天然气集输与处理

1、 天然气集输与处理 一、 概述 由于天然气矿场集输系统是天然气集输配系统的子系统， 是 整个系统的源头部分。 所以这篇论文在全面总结现有天然气矿场 集输及处理生产实践经验的基础上， 扼要介绍了目前天然气矿场 集输管网以及矿场集输工艺流程， 着重介绍了天然气集输与处理 的主要内容之一即天然气净化， 并对生产过程所使用净化技术的 原理、工艺流程及应用做了比较全面的叙述。 希望通过此论文的 总结能使即将从事天然气工业各个领域的我们比较系统的了解 一些天然气工业方面的常用工艺技术。 二、 天然气集输与处理 1 天然气矿场集输 天然气的集输包括采集和输送两部分， 这儿主要介绍气田内 部集输管网和集输工艺

2、流程。 集输工艺技术水平的高低， 对降低 天然气生产成本、 提高安全、 平稳供气的可靠性及保护环境都有 直接的影响。因此，它在天然气工艺中的作用十分重要。 2 集输工艺流程 在井场里，最主要的装置是采气树，它是由闸阀、四通（或 三通）等部件构成的一套管汇。在采气树节流阀之后，接有控制 和测量流量及压力、 温度的仪表， 以及用来处理气体中的凝液和 机械杂质的设备，构成了一套井场流程。在这种流程中，所有用 来调节气井工作、分离气体中杂质、计量气量和凝析油量、防止 水合物形成等的设备和仪表， 都直接布置和安装在距井口不远的 地方。 天然气自井中采出经针型阀节流降压、 水套加热炉加热， 再 经二级节流

3、降压后进入分离器， 在分离器中分离游离水、 凝析油 和机械杂质， 气体通过计量后进入集气干线。 从分离器分离出的 液体经计量、油水分离后，水可回注入地层，液烃输至炼油厂处 理。 这种井场单井常温分离工艺流程一般适用于气田建设初期 气井少、分散、压力不高、用户近、供气量小、 不含硫（或甚微） 的单井气处理。其缺点是井口须有人值守，造成定员多，管理分 散，污水不便于集中处理等困难。但对井间距离远、采气管线长 的边远井，这种集气方式仍然是适宜的。 （2） 常温分离的集气站流程 对于凝析油含量不多的天然气， 只须在矿场集气站内进行节 流调压和分离计量等操作就可以了。 在这种情况下， 可以采用常 温分离

4、的集气站流程， 以实现各气井来的天然气的节流调压和分 离计量等操作。下面介绍常用的集中常温分离流程。 对于气体基本上不含固体杂质和游离水 （或者是在井场已对 气体进行初步处理）的情况下，可采用二级节流、一级加热、一 级分离的流程。 任何一口井的天然气到集气站， 首先经过一级节 流，把压力调到一定的压力值（以不形成水合物为准），再经过 换热器加热天然气使其温度提高到预定的温度， 然后进行二级节 流，把压力调到规定的压力值。尽管天然气中饱和着水汽，但由 于经过换热器的加热提高了天然气的温度， 所以节流后不会形成 水合物而影响生产。经过节流降压后的天然气，再通过分离器， 将天然气中所含的固体颗粒、

5、水滴和少量的凝析油脱除后， 经孔 板流量计测得其流量， 通过汇管送入输气管线。 而从分离器下部 将液体（水和凝析油） 引入计量罐， 分别量得水和凝析油数量后， 再将水和凝析油分别送至水池和油罐。 对于气体中含有固体杂质和游离水较多的情况， 可采用二级 节流、一级加热、二级分离的流程。从气井来的天然气经一级节 流降压后进入一级分离器， 将气体中含有的游离水和固体杂质分 离掉，以免堵塞换热器和增加热负荷。 气体经换热器把温度提高 到预定的值后，再进行二级节流，降到规定的压力值，然后进入 二级分离器， 将天然气中含有的凝析液和机械杂质等分离掉。 最 后，气体经过流量计到汇管集中，再输入输气干线。从分

6、离器下 部分出的液体（水和凝析油）引入计量罐，分别测得其数量后， 再将水和凝析液引至水池和油罐。 3. 天然气净化 进入长输管道的商品天然气必须达到以下 3 个方面的要求： （1）经济效益的要求。天然气作为商品的经济效益主要体 现在燃烧过程中的发热量（热值）。显然，其中存在过多的二氧 化碳或氮气就不能满足发热量的要求。 尽管世界各国的气质标准 中对天然气发热量的规定有所不同， 但均作出明确的要求， 否则 就不能作为商品供应。 （2）环境保护的要求。商品天然气中所有的含硫组分在燃 烧中将转化为二氧化硫而排入大气， 是导致酸雨的主要污染源之 一，因而必须按气质标准加以脱除。 可见，为使粗天然气能经济而有效地输送与利用， 必须根据 有关气质标准的规定脱除其中若干杂质组分， 此工艺过程即称为 天然气净化。 一般认为，天然气净化工艺包括天然气脱硫脱碳、脱水、硫 磺回