前言
随着油气田勘探开发的不断深入和扩展，气田开发的各种参数发生较大变化，导致气田建设初期集中处理系统的设计参数与当前实际运行参数差距较大；同时，经过多年的不断调整和改造，实际处理工艺也发生了部分变化。因此，需对天然气装置运行情况进行全面分析研究，准确把握天然气处理厂的运行现状，避免各种事故发生。通过天然气处理厂生产运行数据的动态跟踪分析，建立处理厂工艺模型，探讨处理厂重要装置的适应性，并对关键工艺环节、关键点参数进行优化，可为处理厂安全平稳运行提供重要依据。
1天然气处理必要性
地层采出天然气是一种混合性物质，其中包含多种有机物和无机成分，也会对天然气的质量产生一定的影响，因此必须将天然气原料中的酸性气体排出，例如，二氧化碳、硫化氢等等，防止由于天然气泄漏引发严重的环境污染问题。天然气中的游离液体也应该去除包含液态烃类和水分等，这会对天然气的正常运输产生一定的影响。天然气中的重组分也需要净化分离将其去除，才能够有效提高天然气产品的质量，降低管道运输的成本。从地层中将气体开采出来其中包含很多的杂质，需要通过重力沉淀的方式分离，防止针对天然气进行加压处理时，损坏压缩器的部件，影响到压缩器的实际使用寿命。因此，必须针对天然气进行科学有效的处理，才能够将其作为商品天然气使用。
2天然气处理工艺原理及流程
天然气的成分组成主要为甲烷(含量大于70％)，其余是乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷和水分以及其它杂质等。天然气的处理与加工包括从天然气井的井口到集气管网的全部工艺程序，采取管线的管理，井场的分离处理，净化处理工艺，天然气脱水工艺，天然气的集输管网系统。天然气处理站场的主要任务是接收气田来气，对天然气中所含的杂质和水进行分离，对天然气进行计量，发送清管器及在事故状态下对输气干线中的天然气进行放空等。如气井需要进行增压，一般天然气处理站场还需增加增压设备。天然气处理站场的工艺流程主要有正常流程（脱硫脱酸、脱水脱油、尾气处理、天然气凝液回收等）、越站流程、增压流程等。
天然气处理站场的一般处理工艺流程为：井场来气→进站阀组→加热节流→切换阀组→生产分离/计量分离→深度脱水→天然气外输。根据气田所辖井数气井及产量，天然气处理站场的主要生产设备选型及工艺流程会有所差别。如果新建天然气处理站场所辖气井井数过多，则会直接影响到站场内前端加热设备的选型及定制，从而影响到新建站场的投产时间，天然气处理工艺流程的操作与控制也会相应复杂，加大了站场的日常管理难度和投资预算。同时，目前大多数站场内天然气计量流程多为人工进行切换，同样加大了站场的日常管理难度。
而当气田进入开发后期，部分气井油压不断下降，低于集气处理站外输压力而无法进站处理外输时，一般的做法是在天然气处理站场内新建一套天然气增压系统，包括增压阀组，增压管路及增压设备等，则会需要对天然气处理站场进行停产改建，不光影响产量，同时增加后续的投资。
3天然气工艺流程简化思路研究
对于所辖井数较多的新建天然气处理站场，站内的进站管网数量、加热炉的盘管数量、相应的自控仪表都会相应变多。加热炉的盘管数量如果较多，不仅制约着管程内天然气加热的热效率，对下游的工艺流程带来影响，同时也对加热炉设备的定制要求提高了难度，加热设备的定制时间也会延长，站场的投产时间也会受到影响。而站场内管网数量则影响着站内工人的日常操作与管理，管网数量较多，工人的日常操作会越繁琐，同时也给设备及管网检修带来了不便。
针对上述问题，通过对多井式集气站工艺流程简化研究，利用对进站天然气先计量分离后加热节流的处理流程，可以有效的减少站内的管网数量，同时站内计量流程采用自动化方式切换，不仅降低了工人日常的管理难度与操作频率，还可以降低站场内前端加热设备的定制要求，并提高加热设备的加热效率。而当部分气井因油压下降而无法达到站场外输压力时，还可对已建的计量流程进行增压外输，整体实现对新建天然气处理站场的工艺流程简化处理，达到降低新建站场投资预算，节省投产时间的目的。
4 天然气处理工艺流程优化
4.1脱硫处理流程优化
（1）膜分离处理技术。使用膜分离处理技术可以实现天然气脱硫处理工艺的优化，膜分离处理技术主要通过膜分离器实现硫元素的脱除，可以有效提升脱硫过程的安全性，也能避免处理后产生的废料对自然环境产生污染，脱硫设备也不存在折旧问题。除此之外，膜分离处理设备还可以用于天然气脱水处理，虽然无法完全脱离天然气中的全部水分，但是也可以在一定程度上提高天然气脱水效果。
（2）生化处理技术。采用生化处理技术脱除天然气中的硫主要原理是使用微生物吸附，一些微生物对硫化氢、二氧化碳等气体有极强的吸附作用，同时这些微生物还能将上述气体在体内进行新陈代谢，进而形成全新的物质，生化处理技术一种绿色环保的脱硫技术，如今
在很多领域都有较为广泛的应用，应用前景比较理想。
（3）吸附分离技术。对于天然气脱硫工序来说，吸附分离技术进行脱硫是一种成本非常低但是脱硫效率和质量都相对较高的方式，但是，对于我国目前的吸附分离水平来说，这种技术还需要进一步更新和改进，因此这种方式还没有进行大面积推广使用。
（4）电子束照射和微波处理。电子束照射和微波进行天然气处理是一种物理和化学相结合的处理方式，这种处理方式主要是使用高能量的电子束或者粒子束穿过天然气中的硫化氢气体，从而改变其主要化学组成元素，将之分解成为硫元素，进而实现脱硫的目的。这种方式属于物理处理技术与化学处理的有机结合，是一种创新形式的处理技术，能够有效脱除天然气中的硫和氮，而且这种处理方式比较简单，效果也相对理想，处理后不容易产生污染。
4.2脱水处理流程优化
天然气的脱水处理流程优化主要使用膜分离法开展，使用这种方法可以有效提高氧的渗透和吸收性，从而达到最佳的脱水效率和质量。与此同时，还可以利用超声速带来的加速度实现天然气脱水处理。
4.3轻烃回收处理优化
对于天然气中的轻烃回收和处理，我国也对相应技术进行了创新和完善，如今比较常用的方法是换热处理法和涡流管回收技术，这些方式属于创新型的处理技术，可以有效提高轻烃回收率，也能促使处理成本有效降低。
4.4凝液处理优化
甲烷属于天然气中包含的重要物质，除了甲烷，天然气中还包含乙烷、丙烷等元素，对此需要采取凝液处理，对于凝液处理的优化有具体要求，既要求其处理过程能够实现所有有用气体的回收和再利用，也要求使用深冷分离来进行处理，以此来保证天然气的温度处于安全范围，在保障天然气处理安全性的前提下最大程度提升天然气处理质量和效率。
5结语
总而言之，在进行天然气处理时，必须对其处理工艺和流程的优化重视起来，对天然气处理的重要步骤充分关注，脱硫、焚烧、脱水、凝液回收等步骤都要进行优化处理，采取新型工艺处理天然气，可以在保证天然气处理厂的收益前提下提升处理效果和质量，实现资源的优化利用。
参考文献
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