導(dǎo)語：脫碳工藝節(jié)能技術(shù)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快,我國的整體經(jīng)濟(jì)水平也在穩(wěn)步提升,在社會(huì)建設(shè)的需求下,能源的開發(fā)和消耗已經(jīng)達(dá)到了近乎飽和的狀態(tài),能源的利用不僅造成了資源的匱乏,還嚴(yán)重地破壞了生態(tài)環(huán)境,為此,具有可再生、低污染特點(diǎn)的天然氣能源的應(yīng)用變得愈加廣泛,然而,天然氣質(zhì)量總含有二氧化碳成分,如果含量過高,則會(huì)給之后的生產(chǎn)工作帶來阻礙。為此天然氣脫碳處理具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義,然而脫碳工藝技術(shù)耗資巨大,運(yùn)行成本高,只有運(yùn)用節(jié)能技術(shù),才能有效地將資金成本控制在合理范圍內(nèi)。該文試分析脫碳工藝節(jié)能技術(shù)在天然氣中的運(yùn)用,旨在為后期的天然氣生產(chǎn)工作提供理論支持。

關(guān)鍵詞:脫碳工藝節(jié)能技術(shù);天然氣;處理

隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快,我國的整體經(jīng)濟(jì)水平也在穩(wěn)步提升,在社會(huì)建設(shè)的需求下,我國對于能源資源愈加依賴,能源的開發(fā)和消耗已經(jīng)達(dá)到了近乎飽和的狀態(tài),能源的利用不僅造成了資源的匱乏,也給生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞與污染,基于此,具有可再生、低污染優(yōu)勢的天然氣能源得到了愈加廣泛的應(yīng)用。在應(yīng)用天然氣能源的過程中,天然氣站場對其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)十分嚴(yán)格,如果天然氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的二氧化碳含量大于3%,就會(huì)對后期的企業(yè)生產(chǎn)工作帶來極其嚴(yán)重的負(fù)面影響。為此,在應(yīng)用天然氣能源時(shí),要對天然氣資源進(jìn)行脫碳處理,天然氣脫碳具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義,不僅能夠保障生產(chǎn)安全,更能提高站場的生產(chǎn)競爭力。然而天然氣脫碳工藝技術(shù)耗資巨大,運(yùn)行成本較高,只有運(yùn)用脫碳節(jié)能技術(shù),才能有效地將資金成本控制在合理范圍內(nèi),有效地減少資金成本的耗費(fèi),為后期的生產(chǎn)效益奠定良好的發(fā)展基礎(chǔ)。

1天然氣脫碳工藝處理原理概述

“天然氣的脫碳處理有著許多種類,用來應(yīng)對不同情況下的天然氣脫碳處理。因?yàn)槊撎贾饕槍Φ氖翘烊粴庵械亩趸?天然氣卻因?yàn)槠涮厥庑允沟靡恍┏Ｒ?guī)的分離二氧化碳的方法不能用于天然氣脫碳[1]。”因此,在往常進(jìn)行脫碳操作時(shí),常常采用高溫加濕的方法,而這種方法會(huì)令天然氣在脫碳過程中發(fā)生熱反應(yīng),倘若采用溫差分離的方式,則會(huì)提高天然氣脫碳處理的難度,增加天然氣脫碳工藝的成本,為此,給企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高造成了極嚴(yán)重的負(fù)面影響.隨著科學(xué)技術(shù)的不斷深入探究,脫碳工藝水平也開始逐漸得到提高,目前“國內(nèi)外已開發(fā)了許多處理技術(shù),歸納起來主要分為干法和濕法,濕法是通過可再生溶劑吸收二氧化碳,可分為化學(xué)吸收法、物理吸收法和混合吸收法,干法主要有選擇分離膜脫二氧化碳。

2脫碳節(jié)能技術(shù)在天然氣中的實(shí)際運(yùn)用

2.1膜分離處理

“氣體膜分離技術(shù)是20世紀(jì)70年代開發(fā)的一門較為成熟的膜分離技術(shù),它與傳統(tǒng)的吸附、冷凝分離相比,具有節(jié)能、高效、操作簡單方便等優(yōu)點(diǎn),適用于空氣分離、天然氣脫二氧化碳、脫水等方面[2]。”在進(jìn)行膜分離時(shí),要充分利用天然氣各組成氣體在高分子聚合物中溶解擴(kuò)散速率不同的特點(diǎn),使二氧化碳能夠滲透到纖維膜壁上并使其分離。運(yùn)用膜分離處理技術(shù)處理過的天然氣能夠滿足企業(yè)外輸?shù)男枨蟆Ｏ噍^于傳統(tǒng)的溫差分離技術(shù),膜分離技術(shù)的操作更加簡便易行,對于資源的消耗量也大幅降低,具有十分明顯的脫碳優(yōu)勢,然而,膜分離處理技術(shù)也存在一定程度的局限性,盡管其具有十分明顯的運(yùn)用優(yōu)勢,可以適應(yīng)各種操作上的豐富變化,滿足企業(yè)對天然氣外輸?shù)闹苯有枨?但是在脫碳時(shí),膜處理技術(shù)無法將將雜質(zhì)從天然氣中脫離,并沒有起到良好的凈化作用。

2.2固定床吸附脫二氧化碳

固定床吸附脫二氧化碳技術(shù)屬于干法脫二氧化碳技術(shù)中的一種,其興起于20世紀(jì)60年代,由常溫氣體分離與凈化技術(shù)演化而來,在進(jìn)行脫碳處理時(shí),利用的是固定床的變壓、變電、變溫等吸附能力,且天然氣中的混合氣體具有不同的吸附特點(diǎn),通過吸附、降壓等步驟實(shí)現(xiàn)天然氣的脫碳及凈化,相對而言,利用電壓進(jìn)行吸附的脫碳技術(shù)對天然氣的影響損傷較小,操作極其簡便。

2.3濕法脫碳處理

與干法脫碳處理技術(shù)一樣,濕法脫碳處理技術(shù)也是天然氣常用的脫離二氧化碳的方法,為了保障濕法脫碳處理技術(shù)的有效與安全,就必須確保溶劑的選擇與配制嚴(yán)格遵循工藝的規(guī)定和要求。只有這樣,才能滿足天然氣的脫碳要求,保障天然氣的質(zhì)量與凈化程度。醇氨法是濕法工藝中最為常見的一種,具有凈化效果高的優(yōu)勢,一般來說,濕法脫碳工藝?yán)玫氖嵌趸寂c溶劑接觸后被其吸收的原理,溶劑的選擇與配制關(guān)系到天然氣的脫碳效果,如果在原有的MDEA水溶液基礎(chǔ)上添加改良溶劑,不僅能夠有效地脫離天然氣中含有的二氧化碳成分,還能夠盡最大程度地去除天然氣中含有的其他雜質(zhì),進(jìn)一步提高天然氣的凈化效果,使之能夠滿足直接外輸?shù)男枨蟆?/p>

3脫碳工藝中的節(jié)能技術(shù)

盡管脫碳工藝的應(yīng)用不可或缺,但是脫碳工藝耗資較高,耗能較多,如果不進(jìn)行優(yōu)化,將會(huì)給工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益提高帶來阻礙。只有采用脫碳節(jié)能技術(shù),才能讓天然氣脫碳凈化變得既經(jīng)濟(jì),又高效。

3.1減少損耗,提高回收

天然氣脫碳處理技術(shù)能夠減小其所具有的腐蝕性,對工業(yè)生產(chǎn)起到了舉足輕重的作用。然而,脫碳處理技術(shù)也在一定程度上給天然氣能源帶來了損耗,減少了企業(yè)單位的經(jīng)濟(jì)效益,為保障能源的利用率,減小資金損耗的負(fù)面影響,在進(jìn)行脫碳處理時(shí)應(yīng)有效運(yùn)用節(jié)能技術(shù)。在進(jìn)行濕法脫碳處理時(shí),由于MDEA溶劑在吸收二氧化碳的同時(shí)會(huì)吸收少量的烴類物質(zhì),如果進(jìn)一步采用閃蒸塔進(jìn)行閃蒸,就可以獲取一定含量的烴類氣體作為燃料,起到節(jié)省資源的積極作用。

3.2利用系統(tǒng)余熱

“脫碳工藝吸收塔操作溫度為47℃,再生塔操作溫度為100℃,貧液進(jìn)吸收塔前需要降溫,而富液進(jìn)入閃蒸塔前需要升溫,MDEA貧/富液換熱器使兩者進(jìn)行熱交換[3]。”這樣一來,富液就會(huì)逐漸提升溫度,貧液則與之相反,有效地減少了富液再生蒸汽的消耗量。而在進(jìn)入吸收塔之前,原料氣與濕凈化氣要進(jìn)行熱能交換,這樣一來,濕凈化氣的溫度將會(huì)大幅提升,循環(huán)裝置所需要耗費(fèi)的水量也將大幅減少。

3.3設(shè)定溶劑再生溫度,降低蒸汽耗量

在利用濕法進(jìn)行二氧化碳脫離處理時(shí),要嚴(yán)格設(shè)定MDEA溶劑的再生溫度,因?yàn)樵偕鷾囟扰c天然氣中二氧化碳的含有量與波動(dòng)是密切相關(guān)的,基于此,只有盡最大限度地優(yōu)化溶劑的再生溫度,才能減少其對于蒸汽的耗損量。一般而言,溶液循環(huán)量與溶劑的再生溫度呈反比,即溶液循環(huán)量隨著再生溫度的降低而增加,為此在設(shè)定溶劑的再生溫度時(shí),以100℃為宜,并進(jìn)行上下幅度的調(diào)節(jié),以確保天然氣脫碳過程中二氧化碳的凈化程度較高,耗損相對減少。

4結(jié)語

一直以來,我國經(jīng)濟(jì)水平的提升都建立在大量消耗能源資源的基礎(chǔ)上,對于能源的依賴性與日俱增,導(dǎo)致目前處于能源匱乏、環(huán)境污染的緊迫局面,在此背景下,天然氣的應(yīng)用范圍將愈加廣泛。盡管天然氣具有污染小、可再生等優(yōu)勢,但是其二氧化碳成分一旦超標(biāo)會(huì)給鋼鐵管道帶來十分嚴(yán)重的腐蝕影響,危及到社會(huì)企業(yè)與人們的生命財(cái)產(chǎn)安全,給企業(yè)正常的運(yùn)行管理帶來阻礙。為了使天然氣的質(zhì)量達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)減少二氧化碳的腐蝕程度,必須對天然氣進(jìn)行脫碳的工藝處理并采取節(jié)能環(huán)保技術(shù),只有這樣,才能保障二氧化碳能夠成功脫除,保障天然氣的應(yīng)用質(zhì)量。

作者:李寧 單位:山東萊克工程設(shè)計(jì)有限公司

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