天然氣凈化裝置節能探究范文

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摘要：

近年來，隨著能源事業的發展，人們對天然氣的需求量也在不斷增多。天然氣凈化是一項高耗能的工程，為了盡可能地節約成本，應當將天然氣凈化節能工作做好。由于天然氣凈化節能工作面廣、點多，因此其凈化裝置也有著十分巨大的節能潛力。目前在天然氣凈化中常采用一種含硫天然氣凈化裝置，本文圍繞凈化廠的關鍵耗能點，對這種凈化裝置的節能運行問題和途徑進行了分析，希望能夠給相關行業帶來一定啟發。

關鍵詞：

天然氣；天然氣凈化；凈化裝置；節能

自“十二五”以來，我國開始全面構建現代能源產業體系，而天然氣作為當今最重要的能源之一，其產業迎來了新的發展期。天然氣凈化是一種高耗能行業，大力開展天然氣凈化節能工作具有跨時代的意義[1]。大多數天然氣凈化廠在實際生產中都比較側重于產品氣質量及生產任務，而未對天然氣凈化節能引起足夠的重視。天然氣凈化節能工作面廣、點多，沒有系統的指導措施，再加上受環境、氣質、氣量及工藝設備等因素的影響，其凈化裝置大多存在一定的節能空間。以下筆者就以含硫天然氣凈化裝置為例，結合實生產際運行情況，談談天然氣凈化裝置的節能問題。

1天然氣凈化廠的關鍵耗能點

以含硫天然氣凈化裝置為例，其主要是由分離、壓縮、脫硫、脫水、制冷、精餾、火炬與放空系統以及公用工程等裝置系統組成的。具體的脫硫方法為干法脫硫，酸性氣體從填裝有脫硫劑的固定床層反應器頂部進入，其中的硫化氫與脫硫劑發生反應被固化而脫除。脫硫劑的有效成分一般為氧化鐵。其耗能點主要有以下幾個：①主風機，耗能介質為電能，通常須連續運轉用電；②鍋爐，耗能介質為燃料氣，鍋爐負荷影響著耗氣量，但我公司鍋爐僅檢修期間容器蒸汽處理時才啟運，平時停運，故這方面的消耗較??；③其他裝置，耗能介質為燃料氣，因裝置漏、滴、跑等引起能耗。

2天然氣凈化裝置的節能途徑

(1)脫硫單元

從原料氣壓縮機出口的氣體首先經過除油器除油，然后除油后的天然氣再進入到脫硫塔內脫除其中所含有的硫化氫組分，之后再經脫硫塔出口過濾器除去其中夾帶的粉塵和雜質，接著進入分子篩脫水單元[2]。脫硫單元采用干法脫硫，脫除原料氣中的硫化氫，采用2或3具脫硫塔，可并聯運行，也可串聯運行。每具脫硫塔的脫硫劑裝填量為35立方米，更換脫硫劑時間一般在正常設計工況下根據上游天然氣中硫化氫含量和脫硫劑的硫容情況進行確定，當脫硫劑硫容飽和時需要更換新脫硫劑，一般情況下，一年約更換三次左右。

(2)分子篩脫水

分子篩脫水所采用的工藝主要是變壓吸附及再生。具體來說，就是在進行吸附時，需要在高壓狀態下，而在進行再生時，則需恢復為低壓狀態下。一般情況，如果再生壓力越低，那么其所需要的溫度也越低，因此在進行再生之時應當要與溫度做好協調，并盡可能地減少下游的外輸管網的壓力，從而使再生壓力盡量降低[3]。再者再生壓力越低則再生所需時間也越短。另外若在冬天作業，則來氣中往往含水量較低，此時則可以適當降低再生氣流量及溫度，從而縮短加熱所需時間，以達到減少能耗的目的。同樣的，當來氣量較少時也可以采取這一方法。

(3)制冷單元

空冷器風機一般都具有變頻功能，當外界環境和溫度出現較大的變化時，可以根據實際情況而靈活運用這一功能。若處于冬季中，可以選擇將扇葉的傾角調小、減少風機運行臺數或者直接將所有風機都停運；再者應定期對風機進行清洗，保證其氣流通效率。另外膨脹機機組也是制冷單元的重要組成部分之一，雖然其耗電量很少，但是其運行工況變化卻往往會對制冷量產生十分關鍵的影響，一般若制冷量很大，則可以在很大程度上降低深冷裝置系統中的空冷及輔助制冷環節負荷，這樣就可以達到節能的效果[4]。為了盡可能地提高制冷量，可以通過提高膨脹機的膨脹比和增壓效果來實現，具體來說，就是提高進口壓力而降低出口壓力，以使膨脹機能夠在最佳工況下進行運行。

(4)電氣儀表節能

首先應節約儀表資源，如濕凈化氣無需采用溫度計，蒸汽鍋爐上水不用設置流量計，僅在循環水總管處設置一個溫度計等；其次是合理選擇儀表型號，根據不同的調節精度要求而選擇不同的儀表；再者應盡可能地節省安裝材料，例如縮短引壓管長度等；最后在儀表的維護工作中也要注意節能，加強儀表風管線等的漏風巡檢，避免因漏風而增加能耗，減少天然氣孔板計量誤差，提高其精確度等[5]。

3結語

綜上所述，天然氣凈化裝置有著極大的節能空間，通過合理的節能途徑能夠大大降低天然氣凈化成本。目前我國在這方面的研究已經取得了一定的成果，未來還需繼續加強重視和研發，從而找出更加科學有效的節能途徑。

參考文獻：

[1]李奇，姬忠禮，段西歡，馬利敏.基于HYSYS和GA的天然氣凈化裝置用能優化[J].天然氣工業，2011，09:102-106+142-143.

[2]欒濤，金偉，杜建光，許慧萍，紀民舉.一種新型天然氣凈化裝置及技術[J].煤氣與熱力，2013，10:27-30.

[3]黃雪鋒，李濤，李靜，陶兆勇，程璐，匡林驕.天然氣凈化裝置節能途徑探討[J].天然氣與石油，2016，02:26-29+7.

[4]王世建，冉文付，陳奉華.天然氣凈化裝置低負荷運行節能措施探討[J].石油與天然氣化工，2013，05:447-451+456.

[5]杜德飛，胡金燕，李宇，趙靚.天然氣凈化廠脫硫裝置能耗分析及節能措施探討[J].油氣田環境保護，2013，05:20-22+25+82-83.

作者:譚瑞琪 單位:中國石油大港油田天然氣公司