天然气处理工艺,设备及原理
1、天然气输送工艺
天然气输送工艺第一章天然气的基本性质一、天然气的定义广义的天然气：指地壳中一切天然生成的气体，包括油田气、气田气、泥火山气、煤层气和生物生成气等。
狭义的天然气：指自然生成的，以饱和烃类为主的烃类气体以及少量的非烃类气体组成的混合气体，其主要成份为甲烷及少量乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及以上烃类气体，并可能含有氮、氢、二氧化碳、硫化氢及水蒸气等非烃类气体及少量氦、氩等惰性气体。
二、天然气分类天然气的分类有以下几种方法：1、按油气藏的特点分⑴气田气在开采过程中没有或只有较少天然汽油凝析出来的天然气。
其特点：该天然气在气藏中，烃类以单项存在，天然气中甲烷含量高（约80％一90%），而戊烷以上烃类组分含量很少，开采过程中一般没有凝析油同时采出。
⑵凝析气田气在开采过程中有较多天然汽油凝析出来的天然气。
其特点：天然气戊烷以上烃类组分含量较多，在开采中没有较重组分的原油同时采出，只有凝析油同时采出。
⑶油田伴生气在开采过程中与液体石油一起开采出来的的天然气。
其特点：天然气在气藏中，烃类以液相或气液两相共存，采油时与石油同时被采出，天然气中重烃组分较多。
2、按烃类组分来分⑴干气戊烷以上烃类可凝结组分的含量低于100g/m3的天然气。
干气中甲烷含量一般在90％以上，乙烷、丙烷、丁烷的含量不多，戊烷以上烃类组分很少。
大部分气田气都是干气。
⑵湿气戊烷以上烃类可凝结组分的含量高于100 g/m3的天然气。
湿气中甲烷含量一般在80％以下，戊烷以上烃类组分较高，开采时同时回收天然汽油。
一般情况下，油田气和部分凝析气田可能是湿气。
3、按含硫量分类⑴酸性天然气含有较多的硫化氢和二氧化碳等酸性气体，需要进行净化处理才能达到管输标准的天然气。
一般将含硫量大于20mg／m3的天然气称为酸性天然气。
⑵洁气硫化氢和二氧化碳含量少，不需要进行净化处理就可以管输和利用的天然气。
三、天然气的组分和性质1、天然气的组分天然气是一种以饱和碳氢化合物为主要成分的混合气体，组分大致可以分为三大类型，即烃类组分，含硫组分和其他组分。
压缩天然气加气站的主要工艺流程和设备说明
压缩天然气加气站的主要工艺流程和设备说明一、加气站概述1．加气站的基本功能加气站是为燃气汽车储气装置充装车用压缩天然气的专门场所.2．加气站的主要工艺设备组成加气站的主要设备包括：气体干燥器（国内设备）、压缩机组、储气瓶组、加气装置等。
3．工艺设备的作用①气体干燥器:主要是对进站的天然气进行脱水，防止在减压膨胀降温过程中出现冰堵。
②压缩机组：主要是实现对天然气的增压.③储气瓶组：主要是用来存储压缩气体，常用的有两种规格。
④加气设备:一般有加气机和加气柱，主要对天然气汽车加气。
二、加气站的主要工艺流程加气站的主要工艺流程为：原料天然气进站后,进入压缩机组，由压缩机压缩到25Mpa，此时可直接通过加气装置,将压缩天然气加气给汽车,也可将压缩天然气储存在储气瓶组内，再向汽车加气。
大致流程如图:加气站主要是把压缩机组、储气瓶组、加气机（柱)等设备有机的结合起来，连接成一个成套系统装置，在运行过程中通过利用控制系统，动态地控制整个加气站各个工艺设备，形成加气过程。
三、加气站项目主要设备说明1．撬装式压缩机组撬装式压缩机组可以说是一个模块化的加气站,它具有高可靠性、便于安装、便于维修、运营费用低、噪音小、环境适应性强等优点。
本套压缩机组采用撬装式结构，撬装底盘上安装了压缩机、电机、控制系统、安全防护系统、冷却系统等，撬块外部配备具有隔音、降噪、防火作用的防护罩。
主驱动器为防爆电动机.撬装式压缩机系统的主要功能表①压缩机的主要特点：●运行过程中震动较小,易损件使用寿命长,保持在8000小时以上,因此可确保更高的可靠性和效率。
●安装空间小。
●维修时容易接近压缩机内部零件。
●维修间隔时间长。
这样使机械部件能平稳地运转，就没有振动传递到周围的环境。
因此只需要一个简单的混凝土基础就足以经受得住模块的静重.②压缩机润滑系统压缩机气缸为无油润滑,从而保证了气体的质量。
③安全控制系统除由PLC自动控制的系统气压、油压、气温、油温、振动及过载等涉及安全的保护外,系统布置了多点可靠的超压天然气卸放装置;同时布置了由PLC控制的可燃气体报警器及切断装置，该装置与供电、供气系统形成了闭锁关系，可自动切断压缩机进气和供电.④站内控制系统加气站采用PLC自动控制系统，每个压缩机撬块中设一套PLC控制系统.PLC可以集中控制压缩机所有功能，并可同时控制电机、冷却系统、回收系统等的所有操作，保证压缩机能安全运行。
天然气净化工艺与操作
第一部分
脱硫装置工艺流程与设备 操作
一、净化装置工艺流程图
出厂净化气
去燃料气分配罐 去凉水塔 富液过滤器
去凉水塔 蒸 汽
酸气冷却器
净化气分离器
闪蒸罐
进厂原料气
循
环
原料气分离器
原料气过滤分离器
水 吸收塔 溶液循环泵 贫液冷却器
贫富液换热器
再生塔
循 环 水
酸水回流泵 酸气分(三)
• 3．吹扫工作 • (1)采用蒸气吹扫系统，赶尽系统中残留的氧气； • (2)蒸气吹扫时，在顶部排气，低处排冷凝水； • (3)吹扫不应留死角，排污至少每小时一次； • (4)当顶部排出气的含氧量低于3％(体积分数)、低处排
出水的硬度与蒸气冷凝水的硬度相同时，停止吹扫工作； • (5)关闭排空阀和排污阀，倒入少量净化气使系统保持
充新水； • (5) 检查确定水循环稳定后，逐步投运自动控制仪表，进行
室内仪表显示与现场情况核对，应保持一致； • (6) 待工业水清洗合格后，停循环泵； • (7) 打开低点排污阀泄压，排水后关闭排污阀； • (8) 倒用软化水，按上述步骤再次清洗； • (9)检查清洗水和进装置软化水的硬度是否相同； • (10)当硬度相同时，停止水洗工作。
100~C以下 • 为(20～30) ℃／h，100℃以上为10℃／h。 • (3) 重沸器温度偏低会使溶液再生不好，温度太高会使重沸器的腐蚀加重、
MDEA降解增高，同时可能导致再生塔拦液。 • (4) 吸收装置正常生产期问，重沸器的温度一般控制在120～125℃为宜。
7、操作控制吸收塔液位、压力、温度(一)
／h升温； • (5)当酸气空冷器温度达到45℃时，按酸气冷却器正常启运程序启运酸气
天然气氦气提纯工艺
天然气氦气提纯工艺1. 引言天然气中含有一定比例的氦气，而氦气是一种重要的工业原料和稀有气体。
为了满足工业生产和科学研究的需求，需要对天然气中的氦气进行提纯。
本文将介绍天然气中氦气提纯的工艺流程、设备和操作要点。
2. 工艺流程天然气中的主要成分是甲烷(CH4)，同时含有少量的乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)和其他碳氢化合物。
而目标是从天然气中提取出高纯度的氦气。
2.1 原料准备首先，需要对天然气进行预处理，将其中的杂质去除，以保证后续步骤中的设备正常运行。
常用的预处理方法包括脱硫、脱水和除尘等。
2.2 分离甲烷和其他组分接下来，使用适当的分离技术将甲烷和其他组分分开。
常用的方法包括吸附分离、膜分离和低温液化等。
其中，吸附分离是一种常用的方法，通过选择性吸附剂将甲烷吸附，而其他组分则通过。
2.3 氦气提纯得到含有甲烷的气体后，需要进一步提取出其中的氦气。
常用的方法是利用差异化的溶解度或扩散速率进行分离。
例如，可以使用液体氮进行低温冷凝，将其中的甲烷液化并去除，而氦气则保持在气态。
2.4 氦气精制得到初步提纯的氦气后，还需要进行进一步的精制。
这包括去除残余的杂质和水分等。
常用的方法包括吸附、膜分离和冷却凝结等。
3. 设备介绍天然气中氦气提纯工艺所需要使用的设备主要包括预处理装置、分离装置和精制装置。
3.1 预处理装置预处理装置主要用于去除天然气中的硫化物、水和颗粒物等杂质。
常见的设备有脱硫器、脱水器和过滤器等。
3.2 分离装置分离装置用于将甲烷和其他组分分离。
常见的设备有吸附器、膜分离器和液化装置等。
3.3 精制装置精制装置用于去除氦气中的残余杂质和水分。
常见的设备有吸附器、膜分离器和凝结器等。
4. 操作要点在进行天然气氦气提纯工艺时，需要注意以下操作要点：•设备运行稳定：保证设备运行的稳定性，避免因设备故障导致工艺中断。
•杂质控制：严格控制原料中的杂质含量，以保证提纯效果。
•安全操作：操作人员需要具备相关知识和技能，并严格遵守安全操作规程。
CNG加气站(主要设备、工艺)
CNG加气站工艺
1、CNG加气母站工艺流程：
CNG加气母站气源来自天然气高压管网，过 滤计量后进入干燥器进行脱水处理，干燥后的气体通 过缓冲罐进入压缩机加压。压缩后的高压气体分为两 路：一路通过顺序控制盘，进入储气井，再通过加气
对天然气压力起到缓冲作用，保证天然气平稳的进入 压缩机，减轻进气脉冲对压缩机带来振动；同时也能
过滤掉天然气中的杂质，净化天然气。
CNG加气站设备介绍
缓冲罐：
CNG加气站设备介绍
压缩机：
压缩机是整个加气站的心脏，压缩机性能的好坏直接影响到 整个加气站运行的可靠性和经济性。
压缩机按压缩方式不同，可分为两大类： ① 动力式：透干式、离心式等；
本低
减少地面冲击波范
的安全性
围和强度
耐压试验无法检验
供气阻力大、管阀漏点 爆炸事故发生时，地 强度和密封性、制造
多，增加了不安全因素；
10
缺点
面冲击波的辐射范 缺陷不能及时发现、 每年支付的维护费用多，
围大、强度大
排污不彻底容易对
增加了后期的工期成本
套管造系统（加气机）：
CNG加气站设备介绍
压缩机的注意事项：
① 盘车时，要轻松自然，无卡死和敲击声 ；
② 电压正常，辅助启动后，油压、水压和 注油正常;
③ 压缩机启动前，保证无人维修和检查压 缩机，无异物在压缩机上；
④ 机器严禁超温超压，严禁缺油；
CNG加气站设备介绍 顺序控制 （1盘）：工作原理：
顺序控制盘的功能是压缩的天然气按高 、中、低的顺序依次分配到每个独立储气瓶 。当压缩机排天然气压力达到设定压力时， 就优先打开高压顺序阀对高压瓶行充,其次 是达到中压组设定压力时就打开压力顺序阀 对中压瓶组进行，最后达到低压组设定压力 时就打开低压顺序阀对低压瓶组进行充气（
压缩天然气加气站工艺流程和主要设备分析
压缩天然气加气站工艺流程和主要设备分析摘要：加气站是为燃气汽车储气装置充装车用压缩天然气的专门场所，本文主要对压缩天然气加气站的工艺流程进行分析介绍，并对设备的作用和功能及安装等进行阐述，供相关人员参考。
关键词：压缩天然气；压缩天然气加气站；设备作用；工艺流程；运行管理压缩天然气加气站主要是通过将普通的天然气进行处理压缩，然后将压缩后的天然气提供给比较大的压缩天然气子站车与天然气汽车等作为动力燃料的设施，它的发展和运用，有效的减少了污染，有利于环境的可持续发展。
一、压缩天然气加气站的概述压缩天然气加气站的主要设备由气体干燥器、气体压缩机组和储气瓶组以及加气装置等组成。
压缩天然气加气站将这些设备进行有机的结合，连接成为一个成套的系统，通过对运行过程进行控制，形成一个完整的加气过程。
气体干燥器的主要作用是将管道运输过来的天然气进行脱水处理，防止在减压膨胀降温的过程中出现冰堵。
气体压缩机是用来对处理过的天然气进行加压。
储气瓶组是用来储存加压后的天然气储存设备，经常使用的有两种规格。
加气设备一般有加气柱与加气机这两种，主要对以天然气为动力的机械进行加气。
二、压缩天然气加气站的工艺流程分析压缩天然气压缩天然气加气站主要有常规站和母站以及子站这三类。
在本文中探讨的压缩天然气加气站是指加气站的母站。
天然气的加气母站一般式建立在天然气管线的附近，直接从天然气管线中取得天然气，然后将取得的天然气经过脱硫与脱水加工处理后进入气体压缩机中，压缩机将天然气压缩到储气瓶中储存或者直接通过售气机将处理后的气体加给车辆使用。
三、压缩天然气加气站主要设备分析（一）脱水设备分析压缩天然气加气站的脱水方式按照一般的工艺流程可将干燥设备安装在在压缩机前或后，安装在压缩机前的为低压脱水设备，安装在压缩机后的为高压脱水设备。
1、脱水设备分析。
采用低压脱水的好处是为了保护气体压缩机不受到腐蚀损害，可以使压缩机组中不设置冷凝水的导出设备。
缺点是低压脱水设备的体积会比较大，脱水量大，对再生能源的损耗比较大。
脱甲烷塔工作原理
脱甲烷塔工作原理
脱甲烷塔是用于从天然气或其他气体中去除甲烷（CH₄）的设备。
脱甲烷是一种处理天然气的常见工艺，通常用于减少温室气体排放或提取其他有价值的气体。
以下是脱甲烷塔的一般工作原理：
1.吸附过程：脱甲烷塔通常采用吸附剂来去除甲烷。
吸附剂是一
种能够吸附甲烷分子的材料，常用的吸附剂包括分子筛、活性炭等。
气
体通过脱甲烷塔时，甲烷分子被吸附到吸附剂表面上。
2.吸附与解吸附循环：脱甲烷塔通常采用吸附与解吸附的循环过
程。
当吸附剂饱和时，需要进行解吸附，即将吸附的甲烷从吸附剂上释
放出来。
这通常通过调整温度或减压的方式实现。
3.循环：脱甲烷塔中通常有多个吸附单元，使得系统能够连续运
行。
当一个吸附单元吸附甲烷时，其他单元可以进行解吸附和再生，以
保持系统的连续运行。
4.脱附产物处理：脱甲烷的过程中产生的脱附产物需要经过处
理。
这些产物可能包括富有甲烷的气体流，需要经过处理或再利用，以
及脱附剂中的甲烷，也需要进一步处理或回收。
5.监控与控制：在整个脱甲烷过程中，需要对系统的温度、压
力、吸附剂状态等进行监控与控制，以确保系统的高效运行。
总体而言，脱甲烷塔通过吸附剂的吸附和解吸附过程，将甲烷从气体中去除。
这样的技术在减少温室气体排放、提取其他有价值气体等方面具有重要的应用。
天然气脱硫工艺流程
天然气脱硫工艺流程
天然气中含有大量的二氧化硫，需要进行脱硫处理，以减少对环境的污染和对设备的腐蚀。
目前常用的天然气脱硫工艺有化学吸收法、生物法和物理吸附法。
化学吸收法是目前应用最广泛的脱硫工艺，其基本原理是将天然气与一种能与二氧化硫发生化学反应的溶剂接触，溶剂中的化学反应产物与二氧化硫结合，从而实现脱硫。
整个化学吸收法的工艺流程可分为吸收、析出、再生和尾气处理四个环节。
首先，天然气进入吸收塔，与含有溶剂的吸收液进行接触。
吸收塔中通常设置有填料，增加接触面积，使天然气与溶剂充分混合。
在接触的过程中，二氧化硫会与溶剂中的一种活性物质发生化学反应，生成可溶解于溶剂中的硫化物。
接下来，通过在脱硫塔中进行适当的压力和温度的变化，使得溶剂中的硫化物从溶解状态转变为析出状态。
这样，硫化物就从溶剂中分离出来，并沉积在塔底的析出器中。
然后，对析出后的溶剂进行再生处理。
通过对析出液进行加热，溶剂中的硫化物可以再次转化为可溶解的硫化物，从而方便后续的循环使用。
经过再生处理后的溶剂可以回流到吸收塔，继续进行脱硫操作。
最后，对脱硫后的尾气进行处理。
尾气中可能还残留有少量的
二氧化硫，需要进一步处理以达到排放标准。
常用的尾气处理方法有吸收法、膜分离法和催化氧化法等。
总的来说，天然气的脱硫工艺流程是一个多环节、连续进行的过程。
通过吸收、析出、再生和尾气处理等步骤，可以有效地将天然气中的二氧化硫去除，达到环保和能源利用的双重目标。
不断的技术创新和工艺优化，将进一步提高天然气脱硫工艺的效率和经济性。
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泵和驱动器
低压贫砜胺液泵 高压贫砜胺液泵 回流泵 排放溶液泵 富砜胺液能量回收透平 ）
12
ENVIRONMENT FOCUS 环保关注点
• • • • • • • • • • 气体污染： H2S 泄漏、含硫闪蒸气泄漏 Gas pollution: H2S leakage, flash gas leakage 固体污染：固废物堆放、 Solid pollution: solid waste piles 液体污染： 脱硫溶液泄漏、化学药剂泄漏、 Liquid pollution: desulfurization solution leakage, chemical leakage 热辐射：换热器、重沸器、蒸汽泄漏 Heat Radiation: heat exchanger, re-boiler and steam leakage 噪声污染：管线噪声、机械噪声 Noise pollution: duct noise, mechanical noise
闪蒸部分 Flash Section
再生部分 Regeneration Section 用加热的方式解析出富液 中的酸气， The rich sulfinol-M is regenerated by 回流泵 heating it to drive off acid gas
Main
分离部分 Separation Section
Tail Gas Treatment & Sour Water Stripping尾气 处理&酸H2O汽提(2) Incinerator 灼烧炉
Vent to Atm.
4
脱硫单元 Sulfur Removal Unit
Gas Plant overview
Dehydration 三甘醇脱水 Commercial Metering Station 商业计量站 Incinerator 灼烧炉 Tail Gas Treatment & Sour H2O Stripping 尾气 处理&酸H2O汽提(1) Sulfur Forming 硫 成型
Flash Drum
Reflux Drum Sulfinol Drain Drum Condensate Water Separator
10
Sulfur Removal Unit
Exchangers & Coolers
换热器和冷凝器
贫富砜胺液换热器 贫砜胺液冷却器
主体工艺 Main Process
公用工程及辅助设施 Utilities & Auxiliary Facilities
2
天然气处理厂 Gas Treatment Plant 工厂组成 Plant Components
溶剂脱硫 Sulfurຫໍສະໝຸດ Removal 脱水 Dehydration 硫磺回收 Sulfur Recovery 尾气处理 Tail Gas Treatment
Feed Gas From Gas Terminal Station 来自末站的原 料气
Product Sulfur to Storage 硫磺产品储存
Sulfur Removal Unit 脱硫 装置 (2)
Acid Gas 酸气
Sulfur Recovery Unit 硫磺回 收装置(2)
Acid Gas 酸气
闪蒸罐 Flash Tank
原料气脱硫 Feed gas sulfur removal
富液再生 Rich sulfinol-M regeneration
Sulfur Removal Unit
Equipment List -Sulfur Removal Columns
Main Absorber Column Flash Gas Absorber Column
脱水单元 Dehydration Unit
Gas Plant overview
Dehydration 三甘醇脱水 Commercial Metering Station 商业计量站 Incinerator 灼烧炉 Tail Gas Treatment & Sour H2O Stripping 尾气 处理&酸H2O汽提(1) Sulfur Forming 硫 成型
天然气厂主体装置工艺流程及工 艺原理 The Process Flow and Principle of Main Units in Gas Plant
天然气处理厂 Gas Treatment Plant 工厂组成 Plant Components
脱硫 Sulfur Removal 脱水 Dehydration 硫磺回收 Sulfur Recovery 尾气处理 Tail Gas Treatment
Sales Gas to Grid 商品气至管网
Wet Treated Gas 处理湿气
Acid Gas 酸气
Vent to Atm.
Sulfur Removal Unit 脱硫 装置( 1)
Acid Gas 酸气
Sulfur Recovery Unit硫磺回收 装置 (1) Liquid Sulfur Storage Tanks 液硫储罐
商业计量站 Gas Commercial Metering Station 气田水处理系统 Produced water Treatment
循环水系统 Cooling Water Sys. 消防水给水系统 Fire Water Supply Sys.
水处理系统 Water Treatment Sys.
空氮站 Air & N2 Station 锅炉给水框架 Boiler Feedwater 自控机柜间 Central Control Room
燃料气系统 Fuel Gas Sys.
火炬及放空系统 Flare & Vent Sys.
35kV变电站 35kV Substation
硫磺成型及储存 Sulfur Storage & Forming
过滤器 原料气过滤分离器
Filters
Feed Gas Filters Lean Sulfinol Filter Activated Carbon Filter Sulfinol Trim Filter Drained Sulfinol Filter
砜胺液机械过滤器
活性炭过滤器
– 脱硫设备清单
塔 • • • 罐 • • • • • • 脱硫吸收塔 闪蒸气吸收塔 再生塔 原料气分离器 湿净化气分离器 闪蒸罐 回流罐 砜胺液排放罐 凝结水分离器
Regenerator Column
Drums
Feed Gas Separator Drum Wet Treated Gas K. O. Drum
吸收部分 Absorption Sectin
将再生后的贫液打回 吸收塔循环使用 The lean sulfinolM regenerated is routed to absorber for recycling
解析出的酸气送入 硫磺回收单元 Acid gas to sulfur recovery unit
Sales Gas to Grid 商品气至管网
Wet Treated Gas 处理湿气
Acid Gas 酸气
Vent to Atm.
Sulfur Removal Unit 脱硫 装置( 1)
Acid Gas 酸气
Sulfur Recovery Unit硫磺回收 装置 (1) Liquid Sulfur Storage Tanks 液硫储罐
Sulfur Removal Unit脱硫装置
湿净化气去脱水单 元 Wet Treated gas to dehydration unit
砜胺溶液和原料气在吸收内逆 向接触，吸收H2S、CO2和部 分有机硫（脱硫） The sulfinol-M countercurrents with feed gas and absorbs H2S, CO2 and part of organic sulfur (sulfur removal)
商业计量站 Gas Commercial Metering Station 气田水处理系统 Produced water Treatment
循环水系统 Cooling Water Sys. 消防水给水系统 Fire Water Supply Sys.
水处理系统 Water Treatment Sys.
Regenerator
主 吸 收 塔
再 生 塔
Absorber
过滤分离器 Feed gas Filter
去除原料气中的大量水和杂质 Remove water and impurities from the feed gas
闪蒸出砜胺富液中夹带的碳 氢化合物 Flash hydrocarbon out of the rich sulfinol-M
脱硫工艺方法
•本厂使用砜胺溶液Sulfinol-M（萨菲诺-M）进行 脱硫 The plant uses Sulfinol-M to remove sulfur. •溶液組份：甲基二乙醇胺50%，环丁砜15%， 水35%。 Composition of the Solvent: 50% MDEA, 15% sulfolane, 35% water
主体工艺 Main Process
公用工程及辅助设施 Utilities & Auxiliary Facilities
3
Gas Plant overview
Dehydration 三甘醇脱水 Commercial Metering Station 商业计量站 Incinerator 灼烧炉 Tail Gas Treatment & Sour H2O Stripping 尾气 处理&酸H2O汽提(1) Sulfur Forming 硫 成型