天然氣凈化工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)及優(yōu)化

呂桂海（阿姆河天然氣公司，北京 102206）

天然氣凈化工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)及優(yōu)化

呂桂海（阿姆河天然氣公司，北京 102206）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，天然氣逐漸走進(jìn)人們的日常生活。天然氣作為一種清潔又便利的燃料，在生活中發(fā)揮了極大的作用。但是在原料天然氣里仍然存在一些容易造成腐蝕的成分，導(dǎo)致一定程度的環(huán)境污染，這就要求加強(qiáng)原料天然氣的凈化處理工作。文章將主要對(duì)天然氣的凈化工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)和優(yōu)化展開探討。

天然氣凈化工藝；設(shè)計(jì)要點(diǎn)；優(yōu)化

社會(huì)生活的發(fā)展進(jìn)步促使天然氣漸漸融入日常生活，人們?cè)诟惺艿竭@種優(yōu)質(zhì)燃料帶來的方便、高效以及干凈的同時(shí)，也開始關(guān)注到了環(huán)境污染問題，加強(qiáng)對(duì)原料天然氣的凈化處理就變得十分重要。本文旨在通過對(duì)天然氣的凈化工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)和優(yōu)化問題進(jìn)行探討，來促進(jìn)天然氣凈化效果的提高。

1　天然氣凈化的發(fā)展前景綜述

（1）在天然氣凈化的發(fā)展中，凈化裝置會(huì)更加完善，進(jìn)一步滿足環(huán)保需求。一般將天然氣凈化后會(huì)產(chǎn)生大量的水、二氧化碳和含硫的廢物，如果將這些廢物直接排放很容易對(duì)環(huán)境造成污染。因此可以采取適當(dāng)措施將這些廢物利用起來，比如從含硫物質(zhì)中提取純生產(chǎn)硫磺，或者將水和二氧化碳回注到地下來達(dá)到驅(qū)油的目的。對(duì)這些廢物的再利用不僅可以起到凈化作用避免污染環(huán)境，還能減少一些能源的消耗。

（2）在天然氣凈化的發(fā)展中，會(huì)更加優(yōu)化凈化工藝的設(shè)計(jì)。天然氣的凈化工藝一直在不斷地改進(jìn)，從來沒有停止過，不管是傳統(tǒng)工藝還是凈化溶劑的進(jìn)步都足以證明這一點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，正是通過不少的改進(jìn)方法，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益，比如對(duì)再沸器和換熱器的改進(jìn)不僅減少了費(fèi)用而且提高了性能。

（3）在天然氣凈化的發(fā)展中，應(yīng)用于大型凈化裝置的安全聯(lián)鎖技術(shù)也會(huì)得到很大提高。大型機(jī)械裝置的普遍使用使得裝置的凈化工作必須聯(lián)鎖在一起才能進(jìn)行，作為一個(gè)整體，如果局部出現(xiàn)問題會(huì)對(duì)整個(gè)凈化系統(tǒng)造成影響，而安全聯(lián)鎖技術(shù)的應(yīng)用能有效緩解這個(gè)問題。近年來，我國關(guān)于安全聯(lián)鎖技術(shù)的研究也獲得了一些成果，將其運(yùn)用在實(shí)際中也取得了良好的效果。不過，社會(huì)是在不斷發(fā)展進(jìn)步的，對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，緊跟形勢(shì)，通過不斷地完善和提高來更好地達(dá)到凈化目的。

（4）在天然氣的凈化發(fā)展中，將會(huì)不斷開發(fā)與凈化系統(tǒng)相適應(yīng)的模擬計(jì)算機(jī)軟件。一般在天然氣凈化的過程中都會(huì)用到一些溶劑，而使用過程中就特別要注重溶劑的濃度等，要將這些參數(shù)做到精確就離不開現(xiàn)代科技的運(yùn)用。模擬計(jì)算機(jī)軟件的使用就發(fā)揮了重大意義，而且對(duì)此類軟件的開發(fā)和利用可以有效指導(dǎo)凈化裝置的操作，提高優(yōu)化工作的效率［1］。

2　天然氣凈化工藝的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和優(yōu)化

（1）貧富液換熱器和富液閃蒸罐的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和優(yōu)化。新型的板式換熱器清洗方便、體積小而且傳熱效率也比較高，因此在貧富液轉(zhuǎn)換器中使用這種板式換熱器將會(huì)大大提升效果。而富液閃蒸罐目的在于排除胺液中的溶解及烴類，若富液的溫度和流速控制不得當(dāng)就會(huì)造成麻煩。因此，在進(jìn)行富液閃蒸罐的優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)設(shè)定最小停留時(shí)間為20min。

（2）對(duì)原材料氣分離系統(tǒng)的優(yōu)化分析。原料氣的分離作業(yè)是必不可少的一道工序，在使用胺法進(jìn)行脫硫脫碳工藝時(shí)，如果原料氣中含有污染物，胺法裝置里容易產(chǎn)生一些問題。所以，對(duì)脫硫脫碳的工藝設(shè)計(jì)要注重原料氣中的污染物流量問題，并且設(shè)置過濾分離和重力分離兩級(jí)分離系統(tǒng)。

（3）對(duì)換熱器系列的優(yōu)化分析。由于具有適應(yīng)性強(qiáng)、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊以及傳熱面積大效果好的特點(diǎn)，列管式換熱器逐漸成為使用最廣泛的一種換熱設(shè)備，使用過程中尤其要對(duì)換熱管多加注意。根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，碳鋼管殼制作的換熱管容易產(chǎn)生縫隙和垢下腐蝕的情況，而采用不銹鋼流體管這種材質(zhì)則能使使用壽命更長，效果更好。

（4）分離器的選型。要保證天然氣的凈化質(zhì)量就必然離不開液體過濾器和原料氣分離器等重要設(shè)備，而防腐和預(yù)防雜物堵塞才能保障這些設(shè)備的正常運(yùn)行。在選擇濾芯時(shí)要考慮其是否耐用、高效以及價(jià)格合理，在選擇清洗拆卸工藝時(shí)則要注重簡潔和快速。此外，也要定期對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行清理。

（5）胺液過濾和惰氣保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)化。胺液干凈與否影響著凈化工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，就胺液的過濾工作來說，一般是在富液管線上設(shè)置袋式過濾器，在貧液管線上設(shè)置活性炭過濾器。當(dāng)胺液跟氧氣接觸會(huì)產(chǎn)生不可再生的化學(xué)降解物，為了防止這種情況發(fā)生就會(huì)采用惰性氣體來保護(hù)胺液，通常情況下惰性氣體會(huì)使用氮?dú)饣蛘邇艋烊粴狻?/p>

（6）對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的一些應(yīng)用建議。轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備最重要是確保接觸介質(zhì)部位的材料能夠抗腐蝕并且耐磨，此外安裝斷電時(shí)的自啟動(dòng)裝置也能預(yù)防突然斷電這樣的緊急情況，在一定程度上還能提高轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備效率，延長使用壽命。

（7）對(duì)回收裝置進(jìn)行優(yōu)化改造。提高硫磺回收率具有十分重要的意義，在實(shí)際情況中可以通過提高煙氣總質(zhì)量來確保反應(yīng)器進(jìn)口溫度符合設(shè)計(jì)要求。制作擋火墻也能發(fā)揮很大作用，用耐火的材料和瓷管就可以在煙氣爐尾部做成厚度較大的擋火墻，這樣一方面延長了使用壽命，另一方面也防止火焰對(duì)換熱器前管板造成損害。此外，鼓風(fēng)機(jī)設(shè)備的應(yīng)用也能提高換熱效果，從而使硫磺回收率得到提高［1］。

3　結(jié)語

綜上所述，天然氣憑借其自身的特點(diǎn)在經(jīng)濟(jì)技術(shù)高速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)發(fā)揮了重要作用，天然氣的使用早已滲透人們?nèi)粘Ｉ?，因此天然氣的凈化處理工作就顯得很有必要。近年來，天然氣的凈化問題開始得到關(guān)注，凈化的工藝和裝置也得到了發(fā)展。但就長遠(yuǎn)來說，還必須繼續(xù)優(yōu)化天然氣的凈化工藝，保證天然氣潔凈才能取得更好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

［1］杜衛(wèi)軍.天然氣凈化工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)及優(yōu)化探討［J］.中國化工貿(mào)易，2013，（7）.

［2］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，（17）.