探讨天然气净化厂尾气处理工艺

刘伟 王同 刘娜 张旭

摘 要：随着我国节能减排保护环境政策的不断深入，越来越多的工业生产企业重视生产过程中对环境的保护，并且他们引进新技术对产品进行净化处理，以降低污染物的排放。虽然天然气与其他能源相比可以说是清洁环保型能源，但是在天然气净化的过程中会有一部分有害的尾气排放的空中，特别是含硫的杂质，在天然气净化过程中它会形成二氧化硫等有害气体排放到空气中造成严重的环境污染，所以在天然气净化过程中应加强净化尾气的处理，减少尾气的排放。

关键词：天然气；净化厂；尾气处理；工艺

中图分类号：X743 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）11-0311-01

1 前 言

随着清洁能源天然气的生产和使用量的不断增加，生产企业和使用企业对天然气的净化工艺越来越重视，希望通过对天然气净化的工艺技术研究，来降低天然气中其他杂质的含量，降低污染物的排放量，保护了我们赖以生存的环境，所以近几年天然气生产企业得到了迅速发展，也得到了能源界的认可。但是由于天然气净化过程存在缺陷使得尾气中含有一些H2S和CO2没有被净化掉，排放到空气中污染环境，其中较为严重的就是二氧化硫的产生，现在为了减少天然气中杂质的含量，降低天然气燃烧过程中有害气体的排放，对天然气净化厂尾气处理工艺技术进行研究，通过对天然气净化厂尾气处理工艺技术现状的分析找到净化技术存在的问题，以采取有效的解决措施。

2 天然气净化厂尾气处理中存在的问题

2.1 脱硫脱碳技术存在的问题

随着天然气生产和需求量的不断增加，以及保护环境政策的不断深入，天然气生产企业对天然气的净化技术也是越来越重视，尤其是对含硫较高的天然气的净化更是重视，因为含硫较高的天然气如果净化工作没做好，那么天然气投入到使用过程中所产生的污染物的量是非常大的，加重了对环境的污染，而我国对于H2S和CO2的含量超过20%的天然气的净化处理还没有达到一个非常成熟的水平，所以采取普通的脱硫溶剂工艺进行脱硫不仅循环量大，能耗高，而且脱硫效果也达不到要求，现在所使用的氧化还原技术、化学与物理溶剂和物理溶剂法、混合胺工艺技术、低温甲醇洗工艺技术等脫硫脱碳工艺技术虽然各有各的优点[1]，但是在实际应用中依然存在缺陷，比如混合胺工艺技术对于天然气的净化效果还是比较好的，但是由于在净化过程中醇胺类溶剂会与天然气中的酸性气体反应使醇胺类溶剂的量减少，并且反应了的溶剂是很难回收的，并且在使用此工艺技术时，溶剂量的减少是必不可免的，这也是该技术最大的缺陷。

2.2 含硫物质回收技术存在的问题

加强对于天然气脱硫脱碳后的含硫物质回收，提高装置硫碳的回收率，降低天然气燃烧后尾气中有害物质的排放量。但是在天然气净化后，对于酸性气体中的H2S和CO2中硫碳的回收效果并不是很好，尤其是硫碳回收后进行水解工艺时，水解效果并没有低含硫和中含硫天然气中硫碳物质的回收效果好，所以对于天然气中硫碳物质的回收技术还是有待进一步提升的，尤其是回收装置中水解工艺技术水平的提高，降低水解技术的局限性。

3 天然气净化厂尾气处理工艺分析

3.1 含硫物质回收工艺分析

根据实际回收效果分析，一般硫磺回收装置酸气中含有的H2S越多，硫的回收效果就越好，天然气燃烧过程中排放的尾气中含硫气体的量也就越少，而天然气经过脱硫处理后，酸气中的二氧化硫的含量也不超过50%，而含硫物质的回收装置对硫的回收率能达到90%以上，有机硫副产含硫量达到5%左右，经过水解技术不能很好地将其降到最低，所以在天然气的净化中存在着一些局限[2]。近年来，随着我国天然气开采和使用量的不断增加，天然气的净化已经成为天然气开采和使用中重点净化的能源，而且随着人们环保意识的不断增强，国内外对环境保护要求的不断提高，天然气使用过程中SO2的排放量是一定要降低的，所以天然气的净化技术和含硫物质的回收技术都面临着严峻的挑战，提高天然气的净化技术水平和回收装置的回收效率是目前天然气净化过程中迫切需要的。

3.2 脱硫脱碳工艺分析

天然气中含量较高的杂质就是硫化氢和二氧化碳这两种酸性气体，所以为了降低污染物的排放，保护环境对天然气的净化也主要是进行脱硫脱碳净化。对于脱硫脱碳技术的分析，国外主要采用国外主要是使用化学溶剂法二乙醇胺（DEA）法、甲基二乙醇胺（MDEA）法，或者将MDEA作为技术基础，研制出配方脱硫脱碳溶剂法，而我国所采用的天然气净化技术主要是氧化还原技术、化学与物理溶剂和物理溶剂法、混合胺工艺技术、低温甲醇洗工艺技术等。氧化还原技术主要用于含硫量较少的天然气净化；化学与物理溶剂和物理溶剂法有着较高的选择性，能量消耗也较低，它能够脱去天然气中的有机硫，尤其是含有机硫较高的天然气，净化效果非常好；混合胺工艺技术对于脱去天然气中的H2S和CO2是非常有效的，它主要是利用醇胺类溶剂与天然气中酸性气体反应的原理来除去H2S和CO2，但是由于溶剂参加反应会使醇胺类溶剂的量减少，并且很难回收，所以在天然气的净化过程中要注意溶剂的损失量[3]；低温甲醇洗工艺技术主要是对天然气中所含的甲醇进行净化，但是它对酸性气体的溶解度较高，所以也能够很好地除去天然气中的酸性气体。

3.3 化学与物理溶剂和物理溶剂工艺

这种天然气净化厂尾气处理技术之所以被使用是因为该技术有着较高的选择性，并且能量消耗也比较低，可以有效的脱去天然气中的有机硫，尤其是对于含有机硫较多的天然气的净化效果会更显著。纯物理溶剂是在高压的环境下，溶剂对天然气中所含的酸性成分进行物理溶解，以达到对酸性物质的去除；化学和物理结合的溶剂，通过对溶剂配比的调整，可以有针对性的对天然气进行脱硫除碳的效果。该技术在许多大规模的合成氨净化设施中被使用能够减少天然气中有害气体的排放。

4 结 论

综上所述，工业发展促进了天然气需求量的增加，同时也促进了天然气的生产技术和净化技术的发展与研究，而天然气净化厂尾气处理工艺在天然气质量和环境保护方面面临着严格的要求，所以为了降低天然气中H2S和C02的含量并且有效的对尾气进行回收处理，需要技术人员不断的加强尾气处理工艺的研究和创新，以提升我国天然气净化的质量，降低环境中污染物的排放，保护好环境。

参考文献

[1]王治红，黎 冉，朱 江，郑志远.天然气净化厂尾气中二氧化硫脱除技术进展[J].现代化工，2015（06）.

[2]刘敬东，李晓博.天然气净化厂酸气处理技术新思考[J].化学工程与装备，2017（09）.

[3]曾继磊，乔光辉，卫国锋，刘 菲.一种天然气净化厂低浓度酸气硫磺回收工艺[J].化工管理，2017（24）.

收稿日期：2018-3-15