摘要：目前，我国城镇化发展迅速，天然气加工工艺亟待创新，由于天然气能源自身具有一定的特殊性，对加工工艺进行研究创新具有重要意义。文章结合当前常见的天然气加工工艺，对工艺节能创新发展提出一些建议。
关键词：天然气；加工工艺；工艺发展；净化工艺
引言
天然气主要是由甲烷构成的燃料。传统的化学燃料在燃烧之后会产生许多废料，并且在燃烧过程当中还会产生许多对环境有害的气体或者液体，天然气在燃烧之后不会产生任何废水和废渣，对大自然不会产生任何的危害，更重要的是天然气的热值较高，不会在燃烧的过程当中产生对人体有害的物质，其安全性更高。所以近年来天然气相关工艺一直受到科学家的重点关注，同时政府也采取支持政策鼓励天然气行业的发展。
1天然气加工工艺相关概述
对于不同的天然气存量应选择不同的运输途径。国内外较为普遍的运输方式有环状、放射状、树枝状等运输管方式。在应用不同的运输方式时也要注意地形地质方面的条件约束。此外，二氧化碳、水等杂质也会对天然气管道工程造成一定的损害。这一系列的条件约束都是天然气集输过程中工作人员应该考虑的问题。为了避免天然气杂质对管道的影响，在实际操作中增加了净化厂这一步骤，力求提高天然气纯度，将安全事故概率降到最低。在具体的运输工作中，仍存在其他的影响因素，容易造成安全事故。受到科学家的重点关注，同时政府也采取支持政策鼓励天然气行业的发展。在电子自动化不断发展的今天，天然气净化处理技术也有了长足的进步。不断优化的处理技术为天然气的发展提供了有利的帮助。在国内外现行的处理技术有脱硫溶剂串级吸收法等，这些技术在消除天然气杂质方面发挥了重要作用。企业应该将部分资金投入到引进先进化的管理模式，先进化的管理模式可以有效的提升化工企业的天然气调度；大量资金的投入可以更好的引入科学化的技术。天然气化工企业在发展期间，只有充分的将两者结合起来，才能更好的促进化工企业的大发展大繁荣。
2天然气加工工艺分析
2.1天然气脱水
天然气脱水的方法一般有溶剂吸收法、固体吸附法、低温法、膜分离法、化学反应法等。溶剂吸收法的常用吸收剂是甘醇类物质，因为甘醇分子结构中的羟基和醚键，和水作用形成氢键，使其具有极强的亲水性，使脱水深度加强。目前天然气工业中溶剂吸收法和固体吸附法是应用最广泛的方法。此处主要介绍溶剂吸收法。工艺流程：第一，未脱水的天然气首先要对其进行机械脱水和除杂，然后导入吸收塔；第二，从吸收塔的底部导入处理后的天然气，自下而上与贫甘醇溶液逆向接触，贫甘醇溶液吸收气体中的水蒸气；第三，脱除水的天然气（干气）从吸收塔顶部出来流经三甘醇/气体换热器进行冷却；第四，冷却后的贫甘醇溶液进入吸收塔的顶部，而富甘醇溶液从吸收塔底部出来后送入到甘醇再生塔中；第五，富甘醇溶液在再生塔顶部经过预热，再经预换热器换热，最后在闪蒸分离器中进行闪蒸分离。闪蒸气可进行放空处理或作为工程燃料气，凝析液可做进一步处理，富甘醇溶液经过滤、加工然后进入再生塔的精馏柱中；第六，使富甘醇与气化上升的三甘醇蒸气和水蒸气充分接触，进行热交换；第七，常压条件下操作重沸器，将富甘醇溶液中的水蒸气通过直接加热的方法进行气化，从精馏柱顶部排出；第八，将再生甘醇贫液，依次通过贫、富甘醇预换热器进行冷却；第九，利用甘醇循环泵加压后导入三甘醇和气体换热器冷却，最后通过甘醇吸收塔，使其循环使用。
2.2冷凝分离技术
天然气冷凝分离技术相对应于脱水工艺，完成天然气处理和冷凝液回收。天然气含有很多杂质气体，不同杂质气体的理化性质不同，冷凝分离技术利用这一特点（不同气体的沸点不同），达到天然气净化效果。通常，天然气冷凝是指将预处理的天然气在-162℃的条件下进行加压冷凝，使其发生液化，而其余杂质气体的沸点均高于天然气，完成凝液分离工作，得到纯净的天然气液体。在实际的操作过程中，工作人员要根据不同成分和理化性质的天然气对该技术进行调整，不断优化操作工艺，达到安全又可靠的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3高压射流液化工艺技术
在天然气的液化加工工艺中，高压射流液化技术是通过对天然气加压到20兆帕，然后利用循环水使得天然气温度降到40摄氏度，对于循环未冷液化天然气，在T0-1板式换热器换热到0摄氏度左右，制冷剂预冷机组将天然气预冷到-38摄氏度，通过T0-2与循环未液化天然气换热到-67摄氏度，随后进行节流降温，剩余三分之二的未液化天然气经过换热，进入原料气压缩机压缩，被映射器再次液化，从而得到液化天然气产品。在天然气的混合制冷流程工艺技术的应用过程中，相比级联式液化工艺技术，混合制冷流程应用到的设备数量大大减少，成本有效减少，同时混合制冷流程的应用能够使得天然气得到一定的混合制冷剂作为补充。但是在混合制冷流程的应用过程中，能源消耗较大，相比级联式液化工艺技术的应用过程，能源消耗高出百分之十五。在原料气压和甲烷含量较高的天然气液化过程中，应用直接对天然气膨胀制冷的工艺进行液化，这种工艺技术涉及到的相关设备较少，工艺操作过程简单，成本低廉。高压射流液化技术能耗高，投资大，得到的产品市场比较有限。
2.4MDEA+DEA脱硫脱碳工艺的应用
在常规的天然气脱硫脱碳溶液中，DEA与MEA相比，其腐蚀性比较弱、酸气负荷高、成本低，但却无选择性，MDEA是选择性的脱硫溶剂，但在应用中容易与二氧化碳反应，进而生成反应热较小的碳酸盐，再生时需要的热量少，适合脱除大量的二氧化碳，可以将其中作为配方溶液溶剂使用。这样一来，将MDEA与DEA制成混合溶液使用，即可达成更佳的处理成效。DEA可以与二氧化碳生成氨基甲酸眼，且其反应速率较高，在平衡气相中水硫化氢和二氧化碳含量较低，因此商品气净化度得以保证，并且其装置也可实现经济运行。
2.5绝热固定床甲烷化工艺
绝热固定床工艺，即在与外界无热量交换，将催化剂填充到固定床容器中，使反应物转化的工艺，固定床容器分为：径向反应容器和轴向反应容器，由于反应体系为绝热过程，在反应过程中，甲烷化反应为强放热过程，对催化剂和反应容器耐热性能要求较高，往往一级反应容器，放热最多，温度最高。在目前的研究中，绝热固定床甲烷化工艺主要在于过程的温度控制，若温度控制得当，将会减少工艺投资。
3天然气加工工艺前景预测
天然气作为一种清洁能源，在现代社会发挥着重要的作用。当前，我国环境保护压力较大，因此天然气有着广阔的应用前景。能量消耗是天然气生产过程中成本控制的关键因素，也是其发展和应用的重要限制因素，天然气本身是清洁能源，但其开采和生产需要消耗大量能源，如不对其生产和加工过程的能耗加以控制，其不能作为真正的清洁能源。不同地区采气井的形式不同，采气的工艺和方式也不尽相同。在天然气生产过程中，如果采用自喷采气工艺，由于进口的节流作用，会产生一定的能量损失。当其采用排水采气工艺后，能量损失会有一定的改变。如果采用抽吸方式进行排水采气，会增加电能消耗，此时应利用变频调速措施来控制电能消耗，或者选择节能的电动机及抽吸设备，进而达到节能的作用。在实际的生产过程中，为了能够降低采气井的能量损耗，应尽可能减少天然气井口的放空量，使天然气井口生产平稳的状态，避免压力过高发生爆炸等事故。
结语
综上所述，面临越来越严峻的的资源压力，我们应该审时度势，积极储能，合理配置。中国能源行业消耗需要进一步得到改善，结构调整，掌握具有自主知识产权的天然气直接液化、天然气间接液化、天然气脱酸脱水的改进等工艺技术，构建管理机制达到世界领先水平，推动天然气产业的全面发展。
参考文献
[1]薛勇勇，刘阳，刘琳琳.基于层次分析法优化天然气净化工艺[J].化工进展，2016,12(5):13-15.
[2]贾曦.浅析天然气净化工艺设计的要点及优化[J].化工管理，2015,3(36):67-69.
[3]曹新.天然气化工生产工艺技术优化[J].化工设计通讯，2017,11(8):45-47.
论文作者:王志军
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30