王洪宇新地能源工程技術有限公司燃氣技術分公司，河北廊坊 065000

天然氣凈化工藝設計要點及優(yōu)化

王洪宇
新地能源工程技術有限公司燃氣技術分公司，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，相關的技術人員在具體的操作過程中需要對天然氣凈化工藝設計要點有必要了解，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)略應用范圍的擴大奠定堅實的基礎。基于此，本文將對天然氣凈化工藝設計要點的優(yōu)化進行必要的分析，以便為相關的研究工作開展提供有效的參考信息。

天然氣凈化工藝；設計要點；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，技術人員需要對天然氣凈化工藝有必要的了解，確保相關生產(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、相關設備熱阻增加等現(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計的過程中，技術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）結合生產(chǎn)裝置的結構特性，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計要點及優(yōu)化

2.1工藝設計要點

胺液吸收塔和再生塔工藝設計要點主要包括：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)再生塔的結構特點，將壓力平衡系統(tǒng)設置在塔的底部，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)的工藝設計要點及優(yōu)化

3.1胺液過濾保護系統(tǒng)的工藝設計要點及優(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)的工藝設計。其中，主要的設計要點是：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，減少過濾設備的占地面積，降低設備的維修成本；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，構建可靠的惰性氣體保護系統(tǒng)的過程中，技術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)泵工藝設計要點及優(yōu)化

該工藝設計要點為：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??；2）工藝設備使用過程中，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，工藝設計中宜采用離心泵；3）運用貧液循環(huán)泵時，技術人員應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，應該選用可靠地設備增強貧液循環(huán)泵工作過程中的節(jié)能效果，相關的研究報告指出，選用背壓式汽輪機作為循環(huán)泵的原動機，可以實現(xiàn)設備運行過程中的節(jié)能環(huán)保發(fā)展目標；2）為了降低設備使用過程中的電能消耗率，應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，減少設備的投資成本。

5 結論

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，相關的技術人員需要明確天然氣凈化工藝設計要點，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，從而完善相關生產(chǎn)系統(tǒng)的服務功能，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。

［1］賈曦.淺析天然氣凈化工藝設計的要點及優(yōu)化［J］.化工管理，2015（36）：169.

［2］黃志偉.天然氣高壓輸配系統(tǒng)應急儲備工藝優(yōu)化設計及工程化研究［D］.廣州：華南理工大學，2013（11）.

［3］諸佳.某含硫天然氣凈化裝置運行方案研究［D］.成都：西南石油大學，2015（5）.

［4］張雪楠.長嶺天然氣凈化站能耗優(yōu)化研究［D］.大慶：東北石油大學，2015（6）.

［5］郭清，劉楊.大型天然氣凈化工藝模擬實驗裝置的研制［J］.實驗室研究與探索，2015（1）：63-66.

TE6

A

1674-6708（2016）170-0124-02

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