液化天然气工厂重烃脱除工艺方案比选
时间：2021-02-10 04:01:40 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：近年来，随着全球经济的不断发展，人们对物质生活的要求越来越高，使得能源危机越来越突出，且汽车等相关行业的迅速发展，也使有害气体排放量逐年增长，对环境造成了毁灭性的破坏，全球变暖等与人类生存息息相关的现象也越来越严峻。为有效缓解人与自然的矛盾，在一定程度上解决能源危机，走可持续发展道路势在必行，而天然气作为清洁能源，其出现及应用大大缓解了人类面临的能源问题，而如何更好地应用天然气这一资源也成为相关人员关注的重点。
关键词：液化天然气工厂；重烃脱除；方案比选
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.079
1 前言
现阶段，随着天然气资源应用地越来越广泛，液化天然气由于其具有运输方便、易于存储的特点越来越成为天然气企业开采的第一选择。使用液化天然气不仅能有效提高运输和存储效率，在一定程度上降低企业的生产成本，还能尽可能避免出现能源浪费现象，有效缓解能源危机。由于天然气中海油二氧化碳等主要杂质，还含有一定数量的苯、重烃等杂质，因此为了使液态天然气的作用得到最大程度的发挥，就必须采取一定手段脱除杂质。
2 液化天然气重烃脱除工艺概述
烃类的沸点随着分子量的增大而逐渐提高，因此，在對天然气进行冷凝的过程中，最先被冷凝的往往是重烃，如果没有在恰当的时候将重烃率先分离掉，或者是在冷凝之后未能尽快分离重烃，那么重烃一旦被冻结，就会对管道及设备造成堵塞。近年来，我国科学技术获得了质的飞跃，在天然气净化方面的工艺技术已经渐趋成熟，对于重烃脱除主要有吸附分离法、异戊烷溶解法、深冷分离法等传统脱除工艺，除此之外还有新型脱除重烃的工艺[1]。
3 液化天然气重烃脱除工艺方案比选
3.1 液化天然气预处理过程分析
天然气液化通常是经过液化和预处理两部分工作，在天然气进入液化设备之前进行预处理工作，这一过程主要是要脱除天然气中的水分、酸性气体、机械杂质和重质组分，通过脱除这些杂质，从而有效避免这些杂质腐蚀或者堵塞设备，保障液化天然气的工作效率。另外，除了要去除上述杂质之外还要清除掉如氮气等惰性气体[2]。而经过预处理的天然气更为清洁，但是仍然会有不符合液化标准而需要二次净化的情况出现。通常基本负荷型的液化天然气工程距离气源较近，由于井口气中的杂质含量较高，所以液化前进行杂质处理工作是十分有必要的。
3.2 液化天然气重烃脱除工艺
3.2.1 传统重烃脱除工艺
传统的重烃脱除工艺主要有吸附分离法、异戊烷溶解法、深冷分离法三种，吸附分离法主要将硅胶、分子筛、活性炭作为吸附剂，通过不同烃类吸附能力的差异分离烃类气体，这种分离方法主要应用在原料气中的重组分含量低且设计规模小的情况中，但这种方法仍有一定的缺陷，仅仅单纯利用分子筛和活性氧化物并不能完全脱除重烃，不能有效降低重烃含量。
而余下未被脱除的重烃多是采用深冷分离法进行脱离吸附分离法通过吸附、加热解吸、再生三个阶段进行吸附，但是如果原料气中的重组分较多，单单采用吸附分离法进行分离，并不能将重烃完全分离出来，因此常将吸附和深冷分离两种方法结合起来以获得更好的重烃脱除效果[3]。
异戊烷溶解法是针对苯含量高的烃类组分。对于深冷分离法，该分离法是依据烃类组分的沸点进行气液分离，将天然气进行冷却，当天然气冷却到烃露点温度以下，从而得到凝液，之后再进行重烃脱除，在脱除过程中多采用节流膨胀的方法，从而得到较为纯净的天然气。
3.2.2 新型重烃脱除工艺
随着能源价格的不断攀升，国家日益重视环境保护，液化天然气的应用越来越广泛，而这也带动了液化技术的不断发展，在液化天然气的过程中，通过不断优化改进传统的重烃脱除技术，由此出现了节流分离法和超音速分离技术等新的重烃脱除工艺，此外还有将传统工艺与新型技术结合起来的脱除工艺[4]。将天然气冷凝后分离水和液烃的技术被称为超音速技术，该分离技术多借助旋流器、拉瓦尔喷管、涡流分离叶片和扩压管开展工作，通过喷射气体降低温度，提高速度，在这一过程中，天然气中的水和重烃都转化为液态从而被凝析出来，从而有效进行重烃脱除。而节流分离法，主要是将气体从高压节流向低压，根据气体温度在节流前后发生的话，再通过分析含烃原料气中各烃类组分冷凝的温度，在合适的温度分离出不同的组分，从而有效脱除重烃[5]。
4 液化天然气重烃脱除工艺意义
近年来，随着社会经济发展水平不断提高，科学技术也有了质的飞跃，市场制度渐趋完善，这也是的我国工业市场的竞争越来越激烈，大范围地应用天然气这一清洁能源，不仅能有效提高相关企业的经济效益，还能在一定程度上缓解人与自然之间的矛盾，使我国各行业的发展坚定不移地走可持续道路。同时液化天然气投资见效快，在长距离运输过程中，液化天然气不需要大型储气设备，用低温槽车就可以进行运输，而这也大大降低了液化天然气的运输成本，在一定程度上推广了液化天然气的应用[6]。
5 结束语
为了能进一步适应经济迅速发展的现状以及满足保护环境的需要，液化天然气的应用前景极为广阔，而要使这一资源的效果能得到最大程度的发挥，就需要相关人员密切关注液化天然气的相关工艺，特别是脱除杂质的工艺，液化天然气的纯净与否与其最终的使用效果直接挂钩，因此要在充分总结传统脱除工艺的基础上与新兴技术相结合，探讨比选出更为高效更为科学的液化天然气脱除杂质工艺方案。
参考文献：
[1]刘枭，董贵君.重烃脱除工艺技术探讨[C].中国液化天然气储运技术交流会，2016.
[2]郑义哲.LNG工厂重烃脱除工艺介绍与新工艺研究及应用[J].工业，2016（12）：00255-00256.
[3]冯帆.LNG工厂脱重烃工艺技术探析[J].化工管理，2017（28）.
[4]宁玉鑫.天然气液化工厂预处理与液化工艺应用分析[D].北京建筑大学，2014.
[5]岳春静.液化天然气系统中重烃脱除系统的研究[J].广东化工，2013，40（12）：222-223.
[6]王道广，WANGDao-guang.液化天然气生产中重烃分离技术综述[J].现代化工，2017（08）：170-173.
