guān)注，對于經(jīng)濟社會發(fā)展目標的實現(xiàn)有著深遠的意義。未經(jīng)處理的天然氣組成成分較多，包含著有機硫化合物、硫化氫等，容易對生產(chǎn)過程中的金屬材料帶來較大的腐蝕作用，影響天然氣的利用效率。因此，需要采取可靠的工藝對天然氣進行有效的凈化處理，避免這種能源使用過程中對生態(tài)環(huán)境造成一定的影響。在具體的操作過程中，技術(shù)人員需要對天然氣凈化工藝有必要的了解，確保相關(guān)生產(chǎn)裝置的安全運行，提高生產(chǎn)過程中天然氣凈化效率。

1 原料氣分離系統(tǒng)的工藝設(shè)計要點及優(yōu)化

做好天然氣凈化工藝流程中的原料氣分離工作，可以為天然氣利用效率的提高提供可靠的保障。其中，在胺法裝置使用的過程中，受到原料氣攜帶的各種污染物的影響，很容易使這種裝置操作中出現(xiàn)溶液發(fā)泡、相關(guān)設(shè)備熱阻增加等現(xiàn)象，為該裝置實際工作效率的提高造成了較大的影響。常見的污染物有：固體雜質(zhì)、氣田水、防凍劑等。這些污染物的存在，容易對天然氣凈化工藝中的吸收塔帶來一定的干擾，容易引起吸收塔發(fā)泡的問題。為了改變這種不利的發(fā)展現(xiàn)狀，運用脫硫脫碳工藝設(shè)計的過程中，技術(shù)人員需要充分考慮到各種污染物瞬間流量可能會加大的問題，采取必要的優(yōu)化措施提高該工藝生產(chǎn)水平。這些優(yōu)化措施包括：1）結(jié)合生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)特性，第一級采用重力分離的方式；2）第二級采用過濾分離方式。在這樣的工作機制影響下，過濾分離器的工作負荷可以在重力分離器的作用下得到有效降低，瞬間流量容易增大的污染物粒徑將會在這些分離器與相關(guān)液體的作用下沉降分離，避免了凈化工藝使用中污染物進入某些重要的生產(chǎn)裝置中。

2 胺液吸收塔和再生塔的工藝設(shè)計要點及優(yōu)化

2.1工藝設(shè)計要點

胺液吸收塔和再生塔工藝設(shè)計要點主要包括：1）合理地控制塔盤板間距，避免胺液使用中出現(xiàn)起泡現(xiàn)象，同時為了減少這些塔的維修成本，需要嚴格控制塔人孔間距，一般保持在800mm左右；2）采取可靠的計算方法計算出浮閥數(shù)，確定工藝流程開展中浮閥塔盤鼓泡面積；3）對吸收塔設(shè)置一定數(shù)量的貧液進口，有效降低二氧化碳的吸收率，增強生產(chǎn)工藝使用過程中的調(diào)節(jié)效果，最大限度地滿足硫化氫的凈化度；4）優(yōu)先選用浮閥塔，提高實際工作開展中的處理效率；5）按照一定的方式在吸收塔底設(shè)置一定高度的共軛環(huán)填料，避免吸收塔正常工作中底部出現(xiàn)漩渦，影響生產(chǎn)工藝的凈化效果。

2.2吸收塔與再生塔的主要優(yōu)化措施

作為吸收硫化氫、二氧化碳的主要生產(chǎn)設(shè)備，吸收塔在實際的工作中產(chǎn)生了良好的效果，為天然氣凈化工藝順利地實施帶來了重要的保障作用。因此，需要采取必要的優(yōu)化措施，提高吸收塔的工作效率。主要的優(yōu)化措施包括：1）根據(jù)天然氣中各種組成成分的不同，選擇每路不同的控制量；2）加強氣液比的控制，選擇雜質(zhì)較少的進料天然氣；3）借助先進的生產(chǎn)設(shè)備，提高胺液比純度。

再生塔實際工作過程中容易出現(xiàn)攔液現(xiàn)象，可能損害其中的底部塔盤。因此，需要采取必要的優(yōu)化措施避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)。主要的優(yōu)化措施包括：1）根據(jù)再生塔的結(jié)構(gòu)特點，將壓力平衡系統(tǒng)設(shè)置在塔的底部，避免再生塔生產(chǎn)過程中產(chǎn)生真空；2）安裝可靠地自動式調(diào)節(jié)閥，確保再生塔工作中內(nèi)部壓力的動態(tài)平衡性，并將氮氣作為塔中主要的平衡介質(zhì)。

3 胺液過濾和惰性氣體保護系統(tǒng)的工藝設(shè)計要點及優(yōu)化

3.1胺液過濾保護系統(tǒng)的工藝設(shè)計要點及優(yōu)化

為了保證天然氣凈化工藝實際作用的充分發(fā)揮，需要采取有效的措施優(yōu)化胺液過濾保護系統(tǒng)的工藝設(shè)計。其中，主要的設(shè)計要點是：在過濾器的作用下，將溶液中所含的各種有害物質(zhì)及時地除去；選擇可靠的過濾方式，確保雜質(zhì)濾除的徹底性；根據(jù)雜質(zhì)粒徑的大小，慎重地選擇可靠的過濾方式。在具體的操作過程中，為了確保胺液過濾保護系統(tǒng)的正常運行，需要采取這些可靠的優(yōu)化措施：1）將磁棒置于系統(tǒng)的濾袋中，確保含鐵雜質(zhì)的有效濾除；2）采用富液全過濾方式，減少過濾設(shè)備的占地面積，降低設(shè)備的維修成本；3）采用可靠的天然氣軟化水水洗工藝，增加回收處理裝置，增強各種雜質(zhì)的過濾效果。

3.2惰性氣體保護系統(tǒng)的工藝設(shè)計要點及優(yōu)化

在一定的條件下，空氣中的氧氣與胺液相互接觸后，容易使生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)胺液發(fā)泡現(xiàn)象。因此，需要合理地運用惰性氣體，對胺液儲罐正常使用中進行有效地氣封處理。選用凈化天然氣進行氣封，一定時間內(nèi)可以達到天然氣生產(chǎn)現(xiàn)場的實際要求。因此，構(gòu)建可靠的惰性氣體保護系統(tǒng)的過程中，技術(shù)人員需要對各種惰性氣體的自身特性有必要的了解。根據(jù)行業(yè)規(guī)范條例的具體要求，合理地運用惰性氣體進行氣封處理，實現(xiàn)天然氣凈化工藝的生產(chǎn)目標。

4 貧液循環(huán)泵工藝設(shè)計要點及優(yōu)化

該工藝設(shè)計要點為：1）選泵時將其中的富余量作為主要的參數(shù)，利用可靠的計算方法對貧液循環(huán)量進行合理地計算，確定出符合實際生產(chǎn)需要的揚程大小；2）工藝設(shè)備使用過程中，為了減少溶劑損耗，可以采用機械密封法，同時為了延長貧液循環(huán)泵的使用壽命，工藝設(shè)計中宜采用離心泵；3）運用貧液循環(huán)泵時，技術(shù)人員應(yīng)該充分地考慮天然氣凈化工藝的實際要求，確保這種循環(huán)泵的參數(shù)設(shè)備能夠達到生產(chǎn)現(xiàn)場的實際要求。

貧液循環(huán)泵工藝設(shè)計優(yōu)化的措施主要包括：1）為了保證天然氣處理廠生產(chǎn)現(xiàn)場蒸汽系統(tǒng)運行的高效性，應(yīng)該選用可靠地設(shè)備增強貧液循環(huán)泵工作過程中的節(jié)能效果，相關(guān)的研究報告指出，選用背壓式汽輪機作為循環(huán)泵的原動機，可以實現(xiàn)設(shè)備運行過程中的節(jié)能環(huán)保發(fā)展目標；2）為了降低設(shè)備使用過程中的電能消耗率，應(yīng)選用可靠的水力透平泵；3）將貧液循環(huán)泵安裝在貧液空冷器之后，減少設(shè)備的投資成本。

5 結(jié)論

采用可靠的凈化工藝，有利于提高天然氣的利用效率，降低生產(chǎn)成本的同時改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。因此，相關(guān)的技術(shù)人員需要明確天然氣凈化工藝設(shè)計要點，采取合理的優(yōu)化措施增強這些凈化工藝的實際作用效果，為天然氣資源實際應(yīng)用范圍的擴大提供可靠地保障。具體工作開展中需要對天然氣凈化工藝要點進行必要的分析，從而完善相關(guān)生產(chǎn)系統(tǒng)的服務(wù)功能，提高現(xiàn)代化天然氣工藝生產(chǎn)水平，促使天然氣生產(chǎn)企業(yè)在未來的發(fā)展過程中具備更大的競爭優(yōu)勢，為我國經(jīng)濟社會的持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻。

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TE6

A

1674-6708（2016）170-0124-02

王洪宇，新地能源工程技術(shù)有限公司燃氣技術(shù)分公司。