天然气净化工艺综述

天然气净化工艺综述

摘要随着经济的发展，人民物质水平的提高，对能源以及环境的要求越来越高，天然气作为一种清洁环保的能源逐渐走近人们的生活。然而，天然气采出时，含有大量的硫、二氧化碳、水、氮、贡等杂质，易对处理设备造成极大的腐蚀，对环境造成污染。因此，天然气净化技术发展和优化极为重要。本文从天然气净化的现状和发展综合介绍，旨在另读者对天然气净化技术有大概的把握。

关键词：天然气净化综述

天然气作为重要的清洁能源，对于我国优化我国能源结构，保护生态环境，有着重要的意义，我国经济的迅速发展对清洁能源的需求不断扩大。净化工艺的发展在天然气生产中尤为重要，其中，又以处理酸性气体特别是含硫气体和脱水作为重点。

1.天然气的净化工艺

1.1天然气脱硫

天然气中含有的H2S、单质硫、有机硫化合物等，会造成输送过程中管道的腐蚀，燃烧中生成硫化物从而污染环境，作为化工原料时还会导致催化剂中毒，影响产品质量。脱硫的主要方法有化学溶剂法、物理溶剂法、物理化学溶剂法、直接转化法。分子筛法等。

化学溶剂法常用各种醇胺法。醇胺类化合物中至少含有一个羟基和一个胺基羟基降低化合物的蒸汽压，并增加化合物在水中的溶解度；胺基则为水溶液提供必要的碱度，促进水溶液对酸性组分的吸收。常用醇胺有一乙醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA）二异丙醇胺（DIPA）、二甘醇胺（DGA）。

物理溶剂法在脱除酸性组分过程中不存在化学反应，酸气组分的溶解度和吸收压力成正比，高压下吸收酸气组分，低压解吸，溶剂随之再生。物理溶剂Selexol（多乙二醇二甲醚）以及Flour Solvent（碳酸丙烯酯）等适合处理酸性分压高而重烃含量低的天然气，Sulfinol（环丁砜）为应用最广的物理溶剂，对于中至高酸性分压的天然气有广泛的适应性，有良好的脱有机硫能力，能耗也较低。

物理化学溶剂法兼有物理溶剂法和化学吸收法的优点，成为天然气脱硫的重要方法。

氧化还原法和分子筛法也有着广泛的应用

1.2天然气脱水

天然气中存在游离水，降温升压后会形成水合物腐蚀或堵塞设备管道，需要在温度高于

水合物生成时将原料气中的水脱除。常用方法有冷却法、溶剂吸收法和固体吸附法。

溶剂吸收法常用甘醇作为溶剂，甘醇可以与水完全溶解。每个甘醇分子都有两个羟基，羟基的结构与水类似，可以形成氢键，氢键可以和电负性较大的原子相连，包括同一分子或另一分子中电负性较大的原子。甘醇水溶液可以将天然气中的水蒸气萃取出来形成甘醇溶液，使天然气中水汽含量大幅度降低。

固体吸附法适用于处理量较少的情况，当气流通过一个或几个微粒床时，气体中的水分就会被吸收而得以除去。为了保证干气连续生产，吸附床的数量和安排形式从两个交替的吸附塔到多个塔不等，每个塔，三个不同的功能或循环必须交替进行，即吸附或干燥循环，加热或再生循环和冷却循环。

1.3其他杂质的脱除

天然气中的微量汞也会造成铝合金材料腐蚀环境污染等，目前采用可再生的HgSIV吸附材料，可同时对气体进行干燥和出去Hg，且除Hg的性能特别好。

为了防止冷却过程结冰，液化前要将重烃组分分离，常采用部分冷凝法。

原料气中氮气氧气氦气含量过高时天然气不易液化且影响产品热值。一般采用闪蒸的方法脱除。

2.天然气净化工艺的发展趋势

首先，净化装置会进一步完善，满足环保要求和经济要求。净化后产生的水、二氧化碳和含硫组分可以采用适当措施利用起来。比如提纯生产硫磺，将水和二氧化碳回注地下来达到驱油的效果。

其次是对净化工艺设备的优化和改进，以大大提升经济效益，降低能耗。比如再沸器和换热器的改进有很大的空间，不仅能减少费用而且提高了性能。[2]

并且装置的大型化将不断促进自动控制以及安全联锁技术的提高。大型装置作为一个整体，如果局部出现问题，会对整个净化系统造成影响，而安全联锁技术可以有效缓解这个问题。[1]

与净化系统相适应的模拟计算机软件也在迅速发展。

3.结语

天然气作为重要的清洁能源，对于我国优化我国能源结构，保护生态环境，有着重要的意义，我国经济的迅速发展对清洁能源的需求不断扩大。净化工艺和装置还有着不断发展的空间，继续优化天然气净化工艺，保证天然气洁净才能取得更好的社会效益和经济效益。

参考文献

[1]王洪宇.天然气净化工艺设计要点及优化[J].科技传播,2016,(第17期).

[2]吕桂海.天然气净化工艺设计要点及优化[J].化工管理,2016,(第12期).