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天然气脱水新工艺新技术的探析

2015/06/27  阅读 (0 )

简介:随着人们对资源需求量的不断增加,传统的煤矿资源已经不能够再满足工业、生活的需要。天然气资源的发现在极大的程度上解决了能源紧张的现状,为我国经济的发展提供了巨大的动

  随着人们对资源需求量的不断增加,传统的煤矿资源已经不能够再满足工业、生活的需要。天然气资源的发现在极大的程度上解决了能源紧张的现状,为我国经济的发展提供了巨大的动力。近几年来对天然气的研究逐渐深入,关于天然气的开采、净化技术得到了很大程度的提升。天然气脱水是天然气净化过程中相当重要的一个环节,对天然气净化有着举足轻重的作用。传统的天然气脱水主要采用固体吸附、低温分离以及溶剂吸收等方法,这些方法不仅效果较低、而且净化效果也不是太明显。近几年来对天然气脱水进行了深入的研究,现阶段天然气脱水方法有超音速脱水技术、膜分离脱水技术。本文就将对这几种天然气脱水技术进行分析研究,现报告如下。

  1 低温分离法

  1.1 工艺原理。低温分离法是传统天然气脱水的一种简单有效地方法,这种方法主要是以低温的形式将天然气分离出来。天然气饱和含水量会随着温度的降低以及压力的升高而相应的减少,因此可以通过此种方法对天然气进行分类。将使用水汽进行饱和的天然气在低温下或者高压下冷却的的环境下来进行脱水。这种脱水方法比较的简单,因此所需要的设备也较为简洁,所需要的成本较低。

  1.2 存在的问题。由于工作原理主要是通过低温或者高压来使得饱和天然气分离出来,也就是说要想达到分离的目的低温或者高压是两个必须的条件。当天然气压力过低时,将会极大地影响分离的效果。因此这个时候需要在外部引入增压设备或者是引入冷源,这样就造成了成本的提高。对于含有较高硫的天然气,在分离时会造成污水输送、尾气排放处理的困难。也就是说采用该种方法对天然气脱水,会造成很大程度上的污染。

  2 固体吸附法

  2.1 工艺原理。这是一种利用固体吸附剂的吸附张力对天然气中水分子进行吸附进而达到分离天然气的目的。在工业上对天然气进行分离时采用的是分子筛作为吸附剂,这种技术较为成熟,且在工业生产中应用也较为广泛。采用这种方法脱水效果较好,可以满足管输天然气的露点要求。即使在制冷温度处于较低的状态时,也可以对乙烷进行回收。

  2.2 存在的问题。分子筛脱水系统往往包含了许多的干燥器,这些干燥器处于分为脱水、再生和吹冷状态。此外还包含了再生器加热系统,这些系统综合运作确保分子脱水系统的正常运行。而分子筛系统所存在的主要的问题就是他需要投入较高的成本,他的设备以及操作成本都是比较高的。

  3 膜分离脱水系统

  3.1 工艺原理。膜分离技术采用的是生物半透膜的方法有选择的进出不同的成分,这样就使得各种成分在压力差或者是电位差、浓度差等的差异下通过半透膜来进行物质的传递。天然气膜分离法也同样是遵循这种原理使得天然气中的一些成分能够有选择性的脱离,膜分离脱水技术是一种操作比较简单、维护量比较少,且安全系数相对其他方法更高。

  3.2 存在的问题。虽然膜分离技术已经初步成熟但是仍然存在着一些问题需要解决,比如说膜的塑性和溶胀性、投资较大等。这些问题的存在严重的制约了膜的分离技术的广泛开展。为了进一步提高膜分离技术的效率,就需要从膜的材料出发研制出更加优质的半透膜来克服以往脱离中所存在的问题。

  4 溶剂吸收法

  4.1 工艺原理。这一种方法主要是利用了溶剂具有较好的吸水能力,它能够有效地对天然气中的水分进行吸收。在进行分离是将天然气吹入到吸收塔中,在这里面进行气液的传递和交流,最终由吸收剂将天然气中的水分进行吸取分离。在工业生产过程中经常使用三甘醇作为吸收剂,进行脱水之后的干天然气纯度相对较高。

  4.2 存在的问题。三甘醇脱水目前也存在着一些问题,采用这种方法系统较为复杂,并且产生的再生能耗比较大。经过这种方法脱离出的天然气一般损耗较为严重,且产生的污染物较多。由于设备比较大所以需要较大的空间来进行操作,在维护的时候比较复杂。如果天然气中含有酸性成分,那么会造成对设备的损害。

  5 超音速脱水技术

  这是一种比较新型的脱水技术,科技含量比较高、效率也相应较高。他充分结合了空气动力学的理论,经过不断地尝试和研发探索出的新的脱水技术。天然气通过收缩和扩张管绝热膨胀到超音速状态,此时温度和压力急剧的下降。水蒸气会在低温状态下被冷凝成小液滴,在经过旋流分离段时引起气液的分离。这一技术在国内刚刚起步,还存在着许多的局限性。

  结语

  天然气的需求量越来越高,对于天然气脱水分离的技术要求也相应的提高。如果能够以更小的成本、更简单的手段达到更佳的脱水效果,成为现在天然气研究的主要话题。对于天然气脱水技术的研究也会随之变得更加深入,相信随着研究的深入将会有更加高效科学的脱水技术出现。在生产中逐渐的推广使用这些新的天然气脱水新技术,使得天然气开发成本更低、效益更高。

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