宋永樂 李明(巴彥淖爾華油天然氣有限責(zé)任公司， 內(nèi)蒙古 磴口 015200)

天然氣在我國能源提供方面發(fā)揮著越來越至關(guān)重要的作用。初始的天然氣中是含有一定的雜質(zhì)的，比如說有水分、雜質(zhì)氣體等。如果天然氣中含有一定量的水分，將會減小輸氣管道對其他有效組分的輸送能力，降低天然氣的熱值；在天然氣液化裝置中，水將在低于零攝氏度時(shí)結(jié)冰凍堵管道及換熱器；天然氣中的水分還會與其他雜質(zhì)混合，形成化合物，腐蝕設(shè)備和管道。因此，天然氣脫水既是一個(gè)技術(shù)問題，也是一個(gè)安全問題。因此對于天然氣脫水工藝技術(shù)的研究顯得尤為重要。

1 天然氣脫水的主要方法

1.1 低溫下冷凝脫水

當(dāng)環(huán)境的壓力越高，溫度越低，天然氣中所參雜的水分就將越少，因此基于這樣的原理，可以對其采用低溫冷卻的方法進(jìn)行脫水。天然氣是多組分的混合物，各組分的凝結(jié)溫度都不同，所以在不同溫度時(shí)，凝固的程度也不相同。因此，基于以上分析，天然氣中水分的去除可選用低溫下冷凝脫水法，具體可采用直接冷卻法和加壓冷卻法。但冷卻法脫水往往效率較低，達(dá)不到天然氣的水露點(diǎn)要求，一般作為脫水的輔助工藝。

1.2 可溶性的試劑脫水

(1)利用三甘醇脫水 三甘醇是有機(jī)溶劑，對水有極強(qiáng)的親和力，采用其與天然氣充分接觸，使水傳遞到溶劑中從而到達(dá)脫水。三甘醇脫水主要流程：濕原料氣經(jīng)分離器粗脫水后，進(jìn)入吸收塔與三甘醇貧液逆流接觸，干燥天然氣從塔頂排除，三甘醇富液經(jīng)過解析塔再生循環(huán)利用。三甘醇用于工業(yè)時(shí)用量是較大的，投資較高，且當(dāng)天然氣中存在輕烴液體時(shí)會有一定程度的起泡傾向，運(yùn)行時(shí)需要加入消泡劑。

(2)利用氯化鈣進(jìn)行脫水處理 早期在工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常會使用氯化鈣進(jìn)行天然氣脫水。由于氯化鈣水溶液是較好的天然氣中水分吸收的溶劑，所以較早的采用；又因?yàn)槔寐然}進(jìn)行天然氣脫水所需的機(jī)器較為方便，很容易進(jìn)行安裝、運(yùn)行和后期的維護(hù)，再加上其存儲較為方便，一般采用這種方法。但是，就目前的工業(yè)水平而言，仍有的采用，主要是因?yàn)閷τ诮煌ㄟ\(yùn)行不是很方便的地方，生產(chǎn)的天然氣不多的情況下，或者生產(chǎn)天然氣的地方的環(huán)境較差的話，這種方法仍是很有優(yōu)勢的。

1.3 利用固體進(jìn)行脫水

對于小型的天然氣處理裝置，可以采用固體進(jìn)行脫水，而對于大型的天然氣的脫水，一般采用液體的方法較為高效。在具體的情況下，特別是在氣體流量、溫度、壓力變換特別頻繁的時(shí)候，一般采用吸附法，因?yàn)檫@種對多變的環(huán)境條件有一個(gè)較好的適應(yīng)性能，操作起來方法較為方便，并且可以保證脫水后的氣體中無液體殘留，在當(dāng)今天然氣液化工廠采用較為廣泛。

(1)利用分子篩進(jìn)行脫水 分子篩的脫水法屬于固體脫水法，是一個(gè)物理吸附過程。目前天然氣工業(yè)用的分子篩脫水法主要采用固定吸附塔。為保證裝置可連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，一般分為兩塔流程、三塔流程或多塔流程，主要包括脫水、再生環(huán)節(jié)。最主要的設(shè)備就是分子篩塔及用于加熱再生的加熱爐。分子篩脫水能夠?qū)⑻烊粴庵兴拷档?ppm以下，水脫除的更加徹底，處理的程度更加深入。但是，分子篩脫水也存在一定的缺點(diǎn)，對于較大的裝置，設(shè)備投入的資金較高的，且對于加熱再生部分，分子篩脫水需要消耗大量的熱能，且每運(yùn)行3到5年分子篩就得進(jìn)行更換。

(2)硅膠吸水脫水法 硅膠是一種堅(jiān)硬無定形鏈狀和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的硅酸聚合物顆粒，是一種親水性的極性溶劑，可用于天然氣脫水。硅膠的吸附性能和分子篩大致相同，很容易再生。但由于硅膠極易被水飽和，且與液態(tài)水接觸易炸裂，產(chǎn)生粉塵，因此工藝生產(chǎn)中應(yīng)在原料氣進(jìn)口處加一層不易被水破壞的吸附劑。

(3)多個(gè)環(huán)節(jié)的干燥脫水 就目前的工業(yè)形式而言，采用多步驟的脫水已經(jīng)是一種較為創(chuàng)新的處理方式了。具體的脫水工作流程如下：對不純凈的天然氣進(jìn)行一定的調(diào)壓處理，并且保持這種壓力通過一定的干燥設(shè)備，含有雜質(zhì)的天然氣在這個(gè)過程中，水分將會被干燥劑吸附，由于采用具有鹽分的干燥劑，則會形成一定的鹽顆粒附著于設(shè)備表面形成膜。最終吸附到形成的顆粒很大脫落了之后，即直到不能吸附為止。從這個(gè)過程中也可得到鹽分這一產(chǎn)品。在以后的工作中，可能需要加入一些干燥劑，這時(shí)就可以加入干燥設(shè)備中去。較雜的天然氣中所含的水分越多，所需要的固體的干燥劑的用量也就越多，所以要考慮到成本的節(jié)約問題。因此，一般將該種方法用于對于天然氣壓縮比較厲害的部分。

2 結(jié)語

隨著技術(shù)的進(jìn)步，未來可能利用超音速技術(shù)對天然氣進(jìn)行脫水，該系統(tǒng)在發(fā)揮自己特有優(yōu)勢的同時(shí)，會對傳統(tǒng)技術(shù)的缺點(diǎn)進(jìn)行糾正，讓我們有所期待。

[1]何策，張曉東.國內(nèi)外天然氣脫水設(shè)備技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J],石油機(jī)械,2008，(36)：69-73.

[2]楊思明.天然氣脫水方法[J].中國海上油氣，1999，(11):6-9.