摘要:随着人们生活品质的不断提升，对环境质量要求也越来越高，液化天然气等清洁能源得到了广泛应用，天然气液化技术也得到了长足发展。天然气液化技术又可分为直接液化技术和间接液化技术，在不断的创新与发展中，这两种天然气液化技术也取得了新的进步。
关键词：液化天然气;技术；研究
随着我国社会经济的发展和进步，人民的生活水平不断提升，对于能源的需求也在不断增加。由于煤炭、石油等能源应用带来了温室效应以及其它污染物的大量排放，给环保事业带来一定的挑战，因此，天然气，特别是液化天然气这种清洁、高效能源得到广泛推广应用。
1我国天然气液化技术的发展概况
天然气液化技术的研究最早开始于20世纪初。在这一时期，为有效缓解自身的能源危机，德国开始进行天然气液化技术的研究。在此之后，美国、日本等发达国家也纷纷开始天然气液化技术的相关研究，并且在不断研究的过程中开发出了一些新的工艺和技术。在这些技术中，最主要的几种天然气液化技术包括供氢溶剂法(EDS)、氢天然气法(H－Coal)、联合加工法等。作为天然气炭的生产与消费大国，我国的天然气液化技术在20世纪70年代开始发展，也取得了一些技术突破。随着技术水平的不断提升，我国的天然气液化技术发展速度也在不断加快，逐步赶上了发达国家的水平，在一些技术领域甚至处于世界领先地位。
2天然气液化的工艺技术
2.1天然气脱酸技术
在气田当中开发的天然气含有一定的酸性组分，如果不进行处理，将会给天然气液化过程中的金属设备造成腐蚀，同时还会对周边的环境造成不利的影响，除此之外，在天然气的化工生产过程中，如果脱酸不彻底也会造成催化剂中毒，给工作人员的人身安全带来威胁，因此对天然气进行脱酸十分必要。天然气脱酸工艺有很多，主要有溶剂吸收法、非再生性法、直接转化法以及膜分离法等多种方式，而在这些方法当中，以碱性溶液为吸收剂的溶液洗手法是应用最为广泛的天然气脱酸方法。
在溶液法的天然气脱酸工艺当中，醇胺法的应用范围最为广泛，可以用作天然气脱酸工序吸收剂的醇胺溶液主要有甲基二乙醇胺(MDEA)、二乙醉胺(DEA)、一乙醇胺(MEA)等，这些溶剂具有不同的性质和应用方式，需要工作人员根据实际情况进行选择。MEA法采用的主要是分子质量小的伯醇胺，这种醇胺溶液具有较强的挥发度和腐蚀性，因此在进行天然气脱酸工艺的操作中，需要采取较低浓度的溶液，同时还具有较高的蒸发损失，再生能耗高，对烃类的吸收能力是最小的。但是这种方法能够同时脱除天然气中的二氧化硫和二氧化碳，不具备选择性。
DEA法是当前天然气脱硫工艺当中应用比较广泛的醇胺溶液，相比于MEA法，这种方法在进行反应的过程中不会产生过高的反应热，同时碱性、腐蚀性以及挥发性都很小，但是在进行天然气脱除的过程中需要采取高浓度的溶液，容易带来较高的酸性负荷。但是这种方法对循环容量和操作费用等的要求都不高，所以需要工作人员进行合理选择。MDEA法虽然在硫化氢的反应能力方面步入MEA法，但是这种方法能够脱除大量的硫化氢，同时抗降解能力强，还不会产生高度的反应热和腐蚀情况，能够和众多溶剂进行复配，因此是当前应用范围最为广泛的醇胺脱酸法。
2.2天然气脱水技术
分子筛是当前我国天然气液化的脱水工艺当中应用范围最为广泛的天然气脱水工艺，这种全新的吸附剂具有吸附能力强的特点，因此能够广泛应用与天然气脱水工艺当中。相比于其他脱水机，分子筛能够根据分子情况的不同来进行有选择性的吸附，由于分子筛集体内部具有很多孔径均匀的孔道，因此能够提供更大的表面积，同时还能够对大型的分子进入到孔穴当中进行阻止，对分子进行选择性的吸附。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
除此之外，分子筛还能够实现对不饱和分子、极性分子以及易极化分子的强化吸附，提高脱水流程中的吸附效果。同时对于小分子的吸附来说，虽然这些小孔径分子都能够通过分子筛的孔径，但是不同的小分子在极性、不饱和度以及空间结构等方面都存在一定的不同，所以吸附的强弱和扩散速率也存在一定的不同，从而实现对不同的分子进行分离，提高脱水效果。
同时，对于低浓度或者高温度等较为极端的情况之下，分子筛也有良好的吸附表现，由于分子筛内部的空腔较多，同时孔径较小，因此空腔周围的孔壁在吸附的过程中会产生力场叠加的情况，因此会明显提高吸附效果，所以在吸附浓度低或者温度高等较为极端的情况之下也能够有明显的吸附效果。最后，相比于其他的脱水方法，分子筛具有更长的使用寿命，由于分子筛能够对吸附的水分进行选择，因此能够避免出现重烃共吸附导致的吸附剂活性受到影响，提升分子筛的使用寿命。
2.3天然气液化技术
天然气的液化过程，实际上就是通过降温的方式促进气态的天然气凝结成液态，这一过程主要是通过应用换热器来实现，因此对天然气液化来说，制冷系统是整个天然气液化工作的核心。在进行天然气液化的过程中，需要参考设备、流程、液化气用途以及对环境的影响等诸多方面，根据这些因素的共同要求来制定天然气液化的方案。此外，不同的液化装置在启动停机时间、操作难度、运行功耗以及可靠性等方面都存在一定的差异，因此需要工作人员结合实际的设备工作情况来制定出最合理的天然气液化方案，促进天然气液化工作质量的提升。
3天然气液化技术的新发展
3.1新型催化剂的开发
通过研究可以发现，在天然气液化的生产流程中，无论何种工艺，都需要使用催化剂。因此，加快开发新型的催化剂成为天然气液化技术发展的必然趋势。而在新型催化剂的开发过程中，需要注意一下几个方面:①不同工艺流程需要使用的反应器。②提升催化剂的活性，从而促进生产效率的提升。③新型的催化剂需要能够与原料进行充分的混合。只有在这几个方面尽量做到完美，才能保障新型催化剂在天然气液化生产中发挥重要的作用。
3.2新型溶剂的研制与应用
在天然气液化的生产流程中，首先就需要对天然气炭进行溶解，之后才是对天然气炭的溶解物进行生产加工，进而生产出各种不同类型的液态燃料或工业原料。因此，新型溶剂的开发也是天然气液化技术的重要发展趋势之一。在进行新型溶剂的开发过程中，不仅需要注意新型溶剂对于天然气炭等原料的溶解效果，而且需要保障溶解之后的产物能够在之后的生产流程中快速、彻底地发生反应。
3.3间接液化技术的应用愈发广泛
与直接液化技术通常只能生产一种产品相比，间接液化技术不仅能够生产出主要产品，而且能够生产出种类繁多的副产品。这些副产品中，很多都可以作为其他工业的燃料或原材料。此外，在此产品价格方面，某些副产品的价格往往会超过主要产品，因此，各种副产品的出售也能够成为天然气液化生产企业的重要利润来源。同时，直接液化技术对于生产条件也有比较严格的要求，因而使用成本较高。因此在当下，间接液化技术在天然气液化技术中的应用变得越来越广泛。这也是天然气液化技术的重要发展趋势之一。
结语
天然气在我国能源结构当中占据重要的地位，经过液化处理的天然气在运输和储存上具有高度的优势，因此需要重视天然气的液化工艺，不断研发新技术和新工艺，提高天然气液化工艺的质量。
参考文献：
[1]罗玉龙.液化天然气储存及应用技术探析[J].石化技术,2018,25(11):58.
[2]张学武.液化天然气技术优点及其应用[J].信息记录材料,2018,19(11):218-219.
论文作者:史徐武
论文发表刊物:《城镇建设》2019年13期
论文发表时间:2019/9/17
标签：天然气论文; 技术论文; 分子筛论文; 溶液论文; 溶剂论文; 催化剂论文; 分子论文; 《城镇建设》2019年13期论文;