試論天然氣凈化工藝設計要點及優(yōu)化

余光偉

摘 要：隨著我國社會的不斷發(fā)展，天然氣作為一種清潔能源在我國應用范圍越來越廣，在很大程度上提升了人們?nèi)粘Ｉ钯|(zhì)量。但是對于天然氣原料來說，其中往往包含一些容易造成腐蝕的組成成分，可能會對周圍生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定污染，因此，對天然氣進行進行凈化是非常有必要的?；诖?，本文也嘗試對天然氣凈化工藝設計要點及優(yōu)化思路進行了分析。

關鍵詞：天然氣;凈化工藝;設計要點;優(yōu)化路徑

天然氣能源已經(jīng)全面融入到了人們?nèi)粘Ｉ钪校⑶沂沟萌藗兂浞指惺艿搅诉@種燃料所帶來的便捷性以及高效性，但是與此同時，人們也逐漸發(fā)現(xiàn)了天然氣能源污染環(huán)境這一問題，并且開始逐漸加大對原料天然氣的凈化程度，以此來降低其對環(huán)境的負面影響程度。總體來看，天然氣凈化工藝已經(jīng)在我國有較為廣泛的應用，其凈化工藝設計情況往往會直接影響到最終的天然氣凈化效果。最近十幾年來，天然氣脫硫脫碳工藝開始在世界范圍內(nèi)應用，并且開始對工藝技術進行不斷優(yōu)化，希望以此提升天然氣的凈化質(zhì)量。

一、天然氣凈化發(fā)展前景簡述

在天然氣凈化工藝發(fā)展的過程中，凈化裝置正在逐步完善，現(xiàn)階段世界范圍內(nèi)的天然氣凈化裝置優(yōu)化研究都將滿足環(huán)保性需求作為了重點環(huán)節(jié)。一般情況下，天然氣凈化后會產(chǎn)生大量的水、二氧化碳、硫化物等等廢物，這些廢物的排放往往容易對周圍環(huán)境產(chǎn)生較為嚴重的污染。因此，今后要注意對這些廢物進行合理利用，例如，可以在含硫廢物中提取出硫磺，通過這種對廢物進行合理開發(fā)利用的方式不僅可以降低對周圍環(huán)境的污染程度，同時也明顯降低了能源消耗。在天然氣進化發(fā)展中，我國對于凈化工藝的優(yōu)化改進一刻也沒有停止過，無論是在傳統(tǒng)工藝還是在凈化溶劑方面都取得了相應的進步。在天然氣凈化工藝進行實際應用時，往往在很大程度上提高了經(jīng)濟效益，例如，改進了換熱器自身性能，使得其整體運轉(zhuǎn)質(zhì)量明顯提升[1]。

二、天然氣凈化工藝設計要點及優(yōu)化思路

（一）原料氣分離系統(tǒng)

對于天然氣凈化工藝來說，原料氣分離是其中的常規(guī)工作之一，一般情況下，當原料氣條件較差時，應該重視起此項工作。主要是由于原料氣可能會與污染物一同進入到胺液系統(tǒng)中，這會導致胺法裝置出現(xiàn)被腐蝕的現(xiàn)象。當前導致溶液發(fā)泡現(xiàn)象出現(xiàn)的污染物種類眾多，主要包括防凍劑、緩蝕劑等等。對于吸收塔來說，還是會經(jīng)常發(fā)生發(fā)泡以及攔液現(xiàn)象，也正是因為這種情況的存在，使得最終分離效果沒有得到有效保證[2]。因此，在進行原料氣進脫硫操作時，應該注意為吸收塔設置兩級分離，首先，要注意應用重力分離方式，在這一過程中會應用到臥式重力分離器，對于這種分離器來說，在對其進行實際應用的過程中可以實現(xiàn)對廢物的有效劃分;其次，要開展過濾分離，這一過程中會應用到快開式過濾分離器?？梢钥闯觯P式重力分離器可以有效降低快開式過濾分離器的壓力，從而有效開展原料氣分離工作。

（二）液吸收塔與再生塔系統(tǒng)

首先，液吸收塔。對于吸收塔來說，其在展開工作時主要是利用胺液來對硫化氫以及一氧化碳進行吸收，整體來看，吸收塔在天然凈化裝置系統(tǒng)中所占的比例非常大。胺液在一些天然氣雜志中往往不會發(fā)生化學反應，這與其雜質(zhì)少有直接關系，并且，胺液質(zhì)量相對較高，想要保證吸收塔可以正常運作，應該針對上述一首他的具體條件予以滿足;其次，再生塔。對于再生塔來說，其主要作用是對液體中所含有的硫化氫以及一氧化碳進行解析，通過這種方式來為后續(xù)凈化工作的開展奠定基礎，但是要注意滿足響應的溫度條件，這樣才能使胺液被再次利用[3]。

（三）胺液、酸氣冷卻

在對胺液、酸氣進行冷卻時，應該注意對方法進行科學選擇，目前來看，我國較為常用的冷卻方式為以下兩種：首先，全水冷方案。對于這種方案來說，其主要優(yōu)勢表現(xiàn)為效果穩(wěn)定，但與此同時，其缺陷也較為明顯，主要表現(xiàn)為整體操作成本較高，對于能源也有很高的消耗，也正是因為這種情況的存在，使得其換熱器的高溫部位經(jīng)常會出現(xiàn)結垢現(xiàn)象，不利于清洗，因此，此項技術在我國的應用尚且存在一定局限性;其次，全空冷方案。對于此種方案來說，其優(yōu)勢明顯，主要體現(xiàn)為可以去除天然氣凈化廠的循環(huán)水系統(tǒng)，僅此一項便可以在很大程度上節(jié)省資金成本，并且降低了能源消耗[4]。當時這種方案往往也存在一定弊端，主要表現(xiàn)為其只能在一些低氣溫或者水資源貧乏的地區(qū)使用，并且在對此種方案進行正式應用之前，應該先對當?shù)貙嶋H情況進行深入調(diào)查。

（四）回收裝置改造

回收裝置的優(yōu)化改造也是提高天然氣廢物硫磺回收率的關鍵，在對此種方式進行實際應用的過程中往往可以提高煙氣的總質(zhì)量，通過這種方式來保證其與當前反應器的進口溫度要求相符合，這樣才能使回收裝置的作用得到有效發(fā)揮。今后，還應該注意對擋火墻裝置進行優(yōu)化，運用耐火的材料在煙火爐的尾部做成厚度較大的擋火墻，可以通過這種方式來進一步延長設備裝置的整體使用壽命。

結束語

總之，當前天然氣能源在我國普及應用程度不斷提升，與此同時，人們對天然氣原料對環(huán)境的污染問題重視程度不斷提升，因此開始進一步提升對天然氣凈化處理工作的重視程度。隨著最近幾年來天然氣凈化問題逐漸走進人們視野，這也使得我國對凈化裝置以及凈化工藝的優(yōu)化力度不斷加大，在當前的時代背景之下，應該注意加大對天然氣凈化工藝設計要點的分析力度，通過這種方式來保證天然氣能源的潔凈程度。

參考文獻：

[1] 蔣少鵬. 天然氣凈化工藝設計要點及優(yōu)化探討[J]. 城市建設理論研究（電子版），2015，25（17）：2168-2168.

[2] 任婷婷，劉宇. 天然氣凈化工藝設計要點及優(yōu)化研究[J]. 中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)（理論版），2019，4（24）：0119.

[3] 李岳峰，毛源昌，喬治. 幾種天然氣凈化工藝的設計要點探討[J]. 化工管理，2018，10（22）：194.

[4] 馬明青，范成臣，譚蛟龍，等. 天然氣凈化工藝設計中主要設備的優(yōu)選[J]. 中國化工貿(mào)易，2019，21（16）：191-191.