张家口国储液化天然气有限公司 河北张家口 075000
摘要：随着我国能源的紧缺以及对于环境污染控制的加强，天然气使用较为广泛，本文针对天然气液化过程中的相关技术应用进行了介绍，目的是提高天然气加工效果，提高液化气质量。
关键词：天然气；加工；工艺
1前言
随着我国工业生产的进一步发展，市场布局和结构也不断的调整和优化，对于天然气的需求量不断增加。由此就需要油田天然气在加工质量和数量方面得到有效的保障，为保证我国经济建设的稳定发展创造有利的条件。
2 天然气的加工
天然气加工主要是从天然气中提取凝析液的过程，最终的化工工艺方案的确定还需要由生产目标及液化产品的商业价值所定。液化天然气是天然气加工中的一种，主要系统包括预处理、液化、储存、运输和利用5个子系统。其生产工艺主要是将含甲烷90%以上的天然气，首先经过脱水、脱氢和脱酸性气体等进行净化，再利用制冷技术进行液化处理。
2.1 气态与液态天然气的分离
油田开采出的天然气是气液混合的状态，考虑到天然气的运输以及使用性能等问题，需要对其采取气液分离技术，以便于后续加工工艺的制定。首先是天然气的收集，油田中天然气的集气一般利用管网对分散的气体进行收集，而集气管网的布局需要根据实际情况而定，在压力和流体中含液量允许的情况下，可以进行单套管网的气液混输，也可以在井场利用两套管网先行进行气液分离。气液分离作为天然气加工的首要环节，对于后续工艺的进行具有重要意义。常用的分离方式有常温分离和低温分离，常温分离是通过加热的方式来防止水合物的形成。将井口的天然气先进行加热，后节流降压，再进入分离器。加热以及降压的程度应该根据井口的压力而定，这种分离技术一般会在井场或者集气站中用于干气的分离。低温分离用于井口刚生产的天然气，在油水分离器中进行初步处理，先析出游离水，然后向天然气中加入甘醇等防冻剂，进行节流降压，将析出的凝析油送入低温分离器。天然气经换冷后输出，凝析油吸水后的稀甘醇一起进入稳定塔，然后在油-甘醇分离器中分开，前者送往贮罐，后者经提浓后重复使用，这种分离技术一般用于湿气。
2.2 清除杂质
天然气中含有一定的二氧化碳和硫化氢，其中的二氧化碳虽然安全隐患不高，但是在燃烧后会对空气环境造成污染，加剧温室效应，所以在天然气液化加工工艺中，首先应该将二氧化碳清除干净。因为天然气是易燃易爆品，而硫化氢一旦燃烧就会产生毒气，产生严重的安全事故，所以应该清除硫化氢。常用的方法有化学吸收法、物理吸收法、液相直接氧化处理法、干床处理法，在实际应用中，可根据实际情况选择最佳方案。以氨基作为溶剂，同时适当的添加其他添加剂也是常用的方法之一，不仅能够有效降低天然气中二氧化碳的浓度，而且还能够避免腐蚀现象的发生，提高天然气燃烧的清洁性。在此阶段进行的天然气加工主要是消除安全隐患以及降低环境污染，所以此阶段的任务比较重要。
2.3 天然气脱水工艺
经过脱硫和脱酸处理后的天然气中一般都含有一定的水蒸气，如果在液化天然气运输的过程中，在温度和压力变化的影响下，在天然气中就会析出凝结水、冰或者其他固体水合物，从而引发管道堵塞，不利于天然气输送工作的顺利进行，所以在天然气进入输气系统前，应该进行脱水处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中比较常用的脱水方法是利用三甘醇（或二甘醇）作为吸湿剂，在脱水塔中，甘醇由上而下与天然气进行逆向接触，将天然气中的水分吸出，将天然气的露点降低到符合输气的标准，提高天然气输送效率。
2.4 液化装置工艺
现阶段，天然气的液化装置工艺主要有3种类型，阶式制冷工艺、混合制冷工艺和膨胀制冷工艺。阶式制冷循环起初作为一种常规的制冷工艺应用比较广泛，但是随着技术的发展，这种工艺需要的制冷机组多，流程较长，对制冷剂纯度要求较高，且在含氮量较多的天然气中不太适用，所以目前已经很少应用。混合制冷工艺是由阶式制冷演变而来的，虽然流程短、机组少、投资低，但是效率较低，设计计算较难。膨胀制冷工艺能耗低、流程短、投资省、操作灵活，但是液化率低。所以在实际应用中应该根据实际情况选择适宜的液化装置工艺。
3 液化工艺的选择和注意事项
天然气作为十分重要的能源，在我国得到了广泛的应用，为了更好地加强对其的应用，就必须在其集气加工质量上进行不断的处理和优化，但是必须针对性的进行集气方式的选择。因为在油田天然气集气中，不同的集气工艺模式，其实际应用效果和范围也不同，因而必须结合实际进行针对性的选择。
3.1 高压集气的加工工艺
高压集气主要是在不注入抑制剂的情况下，对集气管线进行保温，并高压进站，当天然气进站后，对其进行集中加热、节流脱水，最终计量之后将其外输。在整个工程中，井口角阀的操作压力在14Mpa以下，并对集气管线进行保温，通过采取单井进站和集中加热的方式，对其进行节流分离，并计量外输。但是需要注意的是，若在冬季，因为气井的出气温度很低，而管线又较长，就需要通过移动注气井注入甲醇抑制剂的方式，才能确保冻堵情况得到有效的处理，促进气井安全高效的生产。
3.2 低压集气的加工工艺
低压集气主要是采取井下节流和低压串联的方式进行集气，气井集气管线的管井和集气站内主要的工艺系统的设计压力和冬季的井口控制压力应结合实际来确定。具体就是在井下节流之后，在不注入抑制剂的前提下，采取低压串接入站，并对其进行常温分离脱水和两级增压以及集中外冷进行脱水脱烃的目的实现。
3.3 注意事项
因为不同的气藏在地质条件上存在较大的差异，且不同的气田在集气工艺上也有所不同，在对集气管线中水合物的处理方面的侧重点也不同。我们必须结合自身的实际，针对性的选取集气工艺。例如本文提出的高压和低压集气工艺，其有着各自的优势和不足。就高压集气来看，通过注入甲醇抑制剂之后，能有效的确保整个气田气井的生产效率，但是其气田的高压集气和不增压的生产期就会变短。而低压集气工艺系统具有良好的经济效益。
4结语
天然气作为我国重要的清洁能源，具有极高的环保性，在推动我国建设能源节约型社会的过程中做出了重要的贡献。天然气的环保特性还需要在加工过程中进行严格的把控，将可能造成环境污染和安全隐患的因素在加工过程中处理掉。所以根据油田开采和生产的实际状况，选择适宜的加工工艺方式，同时还要不断研发新技术，创新思路和理念，不断提升天然气加工工艺水平，提高天然气的供应质量和数量，进一步推动我国清洁能源的发展。
参考文献：
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论文作者:张龙海
论文发表刊物:《防护工程》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/26
标签：天然气论文; 工艺论文; 加工论文; 气井论文; 甘醇论文; 井口论文; 对其论文; 《防护工程》2018年第5期论文;