天然气集输工艺与处理措施探讨.pdf

一 8 0 一 ■ 节能减排 石 油 和 化 工 设 备 2 0 1 5 年 第 1 8 卷 天然气集输工艺与处理措施探讨 龙婷婷 中石化西南油气 分公司川西采气厂 ， 四川 德 阳 6 1 8 0 0 0 [ 摘要]天然气被誉为 “ 绿 色清洁能源”，具有燃烧洁净、热值 高、使用安全等优势。天然气目前已成为我国工业生产和 居民生活的重要燃料能源，需求量逐年增加。本文结合笔者多年的工作实践，就天然气集输工艺与处理措施进行 了探讨。 [ 关键词] 天然 气；集输 工艺；处理措施 天然气作为 一种优质 能源 ，因其具有 价格 低 廉 、供应可靠、燃烧时污染小、单位热值 高等特 点 ，被誉为 “ 绿色清洁能源 ”。随着我 国天然 气 工业的快速发展 ，每年生产加工处理的天然气 数 量均不断增加。因此 ，天然气集输 与处理遇到 的 问题 目益突 出。本文就天然气集输工艺与处理 措 施进行一些探讨 。 l 天然气集输工艺 1 ． 1 天然气矿场集输 天然气矿场集输包括输送和采集两部分 ，天 然气集输 工艺技术 的高低直接影响到环境保护 、 平稳供 气、安全输送 、天然气生产成本等方面 。 天然气矿场集输在天然气 生产工艺 中具有重要 的 作用。 1 ． 2天然气集输工艺流程 天然气井场 中最主要 的装置是采气树 ，采气 树 是一套管汇 系统 ，由三通 或 四通 、闸阀等 部件构 成 。同时，将相应 的设备 用于处理天然 气中的杂质、凝液等 和仪表 用 于测量和控制 温度 、压力、流量等 接在采气树节流 阀之后 ， 就构成 了一整套井场流程 。值得注意 的是 ，所有 用来避 免形成水合物 、凝析油量 、计量气量 、分 离气体 中杂质、调节气井工作 等的仪表和 设备都 应该直接安装和布置 在距井 口不远 之处 。从气井 中采 出的天然气 ，经水套加热炉加热 、针型阀节 流降压，再经二级节流降压后进入 分离器，将机 械杂质、凝析油、游离水在分离器中分离 。通过 计量后 ，天然气进 入集气干 线；经 油水分离、计 量分离器分离出液体 之后，液烃输 至炼油厂进 行 处理，而水则 回注入地层 。 这种 井 场单 井 常温 分 离工 艺 流程 的最大 的 缺 点在 于不 便 于集 中处 理污 水 ，需 有人 值守 井 口，但对于采气管线长 、井 间距离远 的边远井较 为适宜 ，通常适用于气 田建设初期供气量小 ，气 井少 、压力不高 、井 口分散 ，不含硫 或含量甚 微 、用户较近 的单井气处理。 1 - 3常温分离集气站流程 对 于凝 析油 含 量不 多 的 天然 气 ， 只须在 常 温分离 的矿场集气站 内完成分离计量 、节流调压 等操作 即可 。对于气体 已经在井场进行 了初步处 理或气体基本不含游离水 、固体杂质时 ，可采用 “ 一 级分 离、一级加热 、二级节流 ”的流程 。任 何一 口井 的天然气输 至集气站 ，首 先都要利用 一 级节 流来 调节 压力 ，再加 热 利用 换 热器 来完 成 ，然后 再进行 二级 节流 ，将压力 调到规定 的 压力值 。虽然 天然气 中含有饱和蒸汽 ，但天然气 的温度 随着加热而得到提 高，因此 ，即便节流 ， 也不会 出现水合物 ，不会对正常生产造成影响 。 天然气经 过节流 降压后 ，其所含 的凝析油 、水滴 和 固体颗粒 可再通过分 离器来进行脱 除，其流量 可利用孔板流量计来进 行测量 ，最后经过管汇送 入输气管线 。液体 凝析油和水 从分离器下部 引入至计量罐 中，对液体 凝析油和水 的数量 进行测量后 ，再将其分别送至油罐和水池 。 对 于 气 体 中含 有较 多的游 离 水和 固体 杂质 的情况 ，可采用 “ 二级 分离、一级加 热、二级节 流 ”的流程 。经一级节流 降压后 的天然气进入到 一 级分离器 中，为避免 出现热负荷增加 、换热器 堵塞 的现 象，应该分离掉气体 中含有 的固体杂质 作者简介 龙婷婷 1 9 8 3 一，女，IN,I l l 乐山人，本科，工程 师。研究方向为油气集输及地厩工程建设。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第3 期 龙婷婷天然气集输工艺与处理措施探讨 一 8 1一 和游离水 。气体加 热 利用换热器来完成 后能 够将其温度提 高到预 定值 ，然 后再利用二级节流 来 降低其压力 ，直至达 到规 定的压 力值 ，再将 天 然气 中所含 的杂质 、凝析液等在 二级分离器 中进 行分离 ，最后经过汇管送入输气管线 。液体 凝 析 油和水 从分离器下部 引入到计量罐 中，对液 体 凝析油和水 数量进行测量之后 ，再将其分 别送至油罐和水池 。 1 ． 4天然气集输防火防爆工艺 在 选用 轻 烃 回 收 、天然 气 处 理 中使 用 的 电 气 设 备 ，务 必要 依据 压 力 容器 安 全技 术监 察 规程 、GB5 0 0 7 4 等相关的规范标准来进行 。轻 烃液化 气的拆 卸与安装工作不得在雷雨天气下进 行 ；同时，要严格 依据GB 5 0 0 7 4 规定设计轻烃 回 收罐 区，轻烃回收罐 区的接 地电阻要保持在 1 0 Q 以下，要明确相 应的罐体防静 电、防雷接地装置 及 防火堤 。天然气 装置在确定之后 ，要在完成相 关 的气体置换 、试运 、试压 工作 后 ，才能将 其投 入到生产实 际中。惰性气体 是主 要的置换气体， 在完成置换后 ，要 取样 分析 ，规 范标 准要求其含 氧量必须在2 ％以下。 此 外，若天然气处理装置 需要 带压 不置换动 火焊补 ，应 当首先放 空气体 ，再分 析抽 取样 品、 蒸汽清洁 、蒸汽吹扫 。天然气 的实际浓度 不得超 过2 5 ％，务必要将其保 持在 最低 爆炸浓度范 围以 下。对于动火设备 、管道之 间的进 出 口法兰 ，为 了达到 不传 导的效果 ，务必 要采用 厚度在6 mm 以上的绝缘盲板 材料为钢质 。若 当地气温在 0 ℃以下，为避免气水分离设备 、容器 出现冻结， 应 当采取高效、完善 的防冻措施 。如果 已出现堵 塞、冻结的情况，也应尽量不动用 明火。 2 天然气处理措施 天然气若要成为商 品天然气 ，必须要达到 以 下两方面的要求 2 ． 1 经济效益要求 热值是天然气经济效益 的体 现，若天然气 中 存在过 多的氮气或二氧化碳 ，就很难达到发热量 的要求 。虽然各个 国家对于商 品天然气 的发热量 有着不 同的规定值 ，但都 明确规定 ，商 品天然气 中不能含有过量的氮气或二氧化碳 。 2 ． 2环境保护要求 天 然气 中通 常含 有硫 ，若 不及 时 处理 ，这 些硫成分在燃烧过程 中会转化为二氧化硫 ，排入 大气 中就会形成酸雨 ，所 以，天然气要达到商品 天然气的要求 ，必须除去硫成分。而要实现这 一 目的，就必须进行天然气净化 或称 为天然气调 质 、天然气处理 。通常而言，天然 气净化工 艺 包括四类 工艺，分别是尾 气处理 、硫磺 回收、脱 水 、脱硫脱碳 ，其 中，尾气处理 、硫磺 回收是为 了满足环保要求及综合利用硫成分 ；脱水 、脱硫 脱 碳 则是 为使 天然 气达 到 商 品天然 气 的质量 指 标 。天然气 中酸性气体 的脱 除，现 已开发 了多种 处理方法 ，这些方法可分为湿法和干法两大类 。 干法脱硫 目前在工业上 已很少应用 ，大型工业化 处理装置 以湿法为主 。湿法脱硫按其溶液的吸收 和再生方法 ，可分为化学吸收法、物理吸收法和 氧化还原法三类 。 3结语 天然气 目前 已成 为我 国工业生产 和居 民生活 的重要燃料能源 ，需求量逐年增加 ，深入研究天 然气集输工艺与处理措施既能创造丰 厚的经济 效 益，又能实现 良好的社会效益 。 ◆参考文献 [ 1 ] 陈胜男，于海． 浅谈天然气的集输送管理[ J 】 ． 化学工程与装 备 ，2 0 1 1 ，2 3 6 1 3 1 1 3 3 ． 【 2 】 林红娇． 天然气集输系统节能减排技术的研究与实施【 J ] ． 中 国石油和化工标准与质量 ，2 0 1 1 ，3 1 1 2 1 4 3 - 1 4 5 ． 『 3 ]3王桃，王林元，何天鹏等． 熵技术在天然气集输场站安全 评价中的运用【 J 】 ． 天然气与石油， 2 0 1 2 ，2 7 1 1 0 9 1 1 4 ． [ 4 ] 姚月敏，马静，陈胜男． 浅谈天然气集输气常见问题以及 对策【 J ] ． 科技与企业，2 0 1 4 ，2 8 3 1 2 0 ． 1 2 4 ． [ 5 】 郭培勇，黄文，张正玖等． 天然气集输系统节能减排措施 研究与实施[ J ] ． 油气田环境保护，2 0 1 1 ，2 2 2 1 6 7 - 1 7 0 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m