天然氣工廠脫除苯的工藝流程以及設(shè)備改造應(yīng)用

羅海濱（中原油田分公司天然氣處理廠，河南 濮陽 457162）

天然氣工廠脫除苯的工藝流程以及設(shè)備改造應(yīng)用

羅海濱（中原油田分公司天然氣處理廠，河南 濮陽 457162）

天然氣作為我國主要生產(chǎn)能源之一，在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)內(nèi)具有重要作用。本文就以脫苯工藝流程以及設(shè)備改造作為研究對象，希望能夠推動液化天然氣現(xiàn)代化發(fā)展建設(shè)。

天然氣；脫除苯的工藝流程；設(shè)備改造；應(yīng)用

苯作為芳香烴一種，屬于對稱性環(huán)狀結(jié)構(gòu)，分子量為78，具有十分穩(wěn)定化學(xué)性能，發(fā)生氧化反應(yīng)難度較高。苯?jīng)]有任何氣味，在溶液內(nèi)溶解度較低，溫度在不斷降低過程中，苯溶解度更低。

1 原脫苯工藝流程

天然氣在灌裝之前，需要經(jīng)過預(yù)處理，對天然氣進(jìn)行凈化，脫離天然氣內(nèi)酸性氣體，減少天然氣內(nèi)水分含量。天然氣在經(jīng)過預(yù)處理之后，需要應(yīng)用壓力控制閥將天然氣降壓處理，將天然氣灌輸?shù)礁邏阂汗迌?nèi)。天然氣在脫苯處理過程中，需要在脫苯塔內(nèi)充分與異茂烷相互接觸，進(jìn)而將天然氣內(nèi)苯溶解在異茂烷內(nèi)，天然氣內(nèi)苯含量在小于5ppm之后，才能夠?qū)崿F(xiàn)天然氣脫苯操作。天然氣苯含量在合格之后，才可以對天然氣進(jìn)行液化處理。

傳統(tǒng)脫苯工藝主要采取苯在異茂烷內(nèi)具有良好溶解性，同時由于苯屬于非極性物質(zhì)，所以主要通過相似相溶原理，讓天然氣內(nèi)苯在對脫苯塔內(nèi)異茂烷溶劑接觸之后，溶解到異茂烷內(nèi)，有效減少天然氣內(nèi)苯含量。雖然傳統(tǒng)脫苯工藝具有良好脫苯效果，但是傳統(tǒng)脫苯工藝消耗掉的異茂烷含量較高，脫苯工藝成本較為昂貴，同時液罐內(nèi)所產(chǎn)生的重?zé)N直接當(dāng)成廢料處理，環(huán)境污染十分嚴(yán)重。

2 技術(shù)改造方案

2.1 工作原理

在對天然氣脫苯工藝完善過程中，主要通過判斷不同溫度之下，苯在溶液內(nèi)的溶解數(shù)量，進(jìn)而找到最好溶解點(diǎn)，但是整個對比實(shí)驗(yàn)需要在溫度及壓力等因素相同條件之下。與此同時，在脫苯工藝條件允許情況下，還可以對比試驗(yàn)內(nèi)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而保證苯能夠更好從天然氣內(nèi)脫離出來。天然氣在預(yù)處理之后，需要灌裝到高壓液罐內(nèi)，需要充分利用壓控閥，對天然氣脫苯過程中所流出的重?zé)N進(jìn)行截流降壓，天然氣與重?zé)N在V401狀態(tài)下相互分離。天然氣脫苯要是處于-60℃，5MPa壓力之下，工藝條件與操作流程十分合理，在這種條件下對天然氣進(jìn)行脫苯處理，脫苯效果最佳。

按照分析結(jié)果可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：首先，重?zé)N實(shí)際上是多種烴類的總稱，苯在重?zé)N環(huán)境之下具有良好溶解性，同時在-60℃之下，天然氣內(nèi)苯能夠完全溶解到重?zé)N溶液內(nèi)；其次，脫苯塔在液體重?zé)N之后，能夠保證天然氣內(nèi)苯與重?zé)N充分接觸，對脫苯處理具有重要作用，能夠有效減少天然氣內(nèi)苯含量[1]。

2.2 脫苯工藝改造之后流程

天然氣在脫苯工藝之前，依舊需要進(jìn)行預(yù)處理。天然氣脫苯預(yù)處理主要分為三個流程，分別為凈化、脫除酸性氣體與脫水，其中凈化流程主要是對天然氣內(nèi)雜質(zhì)清理，減少天然氣內(nèi)雜質(zhì)含量；脫除酸性氣體主要是將天然氣內(nèi)酸性氣體清除，降低酸性氣體對天然氣脫苯工藝所造成的影響；脫水處理主要是減少天然氣內(nèi)水分含量，保證天然氣內(nèi)苯能夠與重?zé)N充分溶解，保證脫苯處理效果。

天然氣在預(yù)處理之后，在壓力控制閥的降壓處理后，會通過截流進(jìn)入到高壓液罐內(nèi)，天然氣經(jīng)過脫苯塔處理之后，能夠與脫苯塔內(nèi)的異茂烷充分接觸，讓高壓液罐內(nèi)重?zé)N與天然氣內(nèi)苯充分接觸，進(jìn)而讓天然氣內(nèi)苯含量減小到5ppm之下，實(shí)現(xiàn)對天然氣脫苯處理。只有天然氣苯含量在符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之后，才可以對天然氣進(jìn)行液化處理。

天然氣脫苯改造，主要除于苯在重?zé)N溶液內(nèi)具有良好溶解性，甚至在-60℃之后，苯能夠完全溶解到中重?zé)N溶液內(nèi)，重?zé)N經(jīng)過處理之后，還可以重復(fù)循環(huán)利用，處理之后的重?zé)N通過異茂烷重新匯入回到脫苯塔內(nèi)，重?zé)N與異茂烷從頂部進(jìn)入到脫苯塔內(nèi)，天然氣從脫苯塔底部進(jìn)入到塔內(nèi)，進(jìn)而保證天然氣、重?zé)N與異茂烷之間能夠充分接觸，有效減低天然氣內(nèi)苯含量，將天然氣內(nèi)苯含量降低到5ppm之下。應(yīng)用重?zé)N與異茂烷一同對天然氣進(jìn)行脫苯處理，能夠有效減少異茂烷在天然氣脫苯處理內(nèi)應(yīng)用數(shù)量，減少天然氣脫苯成本，降低對環(huán)境造成的影響[2]。

2.3 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

在改造之后的天然氣脫苯工藝內(nèi)，不僅僅是對天然氣脫苯工藝流程進(jìn)行了調(diào)整，同時還對脫苯工藝經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了調(diào)整。重?zé)N通過在高壓灌裝內(nèi)分離之后，通過脫苯塔重新與異茂烷接觸，進(jìn)而對天然氣進(jìn)行脫苯處理，將天然氣內(nèi)苯含量減少到5ppm之下，有效對天然氣苯含量進(jìn)行控制，減少苯堵塞情況出現(xiàn)。在改造之后的天然氣脫苯工藝流程內(nèi)，最大程度減低異茂烷在脫苯工藝內(nèi)應(yīng)用數(shù)量，將閑置的設(shè)備泵充分利用起來，與此同時傳統(tǒng)脫苯工藝內(nèi)的重?zé)N也可以得到有效利用，減低脫苯工藝對重?zé)N應(yīng)用數(shù)量，有效降低天然氣生產(chǎn)成本，提高天然氣工廠經(jīng)濟(jì)效益[3]。

3 改造之后效益

天然氣脫苯工藝在進(jìn)行改造之后，天然氣工廠每天僅僅在脫苯處理上面成本僅僅為66元，同時天然氣工廠在異茂烷每天成本較少將近1600元，在提高液化天然氣工廠經(jīng)濟(jì)效益情況下，有效降低天然氣工程能源應(yīng)用數(shù)量，節(jié)能減排效果十分明顯。

4 結(jié)語

天然氣作為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)內(nèi)重要能源之一，但是天然氣應(yīng)用之前需要經(jīng)過有關(guān)工藝流程進(jìn)行處理，進(jìn)而才能夠保證天然氣質(zhì)量。本文在對液化天然氣工廠脫苯工藝流程以及設(shè)備改造應(yīng)用分析研究中，以脫苯工藝作為研究對象，希望能夠提高幫助到天然氣工廠。

[1]廖勇,白宇恒,鐘志良,朱兵,蘇理林,康智,田東民.液化天然氣工廠蒸發(fā)氣量計(jì)算及處理工藝研究[J].天然氣與石油,2014, 02:28-31+4.

[2]陳文杰.液化天然氣工廠天然氣凈化工藝的選擇[J].化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù),2014,05:16-19.

[3]歐陽凰生,劉福英.探討液化天然氣的特性及其工廠安全管理技術(shù)策略[J].化工管理,2015,27:43.