关于对天然气净化和液化(LNG)方法的研究
董黎
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董黎,. 关于对天然气净化和液化(LNG)方法的研究[J]. 天然气进展,20232. DOI:10.12721/ccn.2023.157014.
摘要: 众所周知,我国国土面积广袤,人口众多,而且工农业生产十分活跃。所以,对于能源的需求始终处于高位,随着我国进入高质量发展阶段,国家发展的方向也在不断的调整之中。在新的时代背景下,以构建绿色、和谐、节约、环保型社会为首要任务。天然气作为一种清洁能源,对生态环境的影响小,性价比高。所以受到广泛的市场欢迎,一直以来,社会生产生活对天然气资源的市场需求都居高不下。这也给气企带来了全新的发展机遇,由于天然气商品的特殊性,开采出来的天然气并不直接使用,而且需要对气源中的杂质,有机硫化物等进行分离、净化处理。所以,天然气除了开采技术十分关键之外,净化和液化工艺也至关重要。本文就天然净化与液化的方法以及应用技术进行简单介绍,以供参考。
关键词: 天然气;净化和液化;方法研究
DOI:10.12721/ccn.2023.157014
基金资助:

前言:天然气是指自然界中天然存在的一切气体,同时也是在地表下孔隙性地层中天生的烃类和非烃类混合物,常和原油伴生在一起,以甲烷为主,并包括比甲烷重的烃类。我国应用天然气有着长久的历史,随着人们的环保意识不断觉醒,对环境保护问题越来越重视,据统计,我国环境污染的80%是来自燃料的燃烧,燃煤对环境的污染尤其严重,现阶段,国民对天然气社会生活、生产需求量不断增加,作为新兴能源的液化天然气具有高效,清洁、无害、热值高、应用调节便捷等优点,在国家能源结构优化中起到了重要的作用,城市在发展过程中,对于天然气体的过滤净化要求也越来越高,通过优化天然气净化工艺技术,来提高天然气的纯度,对于促进产业发展、国家能源结构变革、提高能源综合利用效率、节能减排、保护生态环境有重要的现实意义。

1天然气净化方法应用

1.1酸性天然气的净化工艺

含硫化物和CO2高的酸性气体可通过几种方式进行有效净化,一是化学吸收法,以碱性溶液甲基二乙醇胺(MDEA)为吸收溶剂与天然气中主要的H2S和CO2反应生成化合物,使CO2降至低于100ppm,达到净化目的;二是碱性盐溶液法,此法主要用于脱除天然气中的二氧化碳;三是物理吸收法,采用物理溶剂来脱除海上开采出的天然气所含的大量的二氧化碳;四是联合吸收法,采用醇胺,水,物理溶剂的综合混合物进行综合脱除。

1.2利用氧化还原法净化低压气体

采用螯合铁溶液的LO-CAT工艺借助溶液中氧载体的催化作用对低压气体在接近室温条件的环境下进行脱硫处理,把被碱性溶液吸收的H2S氧化为硫,使硫与硫回收合为一体;并同时将硫转化生成选择性和转化率都较高的元素硫,使净化后的气体达到直接进入高压输气管网的要求。   

1.3利用净化和回收单元进和综合净化

最经济的天然气净化方式是通过净化单元的膜分离器、过滤分离器、再生加热、脱硫罐以及干燥罐;和回收单元的吸收塔、再生塔、冷箱、LNG储罐、轻烃储罐和凝析油储罐, 轻烃储罐顶部出口经管路与吸收塔中部原料入口相连,以此进行综合净化与回收;这种新型的净化装置对天然气的净化效果好,并适用于边缘油气田天然气的回收利用,能较大的提高产品附加值,满足市场需求;过滤分离器中有不锈钢过滤网,能有效的去除原料天然气中杂质和过饱和的水蒸汽,过滤器也可根据实际情况选用卧式过滤分离器或立式过滤分离器;膜分离器由有机膜分离组件组成,也可根据实际情况选用多个膜分离组件并联或串联的方式;脱硫罐中的脱硫剂可选用铁,锌、铝等金属化合物合成硫化氢脱硫剂,脱硫剂可以直接将硫化氢转变为硫磺,脱硫罐可以根据实际需要选用2~4个,干燥器不得少于两个以并联方式连接,一个用于天然气吸附脱水,吸附剂可采用硅胶、活性氧化铝、分子筛等,天然气经过干燥器吸附脱水后的气体可露点达-60℃甚至更低,另一个干燥器用于天然气的再生,干燥器再生的介质为加热后的原料气,再生用原料气经过燃料电池的尾气加热至200℃~300℃后通入待再生的干燥器,再生后的原料气经冷却后进入过滤分离器中分离出过饱和水蒸气。    

2天然气液化(LNG)方法应用

LNG液化方法是天然气储存技术领域中的一项高新技术。通过利用深冷技术手段,来使得天然气冷却至零下162度,凝结成液体,通过LNG液态存储技术,可以有效的缩短天然气的存储空间,并且利用管道以及罐车运输,在节省空间成本的同时,节省时间成本,运输成本,从而获得更佳的经济效益。天然气液化方法可以采取几个方法,一是利用低温冷凝法低温冷凝法是利用高压天然气节流膨胀降温或者利用透平膨胀降温,应用天然气和水汽凝结的温度差,将天然气中水汽和冷凝为液体,通过液烃和水的密度差进行重力分离,该方法适用于高压天然气,如果对低压天然气进行处理时需要进行增压操作。二是可以采用溶剂吸收脱水法,溶剂吸收法是利用某些溶剂对天然气中的水进行溶解,具有和化学反应类似的特点,混合液蒸汽压较低,溶剂可以再利用。该方法最大的特点是处理量较大,脱水时间快,应用范围广。

结束语:综上所述,为了满足越来越严格的环保要求,促进社会的可持续绿色、和谐、有序发展,就需要针对天然气生产过程中的各个环节进行优化,尤其是净化与液化处理上。要从社会的长远发展,人民群众的身体健康的角度出发,不断地对天然气的处理工艺技术进行深入研究,从技术、管理、工艺、设备等各个环节充分净化天然气,使得天然的应用更加优质合理,以此来形成良好的发展环境和生活环境,实现构建绿色社会的终极目标。参考文献:

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