李澤兵

（大慶油田創(chuàng)業(yè)集團南垣股份公司油氣處理廠，黑龍江 大慶 163000）

在油田生產(chǎn)與天然氣生產(chǎn)的過程中，對于天然氣的加工與處理非常重要，由于天然氣既是化學(xué)燃料，同時，也是清潔能源，因此，更多地使用天然氣，做好天然氣的加工工作就成為了改善我國能源結(jié)構(gòu)，保障開發(fā)安全的重要內(nèi)容。同時，隨著可持續(xù)發(fā)展觀念的深入與貫徹，對于天然氣的重視程度就越來越高。而天然氣的加工工藝目前也隨著我國工業(yè)水平的不斷進步與發(fā)展實現(xiàn)了發(fā)展，因此，在新時代中，分析并討論天然氣加工工藝技術(shù)及其發(fā)展前景，對于我國天然氣的使用與發(fā)展有著重要的價值。

1 天然氣的性質(zhì)概述

天然氣是一種主要由甲烷組成的氣態(tài)化石燃料。它主要在油氣田中發(fā)現(xiàn)，少量來自煤層。天然氣被埋在原油等地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)中，其中一些與原油儲存在同一層，而另一些則分別存在。對于與原油儲存在同一地平線上的天然氣，它將與原油一起生產(chǎn)。由于天然氣的主要用途是作為燃料使用，因此，在燃燒后會產(chǎn)生炭黑，再加上天然氣的主要成分是低分子氣烴與非烴氣體的混合物，因此，在天然氣中生產(chǎn)出的丙烷與丁烷都是工業(yè)生產(chǎn)中的重要燃料，有著較高的價值。

2 天然氣加工與開發(fā)的重要意義分析

2.1 提升開發(fā)水平，保障開發(fā)安全

天然氣的提取存在一定的危險，由于天然氣的開發(fā)會造成各種生產(chǎn)事故以及泄漏問題，泄露出的有毒氣體以及各種爆炸情況都會對實際的采氣工作造成安全風(fēng)險與威脅。造成這種情況的主要原因是由于天然氣密度低而導(dǎo)致的井噴情況，同時，由于氣田中的硫化氫含量較高，因此，在出現(xiàn)泄漏情況后，就會導(dǎo)致附近輻射環(huán)境內(nèi)的居民無法正常生活。在這一點上，我國重慶開縣就曾經(jīng)發(fā)生過類似的事件，由于開采的失誤導(dǎo)致了井噴爆炸情況的出現(xiàn)。將富含硫化氫的天然氣噴灑到30 米以上的高度，有毒氣體擴散到周圍區(qū)域。因此，提高天然氣的加工水平對生產(chǎn)安全起著非常重要的作用。

2.2 優(yōu)化傳統(tǒng)的能源結(jié)構(gòu)

在我國的傳統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)中，對于生態(tài)燃料的應(yīng)用較多，較常使用的石油、煤炭等能源，但是，隨著天然氣加工效率的提高，對于天然氣的應(yīng)用有著更加明顯的優(yōu)勢。首先，天然氣的應(yīng)用屬于化學(xué)能源的應(yīng)用，效率更高。其次，天然氣屬于清潔能源，在使用后不會產(chǎn)生較多的廢渣情況，有效地避免了二次污染的出現(xiàn)。因此，提高天然氣加工的效果與質(zhì)量不僅可以提高利用效率，降低污染，同時，可以改善我國的傳統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)，尤其是在當今國際石油形式緊張的情況下，天然氣的加工技術(shù)就顯得更加重要。

3 天然氣加工工藝技術(shù)及問題探究

3.1 氧化還原工藝

氧化還原技術(shù)主要處理硫含量較低的天然氣，而處理硫含量較低的天然氣的效果非常好。該技術(shù)可在常溫下的脫硫過程中將硫化氫和其他元素硫一起氧化，除此工藝優(yōu)勢外，其加工效率也很高。目前，該技術(shù)已應(yīng)用于量化天然氣的處理和生產(chǎn)中，也取得了很好的效果。

3.2 化學(xué)與物理溶劑工藝

之所以使用這種天然氣處理技術(shù)，是因為它除了從天然氣中去除有機硫外，還具有很高的選擇性和低能耗，主要是為了處理含有更多有機硫的天然氣。這將更有意義。純物理溶劑是指在高壓環(huán)境中物理溶解天然氣中所含酸性成分以實現(xiàn)酸性物質(zhì)去除的溶劑，可以通過調(diào)整溶劑的比例來確定化學(xué)和物理混合溶劑的用途。脫硫和除碳對天然氣的影響。這項技術(shù)已在許多大型合成氨處理設(shè)施中使用。

3.3 混合胺工藝

采用混合胺技術(shù)進行加工主要就是通過對胺法的優(yōu)化與發(fā)展，在醇胺溶劑與天然氣在產(chǎn)生酸性反應(yīng)的時候，天然氣中的二氧化碳氣體與硫化氫氣體會相應(yīng)地去除，但是，整個去除的過程是不可逆的，所以，大部分的醇胺類溶劑在與二氧化碳氣體以及各種三星氣體反應(yīng)的過程中要注重其不可逆性，因此，溶劑的回收利用率較低，這就需要保障有害氣體去除之后溶劑的損失量，盡可能控制溶劑的損失量，依照除去的氣體更有針對性地選擇不同的醇胺溶劑進行反應(yīng)，充分發(fā)揮混合胺工藝的價值。

3.4 低溫甲醇洗工藝

低溫甲醇洗工藝技術(shù)在進行對天然氣溶解的過程中溶解度較高，并且其中天然氣的甲醇含量在加工后所釋放出的溶解度會相應(yīng)地去除掉額外的熱能，在加工設(shè)備的使用過程中，由于溶解度較高，溶劑使用較少，也就相應(yīng)地降低了加工成本，提高了加工的經(jīng)濟效益。另外，在該溶劑的應(yīng)用過程中，化學(xué)溶劑的穩(wěn)定性與與熱穩(wěn)定性、選擇性都較強，可以針對天然氣的主要成分記性影響作用，有效降低了加工設(shè)備的腐蝕情況。另外，由于甲醇原料的價格較低，因此，在使用該技術(shù)進行天然氣的加工時，無論是加工效果還是經(jīng)濟效益，都有著明顯的優(yōu)點。

3.5 脫硫脫碳技術(shù)存在的問題

隨著天然氣產(chǎn)量和需求的不斷增加以及環(huán)境保護政策的不斷深化，生產(chǎn)天然氣的公司越來越重視天然氣加工技術(shù)，特別是高含量天然氣的加工。硫，因為如果高硫天然氣的處理不成功，使用時天然氣產(chǎn)生的污染物數(shù)量將非常大，這會加重環(huán)境污染。由于天然氣中的二氧化碳含量超過了20%，并且由于目前我國對于天然氣的處理水平并不高，這也就導(dǎo)致了普通天然氣的脫硫工藝能耗較高，而且脫硫效果不強，無法達到要求。在脫硫溶劑中，主要采用的脫硫方法就是物理溶劑法與化學(xué)溶劑法，在物理溶劑法中，主要采用的是混合胺法工藝技術(shù)與低溫甲醇洗工藝技術(shù)，基于上文已經(jīng)簡單地概括了這兩種技術(shù)的特點與方式。但是在實際使用這兩種工藝的過程中仍然存在一定的問題。就拿混合胺工藝來說，為了實現(xiàn)對天然氣加工效果的增強，通過醇胺溶劑進行對天然氣中酸性氣體的反應(yīng)的過程中對于醇胺溶劑的量會有所降低，從而導(dǎo)致溶劑在反應(yīng)后難以回收。另一方面，如果通過混合胺工藝進行加工，溶劑的用量就會相應(yīng)減少，這也就提高了經(jīng)濟效益，是該技術(shù)的一大優(yōu)勢特點。

3.6 含硫物質(zhì)回收技術(shù)的問題

加強天然氣脫硫，脫碳后含硫物質(zhì)的回收，提高電廠的硫碳回收率，減少天然氣燃燒后廢氣中有害物質(zhì)的排放。但是，天然氣處理后，對硫化氫和酸性氣體中的二氧化碳的回收效果不是很好，特別是在回收硫化碳后進行水解的過程中，由于低硫與中硫的天然氣含量較高，所以水解效果較差。在碳材料有效回收后，就會采用天然氣的中硫以及碳材料回收的技術(shù)進行對天然氣中的含硫物質(zhì)回收，技術(shù)改進后，就會有效地提高回收裝置中的水解工藝水平，進而避免由于過去水解工作中存在的效率低以及存在局限性的情況。

4 天然氣加工工藝的發(fā)展前景預(yù)測

據(jù)統(tǒng)計，2017 年，中國從中國進口天然氣的依賴率為39%，進口天然氣約為914 億立方米。據(jù)估計，未來幾年中國的天然氣進口量將達到50%以上。2020 年，天然氣的消耗量（目前占工業(yè)燃料消耗量的10%）將增加到15%。2030 年，這一比例將超過25%，而我們正面臨著越來越嚴重的資源壓力。我們必須回顧形勢，積極儲能，合理分配能源。中國能源部門的消費有待提高。必須調(diào)整結(jié)構(gòu)。天然氣的間接液化，天然氣脫酸和脫水的改善等。建立達到世界領(lǐng)先水平的管理機制，制造家用設(shè)備，最小化能耗控制，實現(xiàn)廢水處理零排放。受供應(yīng)方改革和可持續(xù)發(fā)展政策的限制，落后的生產(chǎn)能力將降低能源效率。中國一次能源消費增速將放緩，但增長趨勢將繼續(xù)。

總而言之，隨著我國工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，天然氣的加工工藝也越來越高，越來越多的技術(shù)在天然氣的加工過程中被得到使用，而天然氣的加工質(zhì)量也越來越強。天然氣作為一種清潔型能源在，在使用的過程中相較于傳統(tǒng)的能源可以更環(huán)保，因此，也具備我國政策的大力支持。通過對天然氣加工工藝的優(yōu)化與提高，可以推動天然氣在有毒氣體中的應(yīng)用效果，有效地提高天然氣的經(jīng)濟效益與效率，而中國的天然氣加工技術(shù)水平也將不斷提高，對于天然氣加工中存在的有毒氣體起到了顯著改善效果，有害氣體排放不斷減少。有毒氣體的含量越來越低，天然氣的生產(chǎn)越來越多，在未來可以更好地滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要和居民的生活。