摘要：在天然气净化的过程中，应用低温甲醇洗技术，能够有效去除天然气中的多种杂质，且具有净化程度高的突出优点，尤其是能够有效满足天然气净化对二氧化碳的杂质去除需求。在现阶段的天然气企业中，低温甲醇洗具有明显的优势，对此，应该积极实践，不断探索，推进其在现代天然气净化过程中的应用。
关键词：低温甲醇洗；技术；天然气净化；应用；分析
引言：天然气净化是天然气处理和加工的重要工序。其过程主要包括：固体杂质及液相夹带的分离、水分的脱除、酸性气体的脱除以及各种轻烃组分(C2H6-C6H14)的分离。固体杂质及液相夹带的分离通过常规的分离器即可实现，过程比较简单。而各种轻烃组分(C2H6-C6H14)的分离，石油工业上一般称之为轻烃回收过程。因此，天然气净化主要是指水分和酸性气体的脱除。天然气净化最常用的方法是溶剂吸收法和固体吸附法，对应于脱水和脱酸所用的吸收剂和吸附剂也各不相同，另外，脱水的方法还有膜分离法以及低温相变分离法等。
1.低温甲醇洗的特点
对于液化天然气过程，原料天然气的温度一般要降到-135℃以下，为防止H2O和CO2在低温下形成水合物和干冰而堵塞设备管道，要求将原料天然气的含水量降到×10-6以下，CO2含量控制在100×10-6以内，这样的净化要求是比较苛刻的。各种吸收方法都有其优缺点，而化学吸收法的一个最大缺陷在于吸收后的气体中都含有大量饱和水汽，一般是(2000-3000)×10-6，热钾碱法(Ben-fied法)水汽体积分数更是高达1.1%，而低温甲醇洗法出口气中水分含量很低，极大地降低了后序分子筛脱水过程的负荷。总结起来低温甲醇洗法用于天然气净化过程具有以下特点：一是溶解度高，甲醇在低温高压下，对CO2、H2S、COS和H2O有较大的溶解度，是热钾碱溶液的10倍。而且不用化学法再生时的大量热能，大大降低了净化成本，减少了设备投资。二是选择性强，甲醇对CO2、H2S、COS和H2O的溶解度大，但对其它组分的溶解度小，这样就可以同时将有害物质吸收分离掉。三是化学稳定性和热稳定性好，在吸收过程中不起泡，有利于稳定生产。四是在低温下甲醇粘度小，具有良好的传热、传质性能。五是腐蚀性小，不需要特殊的防腐材料，节省设备投资。六是甲醇价廉易得。七是缺点是甲醇有毒，需要冷源。由于天然气中CH4含量很高，CH4损失较大。在液化天然气过程中，原料气首先要经过预冷过程，冷却温度为-40℃左右，可以给低温甲醇洗提供合适的低温条件;解析出来的解析气含有大量的CH4等可燃气体，可以作为燃料气外输利用(比如作为燃气发电机的燃料气)，这样就回收了CH4，节约了能源;由此可见，低温甲醇洗的缺点在液化天然气过程中可以得到很好的弥补。通过以上分析比较可以看出，低温甲醇洗技术用于液化天然气过程具有很大的优越性，是一种理想的净化方法。在现代液化天然气的生产加工过程中，原料的温度必须要降低到零下135摄氏度以下。同时，为了防止CO2以及H2O在低温的条件下形成干冰以及水合物，堵塞输送管道，需要把原料的含水率保持在10-6，并将其二氧化碳含量降低到100×10-6之内。如此，才能够有效保证生产加工过程的顺利进行。这样的加工需求，对净化程序的要求是非常高的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现阶段，在我国的天然气企业中，普遍应用溶剂吸收法进行净化工作。具体来说，就是通过沸石分子筛进行净化吸附。在2×104m3/d的天然气净化工作中，则应用分子筛以及低温甲醇两种吸收方法结合进行净化工作。一般来说，根据溶剂吸收法的不同作用方式，可以将其分为化学吸收以及物理吸收两种。化学吸收主要用于酸性组分分压相对较低的天然气净化。物理净化则主要应用于酸性组分分压较高的天然气净化。碳酸丙烯酯、甲醇等都是比较常用的物理净化溶剂。
2.低温甲醇洗技术在天然气净化中的应用
由于现代低温甲醛洗技术的突出优点，其在现代天然气加工净化工作已经得到了非常广泛的应用，并取得了非常好的应用效果。但是，由于净化操作以及原料特点等方面的原因，其在实际应用的过程中还存在一些问题。对此，相关天然气净化工作人员应该积极实践，实现低温甲醇洗技术在天然气净化过程中更好的应用，以此切实优化天然气加工的质量以及效率，提高产业的经济效益。
2.1控制原料中的酸性气体含量
在进行天然气净化的过程中，如果其中的酸性气体含量过高，就会在极大程度上导致对净化设备的损害，进而阻碍后续加工流程的有效展开。同时，过高的酸性气体会导致企业净化人员对其控制的困难，通过低温甲醇法很难对其中的硫元素进行有效的降低，导致加工成本的大量浪费。例如：在某天然气生产企业中，原料中的硫化氢含量远超国家规定的标准，直接导致甲醇低温洗技术的应用效果不明显，后续工作难以展开，造成极大的成本浪费以及经济损失。对此，在进行天然气原料的净化工作时，应该首先对原料中的酸性气体含量进行检测，若原料的酸性气体含量较高，企业应该适当的采取相应措施。首先，应该应用防腐蚀性良好的设备进行净化工作。其次，为了保证企业对天然气酸性气体的有效控制，可以应用化学净化的方法，降低原料中的酸性气体含量，以此保证低温甲醇洗技术的有效应用条件，保证净化工作能够顺利开展。
2.2合理控制甲醇的消耗量
现阶段，我国的天然气加工企业普遍应用鲁奇技术进行天然气的净化。但是，这一技术具有明显的结构设计不合理的问题，容易导致甲醇浪费。这就在极大程度上造成了企业的成本浪费。同时，这一技术结构，不仅难以有效降低天然气中的杂质，还会在极大程度上增加原料中的甲醇成分，导致后续的加工流程难以有效进行。对此，天然气生产企业应该立足现代化的科技角度，对传统的天然气净化技术结构进行改革以及优化，切实提高净化过程中甲醇的消耗量，保证甲醇原料的最佳应用效率，降低企业成本，提高净化质量。
2.3做好甲醇设备的清洗工作
由于酸性物质具有较高的腐蚀性，因此，在对其设备进行处理的过程中，经常会出现一些聚合物质，如果在清洗的过程中，不能对这些物质进行有效的清除，将会在极大程度上导致设备净化效率的下降，甚至造成运行故障。因此，相关操作人员在清洗甲醇设备的过程中，应该注意对其中各类聚合物质的清理工作，以此保证设备的正常工作状态。
总结：综上所述，天然气作为我国重要的日常生活能源，其生产加工的质量一直是社会关注的热点。低温甲醇洗技术作为其重要的净化技术，对提高天然气的质量具有重要意义。
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论文作者:王耸
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/19
标签：甲醇论文; 天然气论文; 低温论文; 酸性论文; 过程中论文; 技术论文; 原料论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;