試論天然氣凈化工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)及優(yōu)化

余光偉

摘 要：隨著我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展，天然氣作為一種清潔能源在我國(guó)應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，在很大程度上提升了人們?nèi)粘Ｉ钯|(zhì)量。但是對(duì)于天然氣原料來(lái)說(shuō)，其中往往包含一些容易造成腐蝕的組成成分，可能會(huì)對(duì)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定污染，因此，對(duì)天然氣進(jìn)行進(jìn)行凈化是非常有必要的。基于此，本文也嘗試對(duì)天然氣凈化工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)及優(yōu)化思路進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：天然氣;凈化工藝;設(shè)計(jì)要點(diǎn);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(lái)的便捷性以及高效性，但是與此同時(shí)，人們也逐漸發(fā)現(xiàn)了天然氣能源污染環(huán)境這一問(wèn)題，并且開(kāi)始逐漸加大對(duì)原料天然氣的凈化程度，以此來(lái)降低其對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響程度?？傮w來(lái)看，天然氣凈化工藝已經(jīng)在我國(guó)有較為廣泛的應(yīng)用，其凈化工藝設(shè)計(jì)情況往往會(huì)直接影響到最終的天然氣凈化效果。最近十幾年來(lái)，天然氣脫硫脫碳工藝開(kāi)始在世界范圍內(nèi)應(yīng)用，并且開(kāi)始對(duì)工藝技術(shù)進(jìn)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(jiǎn)述

在天然氣凈化工藝發(fā)展的過(guò)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(mǎn)足環(huán)保性需求作為了重點(diǎn)環(huán)節(jié)。一般情況下，天然氣凈化后會(huì)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(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生較為嚴(yán)重的污染。因此，今后要注意對(duì)這些廢物進(jìn)行合理利用，例如，可以在含硫廢物中提取出硫磺，通過(guò)這種對(duì)廢物進(jìn)行合理開(kāi)發(fā)利用的方式不僅可以降低對(duì)周?chē)h(huán)境的污染程度，同時(shí)也明顯降低了能源消耗。在天然氣進(jìn)化發(fā)展中，我國(guó)對(duì)于凈化工藝的優(yōu)化改進(jìn)一刻也沒(méi)有停止過(guò)，無(wú)論是在傳統(tǒng)工藝還是在凈化溶劑方面都取得了相應(yīng)的進(jìn)步。在天然氣凈化工藝進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用時(shí)，往往在很大程度上提高了經(jīng)濟(jì)效益，例如，改進(jìn)了換熱器自身性能，使得其整體運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量明顯提升[1]。

二、天然氣凈化工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)及優(yōu)化思路

（一）原料氣分離系統(tǒng)

對(duì)于天然氣凈化工藝來(lái)說(shuō)，原料氣分離是其中的常規(guī)工作之一，一般情況下，當(dāng)原料氣條件較差時(shí)，應(yīng)該重視起此項(xiàng)工作。主要是由于原料氣可能會(huì)與污染物一同進(jìn)入到胺液系統(tǒng)中，這會(huì)導(dǎo)致胺法裝置出現(xiàn)被腐蝕的現(xiàn)象。當(dāng)前導(dǎo)致溶液發(fā)泡現(xiàn)象出現(xiàn)的污染物種類(lèi)眾多，主要包括防凍劑、緩蝕劑等等。對(duì)于吸收塔來(lái)說(shuō)，還是會(huì)經(jīng)常發(fā)生發(fā)泡以及攔液現(xiàn)象，也正是因?yàn)檫@種情況的存在，使得最終分離效果沒(méi)有得到有效保證[2]。因此，在進(jìn)行原料氣進(jìn)脫硫操作時(shí)，應(yīng)該注意為吸收塔設(shè)置兩級(jí)分離，首先，要注意應(yīng)用重力分離方式，在這一過(guò)程中會(huì)應(yīng)用到臥式重力分離器，對(duì)于這種分離器來(lái)說(shuō)，在對(duì)其進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)廢物的有效劃分;其次，要開(kāi)展過(guò)濾分離，這一過(guò)程中會(huì)應(yīng)用到快開(kāi)式過(guò)濾分離器?？梢钥闯?，臥式重力分離器可以有效降低快開(kāi)式過(guò)濾分離器的壓力，從而有效開(kāi)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(duì)于吸收塔來(lái)說(shuō)，其在展開(kāi)工作時(shí)主要是利用胺液來(lái)對(duì)硫化氫以及一氧化碳進(jìn)行吸收，整體來(lái)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(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這與其雜質(zhì)少有直接關(guān)系，并且，胺液質(zhì)量相對(duì)較高，想要保證吸收塔可以正常運(yùn)作，應(yīng)該針對(duì)上述一首他的具體條件予以滿(mǎn)足;其次，再生塔。對(duì)于再生塔來(lái)說(shuō)，其主要作用是對(duì)液體中所含有的硫化氫以及一氧化碳進(jìn)行解析，通過(guò)這種方式來(lái)為后續(xù)凈化工作的開(kāi)展奠定基礎(chǔ)，但是要注意滿(mǎn)足響應(yīng)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(duì)胺液、酸氣進(jìn)行冷卻時(shí)，應(yīng)該注意對(duì)方法進(jìn)行科學(xué)選擇，目前來(lái)看，我國(guó)較為常用的冷卻方式為以下兩種：首先，全水冷方案。對(duì)于這種方案來(lái)說(shuō)，其主要優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為效果穩(wěn)定，但與此同時(shí)，其缺陷也較為明顯，主要表現(xiàn)為整體操作成本較高，對(duì)于能源也有很高的消耗，也正是因?yàn)檫@種情況的存在，使得其換熱器的高溫部位經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，不利于清洗，因此，此項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用尚且存在一定局限性;其次，全空冷方案。對(duì)于此種方案來(lái)說(shuō)，其優(yōu)勢(shì)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(xiàng)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(dāng)時(shí)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(duì)此種方案進(jìn)行正式應(yīng)用之前，應(yīng)該先對(duì)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況進(jìn)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(guān)鍵，在對(duì)此種方式進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中往往可以提高煙氣的總質(zhì)量，通過(guò)這種方式來(lái)保證其與當(dāng)前反應(yīng)器的進(jìn)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(yīng)該注意對(duì)擋火墻裝置進(jìn)行優(yōu)化，運(yùn)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(guò)這種方式來(lái)進(jìn)一步延長(zhǎng)設(shè)備裝置的整體使用壽命。

結(jié)束語(yǔ)

總之，當(dāng)前天然氣能源在我國(guó)普及應(yīng)用程度不斷提升，與此同時(shí)，人們對(duì)天然氣原料對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題重視程度不斷提升，因此開(kāi)始進(jìn)一步提升對(duì)天然氣凈化處理工作的重視程度。隨著最近幾年來(lái)天然氣凈化問(wèn)題逐漸走進(jìn)人們視野，這也使得我國(guó)對(duì)凈化裝置以及凈化工藝的優(yōu)化力度不斷加大，在當(dāng)前的時(shí)代背景之下，應(yīng)該注意加大對(duì)天然氣凈化工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)的分析力度，通過(guò)這種方式來(lái)保證天然氣能源的潔凈程度。

參考文獻(xiàn)：

[1] 蔣少鵬. 天然氣凈化工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)及優(yōu)化探討[J]. 城市建設(shè)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(shè)計(jì)要點(diǎn)及優(yōu)化研究[J]. 中國(guó)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(shè)計(jì)要點(diǎn)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(shè)計(jì)中主要設(shè)備的優(yōu)選[J]. 中國(guó)化工貿(mào)易，2019，21（16）：191-191.