天然气处理厂中优化天然气净化工艺技术

天然气处理厂中优化天然气净化工艺技术

庞文彬

中国石油化工股份有限公司西北油田分公司采油四厂 新疆阿克苏 842200

摘要：近年来，我国对天然气资源的需求不断增加，天然气处理厂建设越来越多。在国家能源结构调整的过程中，天然气作为一种新型的清洁能源应用范围不断扩大，为提高设备全生命周期管控，保障生产装置安全平稳运行，促进企业长远高效地发展，天然气净化厂利用先进的信息集成技术建立设备全生命周期管理平台，规范和优化化工机械设备管理的核心业务。文章首先分析了天然气净化工艺概述，其次探讨了天然气净化装置能耗优化，最后就天然气净化工艺技术进行研究，以供参考。

关键词：天然气处理厂；天然气；净化工艺技术

引言

目前，我国所开发天然气中的含硫成分较大，为保证其在使用过程中减少对环境的污染，需对天然气进行脱硫处理，具体通过脱硫装置将天然气中的二氧化碳和硫化氢气体进行消除处理。但是，当天然气中的硫化氢含量较高时对应净化装置的能耗较高、工艺流程复杂，而且还会加剧对设备的腐蚀，间接增加了净化成本。

1天然气净化工艺概述

天然气处理的过程中，脱硫装置对天然气的处理会产生一定的酸性气体，这些酸性气体在被输送到硫磺回收装置以后，能够进行硫磺的回收与利用，实现资源的循环利用，创造一定的经济价值。在天然气的处理过程中，为了最大程度上降低硫化物等有害物质的排放，避免天然气处理过程中造成的环境污染，专业人员在处理的过程中还需要进行二氧化硫的还原与吸收、尾气回收，提高天然气净化处理的效果。天然气的性质相对特殊，具有易燃易爆特性，天然气厂在对天然气进行净化处理的过程中，必须要保障整个处理装置的安全、可靠运行，避免出现爆炸、火灾等事故。

2天然气净化装置能耗优化

影响天然气脱硫单元能耗的因素众多。因此，需通过实际状况对可调变量进行优化控制，并以能耗为目标函数得出能耗最低的工艺。具体涉及到的可调变量包括有吸收塔的压力、温度，中间胺液泵流量、再生塔低贫胺液泵流量、贫胺液泵流量和重沸器蒸汽流量等。总的来讲，目标函数的确定对于净化装置的能耗优化尤为重要。如果简单的通过脱硫单元进行优化，直接手段为降低溶液的循环量、减少低压蒸汽和机泵的用电量，其带来的直接影响为降低操作成本，但是对应的可能导致脱硫效果不佳、天然气产品质量较差。因此，要综合各方面的因素建立目标函数。

3天然气净化工艺技术

3.1胺法处理工艺技术

这种处理技术主要是通过化学反应的方式，除去天然气中诸如二氧化碳、硫化氢等酸性气体，在实际应用过程中，由于胺法处理技术中的乙醇胺质量较为稳定，可以降低溶液自身降解作用的出现概率，提升酸性气体与反应液反应的效果。

3.2分类收集，减少污水产生

1)做好装置检修期间的高浓度污水与中低浓度污水分开收集，记录各类检修污水的水质、水量，根据进水水质指标将高浓度污水与中低浓度污水进行调配处理，有利于污水处理装置的高效运行。2)做好日常运行过程中雨污分流措施，雨水直接排放，降低大量雨水对污水处理装置的冲击及生化处理单元的运行负荷。3)锅炉房排污、循环冷却水排污由天然气处理厂区相应独立排水管道汇集后，自流进入污水处理装置循环水排污池，经电渗析处理单元、蒸发结晶处理单元层层脱盐处理后的淡水回用于循环冷却水系统。4)在天然气脱硫装置和脱水装置开停车过程中采用加压排放的方式尽量回收有机溶剂，有机溶剂系统停产清洗时，第一次系统水洗采用凝结水清洗并进行回收，在第二次有机溶剂系统水洗时尽量保持低液位水洗，减少污水排放量。5)清洗设备时先对固体杂质进行清除，再用高压水枪等高效清洗工具进行清洗，减少清洗设备时产生的污水量，在收集清洗污水时采用箩筐过滤，防止固体杂质进入污水处理装置。

3.3低温甲醇洗工艺技术

甲醇溶液具有较好的性质，当在低温高压的状态下时，甲醇溶液能够溶解天然气中含有的各种化学物质，比如，二氧化碳、硫化氢、水蒸气等。与其他的净化处理工艺相比，低温甲醇洗工艺的吸收能力更好，在利用此工艺进行天然气的净化处理以后，气体的纯度更高。

3.4设备综合管理系统在净化厂设备管理上的应用

天然气净化厂按照设备全生命管理将设备管理系统分为设备规划设计及选型、购置及制造、安装及调试管理、使用、维护及维修、改造及更新、报废、设备完整性检查、装置大检修管理、移动APP等功能模块。设备管理人员可根据平时频次较高的工作在系统中做相应关注。针对设备管理中使用频次较高的检维修管理模块，净化厂通过提前安装关键机泵温度和振动探头，在使用数据传输的平台将机泵实时运行值反馈至设备管理系统，设备管理人员在系统中设置关键转动设备温度或振动报警数值，以判断机泵是否应进行预检修，同时，设备管理人员或巡检人员发现设备故障报警时，设备管理人员即可在设备管理系统中派发工单至维修人员，维修人员在移动APP上进行确认，待检修完成后对设备故障工单进行闭环。其中涉及同一台设备的所有检维修工单数据将在系统的设备档案中进行自动汇总，其数据可以包含设备检修时间、原因、更换的备品备件、检修完成时间等情况，同时，设备管理人员可针对关键设备故障分析需要对相应工单数据进行直接查看。在该系统中，除了常用的设备检修模块，系统中关键设备的备品备件模块和特种设备管理模块的使用也显得尤为重要。设备管理人员前期将设备分类导入系统，同时将关键备品备件的规格型号、库存量以及物资计划申请配套信息录入系统，后期则可直接使用系统内备品备件的信息数据来进行提报计划和采购。而对特种设备管理模块而言，设备管理人员将特检所已签发该年次的特种设备检验报告录入系统，同时，在特种设备管理模块中重点标记特种设备使用登记情况和下次定期检验时间，以确保特种设备在使用期限内按时得到检定，使特种设备的使用合法合规。因此，收集关键设备信息数据是更好地使用设备管理系统的重要前提，当设备管理系统各个模块数据得到充分补充和完善后，管理人员可通过使用系统直接查询设备的重要数据和建立相应单据来开展设备管理工作，以提高设备管理工作效率。

3.5定期排污，减小污泥对污水处理装置的影响

1)生化处理单元在运行过程中需定期排出腐殖污泥，避免大量污泥在生化处理单元内循环，增加处理负荷，影响出水水质。2)电渗析处理单元需及时转运污水池内沉淀污泥，污泥会堵塞预过滤器，严重影响预处理效果，加剧电渗析膜片结垢速度。3)蒸发结晶处理单元各蒸发器转盐管道、蒸发室底部、循环管、液位计引压管、仪表仪器连接管等部位易沉积盐浆，定期对以上部位进行排盐及清洗，确保蒸发结晶处理单元长期稳定运行。

结语

综上所述，设备综合管理系统建设是一项长期复杂的工作，需要随着信息化技术的更新和设备管理需求的改变持续进行完善，在后期系统建设规划中，天然气净化厂将结合物联网技术、智能监控技术等的方式进一步完善设备管理系统各项模块的功能，进而使设备管理得到进一步提升，逐步实现天然气净化厂智能化、数字化管理和服务。

参考文献

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