天然气处理与加工工艺
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天然气的生产与加工技术天然气是一种重要的能源资源,广泛应用于工业、民用和交通等领域。
为了满足日益增长的能源需求,天然气的生产与加工技术得到了大量的研究和发展。
本文将就天然气的生产过程、加工技术以及相关的环保问题进行探讨。
一、天然气的生产1.勘探与开采天然气的生产首先需要进行勘探工作,通过地质勘探、地震勘探和钻探等手段,确定潜在的天然气储量。
在勘探的基础上,选择合适的开采方法,常见的有常规开采和非常规开采。
常规开采主要通过井筒将天然气从地下储层输送到地面,而非常规开采则包括页岩气、煤层气和可燃冰等开采方式。
2.采气与净化天然气采气过程中,需要使用抽采设备将地下的天然气引到地面。
然后通过管道输送、凝析操作等工艺,将其中的杂质和液态组分去除。
常见的净化工艺包括吸附法、脱硫、脱气、脱水等。
3.储运与分配经过净化处理的天然气会被储存起来,以备后续需求。
储气设备的选择需考虑安全性和经济性因素。
储运过程中,天然气常用的方式是通过管道输送,也有液化天然气(LNG)和压缩天然气(CNG)等储运方式。
分配方面,天然气会根据需要分配到不同的用途和地区。
二、天然气的加工技术1.液化天然气(LNG)技术液化天然气是将气态天然气经过低温冷却转化为液态,便于储运和储存。
液化天然气通过常规净化过程后,经过压缩和冷却,将气态天然气转化为液态。
其中的甲烷和其他组分会被分离出来,以保持液化天然气的稳定。
2.天然气处理技术天然气中的硫化物、二氧化碳以及其他杂质会对天然气的使用造成一定的影响。
因此,天然气处理技术被广泛应用。
常见的处理技术包括脱硫、脱氮和脱水等。
脱硫技术通过物理或化学方法去除硫化物,脱氮技术用于去除二氧化碳和氮气,脱水技术则主要用于去除水分。
三、天然气生产与加工的环保问题天然气的生产与加工不可避免地会产生环境问题。
其中,温室气体排放和水资源消耗是重要的环保问题。
为了减少温室气体排放,需要改进生产和加工工艺,提高能源利用率;同时,加强排放监控和治理措施,减少大气污染。
天然⽓处理与加⼯⼯艺总结天然⽓处理与加⼯⼯艺重点第⼀章基本知识1. 国内外天然⽓资源情况以及在未来能源结构中的地位。
世界天⽓资源常规天然⽓资源:根据《中国能源报》2011年06⽉27⽇报道,世界天然⽓资源量为471万亿⽴⽅⽶,其中俄罗斯天然⽓储量居世界之⾸,占世界天然⽓储量的近23.7%,以下依次为伊朗、卡塔尔、阿联酋和沙特阿拉伯。
⾮常规天然⽓:⾮常规天然⽓主要包括页岩⽓、致密砂岩⽓、煤层⽓和天然⽓⽔合物等。
全球⾮常规天然⽓资源丰富,达4000万亿⽴⽅⽶,是常规天然⽓资源量的8.3倍。
其中煤层⽓256万亿⽴⽅⽶,致密⽓210万亿⽴⽅⽶,页岩⽓456万亿⽴⽅⽶,⽔合物3000万亿⽴⽅⽶。
我国的天然⽓资源我国的常规天然⽓远景资源量达56万亿⽴⽅⽶,其中59%的资源分布在中西部的川渝、陕⽢宁、青海和新疆四⼤⽓区,四⼤⽓区内天然⽓资源量约为22.4万亿⽴⽅⽶。
除陆上四⼤⽓区外,我国近海天然⽓资源也⼗分丰富,南海、渤海、东海都是天然⽓富集地区。
到2010年底⽉,全国累计探明的可开采天然⽓资源量超过38万亿⽴⽅⽶。
据中国⼯程院介绍,我国⾮常规天然⽓资源也相当丰富,初步预测,页岩⽓、致密⽓的可采资源总量在20-36万亿⽴⽅⽶,煤层⽓地质储量为36.8万亿⽴⽅⽶,居世界第三位。
我国境内也有丰富的⽔合物储藏。
据专家分析,青藏⾼原盆地和东海、南海、黄海的⼤陆坡及其深海,都可能存在体积巨⼤的⽔合物。
据报道,我国的南海海域蕴藏着丰富的⽔合物,约70万亿⽴⽅⽶,其能源总量⼤约是⽯油储量的⼀半。
地位:据近20年统计,世界天然⽓的消费量⼤致以平均每年2~3%的速度在增长;在当今世界能源消费结构中,达到24%,成为三⼤主⼒之⼀。
⽬前,世界正处于天然⽓取代⽯油⽽成为世界主要能源的过度时期,国际能源界普遍认为,今后,世界天然⽓产量和消费量将会以较⾼的速度增长,2020年以后世界天然⽓的产量将要超过煤和⽯油,成为世界最主要的能源。
“⼗⼆五”期间,我国天然⽓消费⽐例将翻番,由⽬前在能源消费结构中占4%的⽐重提⾼到8%。
天然气处理与加工工艺1.天然气的分类(1)按产状分类,游离气和溶解气(2)按经济价值分类,常规天然气和非常规天然气(3)按来源分类,于油有关的气,与煤有关的气,天然沼气,深源气,化合物气(4)按组成分类,干气,湿气,贫气,富气或净气,酸气(5)我国习惯分法,伴生气,气藏气和凝析气2.天然气的主要产品;液化天然气,液化石油气,天然气凝液,天然气油,压缩天然气 4.天然气处理与加工含义(1)天然气加工是指从天然气中分离,回收某些组分,使之成为产品的那些工艺过程(2)天然气处理是指使天然气符合商品质量和管道运输要求所采取的工艺过程 5.烃露点;在一定压力下,天然气中烃类开始冷凝的温度水露点;在一定压力下,天然气中水蒸气开始冷凝的温度6.华白指数;是代表燃气特性的一个参数,是燃气互换性的一个判定指数第二章1.预测天然气水含量的方法:图解法和状态方程法2.引起水合物形成的主要条件是:(1)天然气的温度等于或低于露点温度,有液态水存在(2)在一定压力和气体组成下,天然气温度低于水合物形成的温度(3)压力增加,形成水合物的温度相应增加3.水合物形成的条件预测方法:相对密度法,平衡常数法,Baillie和Wichert法,分子热力学模型法,实验法4.吸附负荷曲线(吸附波):在吸附床层中,吸附质沿不同床层高度的浓度变化曲线破点:床层出口气体中水的浓度刚刚开始发生变化的点透过(穿透)曲线:从破点到整个床层达到饱和时,床层出口端流体中吸附质的浓度随时间的变化曲线吸附剂平衡吸附量:当床层达到饱和时,吸附剂的吸附量动态(有效)吸附(湿容)量:吸附过程达到破点时,吸附剂的吸附量天然气绝对含水量:每标准立方米天然气的实际含水量天然气饱和含水量:在一定温度压力下,天然气与液态水达到平衡时气体的绝对含水量天然气的相对湿度:天然气中实际含水量与饱和含水量之比天然气的水露点:在一定压力下,天然气中的水蒸汽开始冷凝的温度第三章热力学抑制剂,动力学抑制剂的作用机理及应用特点?向天然气中加入水合物动力学抑制剂后,可以改变水溶液或水合物相的化学位,从而使水合物形成的条件向较低的温度或较高的压力范围;动力学抑制剂注入水后在溶液中的浓度(w)很低(小于0.5%),且不影响水合物形成的热力学条件,但是,它们可以推迟水合物成核和晶体生长的时间,因此也可以起到防止水合物堵塞管道的作用第四章1.天然气脱水的方法有冷却法、吸收法和吸附法,其中冷却脱水的方法又可分为直接冷却法、加压冷却法、膨胀制冷冷却法、机械制冷冷却法。
天然气厂工艺流程
《天然气厂工艺流程》
天然气是一种清洁、高效的能源,广泛应用于工业、民用和发电等领域。
天然气厂是将天然气从地下储藏层中提取、净化和加工的设施,其工艺流程包括天然气采集、气体处理、压缩和输送等步骤。
首先,天然气从地下储藏层中通过钻井和井口设备进行采集。
然后,天然气通过管道输送到天然气厂,经过初步的过滤和除水处理后,进入气体处理装置。
在气体处理装置中,天然气首先经过脱硫处理,去除其中的硫化氢和二硫化碳等有害物质。
接着,天然气会经过脱水处理,去除其中的水蒸气,使其达到一定的质量标准。
此外,还需要对天然气进行脱碳处理,去除其中的二氧化碳,保证其纯度和热值。
经过气体处理后,天然气将被压缩成液态天然气(LNG),以便于储存和运输。
压缩后的液态天然气会被输送到管道或者船运送到需要的地方进行使用。
另外,一些压缩的天然气也会被送入储气库中进行储存,以备不时之需。
总的来说,天然气厂的工艺流程包括采集、处理、压缩和输送等步骤,通过这些步骤,天然气得以被提取、净化和加工,最终成为我们生活中不可或缺的能源。
天然气处理与加工工艺
嘿,朋友们!今天咱来聊聊天然气处理与加工工艺这档子事儿。
你说天然气这玩意儿,就像个神奇的宝藏,从地底下冒出来,可不能直接就用呀,得好好拾掇拾掇。
这就好比你得了块璞玉,不得精心雕琢一番嘛!
天然气从井口出来的时候,那可真是啥都有啊,有水汽啊,有杂质啊,就像一个大杂烩。
这时候就得靠各种工艺手段来给它清理清理。
就像咱打扫房间一样,把那些不要的灰尘啦、垃圾啦都给清理掉。
首先呢,得脱水吧。
你想想,要是天然气里水分太多,那可不行,就跟咱吃的米饭要是水放多了会黏糊糊的一个道理。
脱水工艺就像个厉害的魔法师,把那些多余的水分变没了。
然后呢,还有脱硫。
硫这东西可讨厌了,对设备不好,对环境也不好。
脱硫就像是给天然气洗了个干净的澡,把那些脏东西都洗掉啦。
再说说分馏,这可有意思啦!就好像把不同的东西按照它们的特点给分开来。
天然气里各种成分都有,咱得把它们区分开来,各取所需嘛。
经过这一系列的处理和加工,天然气就从一个灰头土脸的小可怜变成了干净漂亮的宝贝啦!可以送去千家万户,给大家带来温暖和便利。
你说这天然气处理与加工工艺是不是很神奇?就像一个大厨,把各种食材加工成美味佳肴。
咱生活中用的天然气,可都是经过这么一道道精细的工序才来到我们身边的呀!这背后有多少人的努力和智慧呀!
咱得好好珍惜这来之不易的天然气,可别浪费啦!同时也得感谢那些默默工作在天然气处理与加工一线的人们,是他们让我们的生活变得更加美好。
总之,天然气处理与加工工艺是个非常重要,又非常有趣的事儿。
它让我们的生活更加便利,更加舒适。
大家可别小瞧了它哟!。
天然气处理与加工工艺
第一章
1,天然气的主要成分是甲烷,此外还有乙烷,丙烷,丁烷,戊烷及己烷以上的烃类
2,天然气的分类(1)按产状分类,游离气和溶解气(2)按经济价值分类,常规天然气和非常规天然气(3)按来源分类,于油有关的气,与煤有关的气,天然沼气,深源气,化合物气(4)按组成分类,干气,湿气,贫气,富气或净气,酸气(5)我国习惯分法,伴生气,气藏气和凝析气
3.天然气的主要产品;液化天然气,液化石油气,天然气凝液,天然气油,压缩天然气
4.天然气处理与加工含义(1)天然气加工是指从天然气中分离,回收某些组分,使之成为产品的那些工艺过程(2)天然气处理是指使天然气符合商品质量和管道运输要求所采取的工艺过程
5.烃露点;在一定压力下,天然气中烃类开始冷凝的温度
水露点;在一定压力下,天然气中水蒸气开始冷凝的温度
6.华白指数;是代表燃气特性的一个参数,是燃气互换性的一个判定指数,只要一种燃气于燃具所使用的另一种燃气的华白指数相同,则此燃气对另一种燃气具有互换性
第二章
1.相图
2.预测天然气水含量的方法,图解法和状态方程法
3.引起水合物形成的主要条件是(1)天然气的温度等于或低于露点温度,有液态水存在(2)在一定压力和气体组成下,天然气温度低于水合物形成的温度(3)压力增加,形成水合物的温度相应增加
4.水合物形成的条件预测;相对密度法,平衡常数法,Baillie和Wichert法,分子热力学模型法,实验法
5.天然气水合物的结构;体心立方晶体结构,金刚石型结构,结构H型水合物
在形成水合物的气体混合物体系中,可能出现平衡共存的相有气相,冰相,富水液相,富烃液相和固态水合物相
6.吸附负荷曲线(吸附波);在吸附床层中,吸附质沿不同床层高度的浓度变化曲线,称为吸附曲线
7.破点;床层出口气体中水的浓度刚刚开始发生变化的点,为破点
8.透过(穿透)曲线;从破点到整个床层达到饱和时,床层出口端流体中吸附质的浓度随时间的变化曲线
9.吸附剂平衡吸附量;当床层达到饱和时,吸附剂的吸附量
10.动态(有效)吸附(湿容)量,吸附过程达到破点时,吸附剂的吸附量
11.天然气脱水方法,天然气绝对含水量;每标准立方米天然气的实际含水量
12.天然气饱和含水量;在一定温度压力下,天然气与液态水达到平衡时气体的绝对含水量
13.天然气的相对湿度;天然气中实际含水量与饱和含水量之比
14.天然气的水露点;在一定压力下,天然气中的水蒸汽开始冷凝的温度
第三章
热力小学抑制剂,动力学抑制剂的作用机理及应用特点?
向天然气中加入水合物动力学抑制剂后,可以改变水溶液或水合物相的化学位,从而使水合物形成的条件向较低的温度或较高的压力范围;动力学抑制剂注入水后在溶液中的浓度
(w)很低(小于0.5%),且不影响水合物形成的热力学条件,但是,它们可以推迟水合物成核和晶体生长的时间,因此也可以起到防止水合物堵塞管道的作用
第四章
1.冷却脱水的方法;直接冷却法,加压冷却法,膨胀制冷冷却法,机械制冷冷却法,天然气脱水的方法有冷却法,吸收法和吸附法
2.常用的脱水吸附剂为氧化铝,活性铝土,活性氧化铝,硅胶和分子筛
3.甘醇法脱水与吸附脱水其优缺点(1)投资费用。
固体吸附剂脱水装置的投资和操作费用比甘醇脱水装置要高(2)再生费用。
甘醇脱水装置的甘醇富液再生时,脱除1Kg水分所需的热量较少(3)甘醇法脱水压降较小,吸附法脱水压降较大(4)露点降。
吸附法脱水后的干气露点降可低至-100℃(5)甘醇受污染或分解后具有腐蚀性(6)操作方式。
甘醇法脱水为连续操作,而吸附法脱水为间歇操作
4.起泡的原因和预测方法;原因;吸收塔内气体流速过高是甘醇起泡的物理原因,甘醇被固体杂质,盐分,缓蚀剂和液烃污染,则是其起泡的化学原因。
预测方法;天然气进入吸收塔之前先在入口气涤器中脱除液体和固体杂质,将甘醇进行过滤,提高气体和贫甘醇进塔温度使其高于气体中重烃的露点,也可注入消泡剂防止甘醇溶液起泡
5.甘醇在使用过程中将会受到的污染;氧气串气系统,降解,PH值降低,盐污染,液烃,淤渣,起泡
第五章
1.吸附法脱水是指气体采用固体吸附剂脱水,固也称为固体吸附剂脱水
2.物理吸附是由液体中吸附质分子与固体吸附剂表面之间的范德华力引起的
3.化学吸附是吸附质与固体吸附剂表面的未饱和化学键力作用的结果
4.天然气脱水常用的吸附剂活性铝土和活性氧化铝,硅胶和分子筛
5.分子筛类型;A型X型和Y型
6.复合固体吸附剂的特点(1)既可以减少投资,又可以保证干气露点(2)活性氧化铝可以作为分子筛的保护层(3)活性氧化铝再生时能耗比分子筛低(4)活性氧化铝的价格较低
7.固体吸附剂工艺参数的选择;吸附周期,湿气进干燥器温度,再生加热与冷却温度,加热与冷却时间分配
8.吸附剂床层内的吸附过程;吸附剂床层由吸附饱和区,吸附传质区和未吸附区三部分组成第六章
1.天然气回收的目的与方法
从天然气中回收液烃的目的是(1)生产管输气(2)满足商品气的质量要求(3)最大程度的回收天然气液。
回收方法可以分为;吸附法,油吸收法和冷凝分离法三种
2.按照提供冷量的制冷系统不同,冷凝分离法可分为冷剂制冷法,直接膨胀制冷法和联合制冷法三种
3.根据天然气在冷冻分离系统中的最低冷冻温度,又将冷凝分离法分为浅冷凝分离与深冷凝分离
4.制冷方法,(1)阶式制冷系统;由几个单独而又相互联系的不同温度等级冷剂压缩制冷循环组成(2)混合冷剂;是指由甲烷至戊烷等烃类混合物组成的冷剂
5节流膨胀与透平膨胀的区别;(1)节流过程用节流阀,结构简单,操作方便,等熵膨胀过程用膨胀机,结构复杂(2)膨胀机中实际上为多变过程,因而所得到的温度效应及制冷量比等熵过程的理论值小(3)节流阀可以气液两相内工作,即节流阀出口可以允许有很大的带液量,而膨胀机出口允许的带液量有一定的限度
6.天然气凝液回收由哪几部分组成,其主要目的;天然气回收工艺方法主要由原料气预处
理,压缩,冷凝分离,凝液分馏,干气再压缩以及制冷等部分组成。
原料气预处理的目的是脱除原料气中携带的油,游离水和泥沙等杂质,以及脱除原料气中的水蒸气和酸性组分等原料气压缩的目的是为了提高天然气的冷凝率
7.天然气凝液回收的工艺
第七八章
二氧化碳含量过高,会降低天然气的热值
从天然气中脱除酸性组分的工艺过程称为脱硫,脱碳,习惯上统称为天然气脱硫
1.天然气脱硫的方法;间歇法,化学吸收法,物理吸收法,联合吸收法(化学-物理吸收
法),直接转化法,膜分离法
2. 写出醇胺法脱硫时,伯醇胺与硫化氢,二氧化碳的主要化学反应及应用特点
3醇胺法脱硫工艺
4克劳斯法与改良克劳斯法硫磺回收基本原理
5.克劳斯法硫磺回收常用的工艺方法有;直通法,分流法,硫循环法,直接氧化法
6.克劳斯法硫磺回收装置的主要设备有反应炉,余热锅炉,转化器,冷凝器
7.液硫脱气工艺有循环喷洒法和气提法两种
第十章
天然气液化一般包括天然气净化(也称预处理)过程和天然气液化过程两部分
LNG工厂按照LNG的使用情况主要分成两种类型;基本负荷型(基地型)和调峰型
1.LNG生产装置的分类及特点
按照LNG的使用情况分成两种类型。
基本负荷型(基地型)特点:液化能力也较大,并附有码头和装载设施调峰型特点:液化能力小,储存及再气化能力相对较大
除上述主要类型外,还有两种类型LNG工厂:终站型特点:液化能力小,再气化能力及储罐容量很大卫星型特点:本身无液化能力
2.天然气液化工艺过程原料气预处理:原料气中的CO HS COS 采用醇胺法或其它方法脱
除,水采用分子筛吸附法脱除,汞采用可再生的HgSIV吸附剂脱除,N采用闪蒸分离法脱除
3.天然气液化原理及工艺天然气液化的实质就是通过换热不断从天然气中取走热量最终
达到液化的目的。
因此天然气液化的核心是制冷系统
4.LNG装置实质上是压缩机,换热器,膨胀机或节流阀等的组合体
LNG装置工艺流程采用的制冷循环可分为下述几种(1)节流制冷循环(2)膨胀剂制冷循环(3)阶式制冷循环(4)混合冷剂制冷循环(5)有冷剂预冷的混合冷剂制冷循(6)以低温制冷机为冷源的制冷循环
5.天然气液化工艺中的主要设备是压缩机组及换热器等
6.常用的压缩机有两种类型;离心式压缩机和轴流式压缩机
7.大中型LNG装置的压缩机采用的驱动机有两种;蒸汽轮机和燃气轮机
8.LNG装置中采用的换热器主要有两种、绕管式换热器和板翘式换热器
9.甲醇与甘醇类抑制剂的性能比较;(1)用甲醇作抑制剂时投资费用较低,但因其气相损失较大,故操作费用较高,甘醇类抑制剂投资费用较高,操作费用较低(2)甲醇类抑制剂
多用于低温场合(3)当温度低于-10℃时,一般不用二甘醇,这是因为其粘度太大,且与液烃分离困难,操作温度高于-7℃时,可优先考虑二甘醇(4)甲醇的抑制效果最好,其次是乙二醇,再次为二甘醇(5)甲醇具有中等程度的毒性,而甘醇类抑制剂无毒。