天然氣集輸脫水脫硫工藝研究及發(fā)展方向

傅樂(lè)

摘要：天然氣在集輸過(guò)程中脫水的目的是為了能夠有效減少天然氣在結(jié)束過(guò)程中不會(huì)發(fā)生液態(tài)水的形態(tài)，因此也不會(huì)形成水貨物減少管道和對(duì)設(shè)備的腐蝕現(xiàn)象，目前天然氣急速脫水的工藝大多為甘醇脫水，該方法的進(jìn)化效果非常好，而且處理量較大。除了脫水工藝的應(yīng)用以外，還應(yīng)當(dāng)包括脫硫工藝的應(yīng)用。由于天然氣中含有大量的硫化物，導(dǎo)致管道在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，并且會(huì)污染環(huán)境，因此需要采取相應(yīng)的脫硫措施，來(lái)降低天然氣在計(jì)數(shù)過(guò)程中的硫元素。

關(guān)鍵詞：天然氣集輸;脫水脫硫;發(fā)展方向

天然氣作為一種新型的清潔性能源，其開(kāi)發(fā)和利用程度越來(lái)越受到了人類的關(guān)注，不同國(guó)家對(duì)于天然氣的質(zhì)量都有這不同的凈化標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)天然氣中含有水分和硫元素等物質(zhì)，這些附屬物的存在，會(huì)對(duì)天然氣的集輸系統(tǒng)造成極大的傷害，不僅會(huì)影響到天然氣的輸送，而且還會(huì)對(duì)后續(xù)的處理工作帶來(lái)較大影響，因此研究天然氣的脫水脫硫工藝對(duì)提高天然氣集輸?shù)倪\(yùn)行有著非常重要的作用。前天然氣資源的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)成為世界各國(guó)重要的研究對(duì)象，天然氣在開(kāi)發(fā)過(guò)程中所需要的成本不高，而且天然氣在燃燒后不會(huì)產(chǎn)生對(duì)自然生態(tài)環(huán)境的有害物質(zhì)，減少對(duì)周圍環(huán)境的影響。隨著科研力度的不斷提升，針對(duì)天然氣的凈化技術(shù)也一直在不斷完善，地下儲(chǔ)氣庫(kù)采出天然氣脫水工藝技術(shù)已經(jīng)成為重點(diǎn)的研究?jī)?nèi)容，以前主要是利用固體吸附以及低溫分離的傳統(tǒng)方法進(jìn)行天然氣脫水，但是傳統(tǒng)的脫水效果并不是特別好，隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，多種高新技術(shù)應(yīng)用于天然氣的脫水工藝，有效提高了天然氣的利用率。

1脫水工藝

天然氣在生產(chǎn)階段天然氣中會(huì)含有一定的水分，隨著天然氣的不斷踩出，地層中的水也會(huì)被帶出地面，在集輸系統(tǒng)中，水主要會(huì)腐蝕或者凍結(jié)輸送管線，造成天然氣管道發(fā)生積液降低了輸送能力，同時(shí)也會(huì)對(duì)冠道發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，很有可能發(fā)生二氧化碳腐蝕或者及硫化氫應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。

1.1天然氣水合物的預(yù)防

在低溫高壓的狀態(tài)下，天然氣管線容易生成天然氣水合物，除此之外由于氣體流向突變的方向發(fā)生攪動(dòng)壓力的波動(dòng)，都有可能發(fā)生天然氣水合物，預(yù)防天然氣水合物生成的主要措施，包括以下幾個(gè)方面：

（1）提高天然氣的溫度，節(jié)流壓降不便，提高節(jié)流前天然氣的溫度要高于水合物生成的溫度可以達(dá)到預(yù)防目的加溫方法，主要包括水套爐加熱方法和蒸汽加熱方法。

（2）注入抑制劑。在氣流中加入吸水性極強(qiáng)的抑制劑之后，抑制劑與水蒸氣結(jié)合可以形成冰點(diǎn)很低的溶液，使天然氣中的水蒸氣含量逐漸減小，當(dāng)溫度降低以后就不會(huì)生成水合物。

1.2脫水工藝對(duì)比

天然氣脫水的目的是保證天然氣在集輸過(guò)程中不會(huì)發(fā)生液態(tài)水也不會(huì)形成水合物，減少了被管道以及設(shè)備的腐蝕。目前脫水方法主要包括溶劑吸收脫水法，固體吸附法和低溫分離脫水法。另外在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合天然氣的脫水深度要求，選擇合適的脫水工藝。

在實(shí)際脫水方法應(yīng)用過(guò)程中，固體吸收法的應(yīng)用度多，普遍采用的是低溫冷凝法和溶劑吸收法，其中溶劑吸收法中，干純脫水是目前最為常見(jiàn)的使用方法，給孩子爭(zhēng)個(gè)氣的。該方法的流程簡(jiǎn)單，并且投資費(fèi)用較低，能耗較低。

2脫硫工藝

天然氣經(jīng)常會(huì)含有一些有機(jī)硫化合物，這些氣象雜志的存在會(huì)導(dǎo)致金屬材料發(fā)生腐蝕，并且會(huì)污染環(huán)境，當(dāng)天然氣作為化工原料時(shí)，會(huì)導(dǎo)致催化劑中毒影響了產(chǎn)品質(zhì)量。

2.1脫硫方法

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于天然氣中的脫硫方法有很多種這些方法，大致可以為干法和濕法兩大類別。濕法脫硫按照溶液的吸收和再生性質(zhì)，可以分為化學(xué)吸收法物理吸收法以及直接氧化法，三大類干法脫硫工藝，主要包括海綿鐵以及分子篩兩種濕法脫硫的處理量非常大，并且操作具有較高的連續(xù)性。適用于處理量大，硫化氫含量較高的場(chǎng)合，分子篩同時(shí)具有較強(qiáng)的脫硫和脫水性能，油田輕烴回收裝置中的干燥再生流程中，實(shí)際上就生成了脫硫裝置，干法脫硫效率較高，并且脫硫劑一般不會(huì)再生，干法脫硫的工藝簡(jiǎn)單投資較少，適用一些分散且低含硫天然氣的脫硫工藝。另外，固體吸收可以有效降低天然氣中的水分，目前分子篩是主要的固體吸附劑，并且分子篩的應(yīng)用較為廣泛，該技術(shù)的使用程度較為成熟，在實(shí)際操作過(guò)程中能夠起到良好的吸附效果，固體吸附針對(duì)高含硫的天然氣效果較好，利用分子篩進(jìn)行脫水可以有效提高天然氣的脫水量，并且能夠減少對(duì)周圍環(huán)境的污染。

2.2工藝對(duì)比

化學(xué)吸收法脫硫效果在一定程度上比其他方法的效果更好，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，甲基二乙醇氨水溶液在投入使用之后效果非常好。并且在油田中得到了非常廣泛的營(yíng)養(yǎng)，原因是由于該方法在天然氣脫硫過(guò)程中是最為常見(jiàn)的化學(xué)吸收方法，他們主要處理含酸性組分的天然氣是天然氣脫硫工業(yè)中最為常見(jiàn)的技術(shù)路線。

3脫硫工藝的發(fā)展方向

目前通過(guò)分析干法和濕法兩大脫硫供應(yīng)而言，干法工藝主要適用于氣體精細(xì)脫硫，其中，硫含量較低，脫硫劑大多不會(huì)再生，需要采取廢氣的方法進(jìn)行處理。濕法供應(yīng)能夠有效適應(yīng)較高負(fù)荷的脫硫要求，并且應(yīng)用面較為廣泛，其中主要以液相氧化法較為突出，如今應(yīng)用最多的是鐵機(jī)工藝研發(fā)組成相對(duì)簡(jiǎn)單并且穩(wěn)定性較好，是我國(guó)脫硫工藝研究中的一個(gè)重要發(fā)展方向，目前研究人員越來(lái)越重視濕法脫硫工藝的研究，能夠有效降低脫硫工藝的經(jīng)濟(jì)成本，并且實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模天然氣脫硫效果。

4結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)天然氣集輸脫水脫硫工藝進(jìn)行分析，了解我國(guó)在能源結(jié)構(gòu)改造方面所體現(xiàn)出來(lái)的優(yōu)勢(shì)。天然氣集輸脫水脫硫工藝主要包括低溫分離法、固體吸收以及溶劑吸收法等傳統(tǒng)的脫水工藝，目前對(duì)于我國(guó)新型的天然氣集輸脫水脫硫工藝主要包括超音脫水以及膜分離法，結(jié)合天然氣集輸所存在的地理環(huán)境以及天然氣環(huán)境，合理選擇不同的脫水工藝，對(duì)天然氣的凈化處理有著非常重要的作用。是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在原有的技術(shù)上進(jìn)行不斷創(chuàng)新，降低天然氣的脫水成本并且能夠有效提高天然氣的產(chǎn)量，減少天然氣中硫化物的含量，實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源的改革與發(fā)展，為替代傳統(tǒng)能源奠定基礎(chǔ)。

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