天然气的高效利用研究论文

天然气作为一种优质、高效的清洁能源，在多个领域已获得广泛的应用，并且发展前景广阔。下面是我精心推荐的天然气学术论文，希望你能有所感触!

天然气净化综述

[摘 要]介绍脱碳、脱汞、脱水工艺方法。

[关键词]天然气;净化;工艺。

中图分类号：TE645 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2014)18-0107-01

1 引言

天然气进入液化前，需要脱除其中的酸性气体CO2。酸性气体CO2将导致设备腐蚀，还将在液化的低温部分形成固态的干冰，堵塞设备和管道，使生产无法进行，故设置酸性气体脱除单元脱除原料气中的CO2，使其达到液化的天然气质量要求。原料气还需要进行脱水脱汞处理，使水含量小于1ppm，汞含量小于μg/m3。目的是可防止天然气中的水分析出，在液化时结冰，使管道和仪表阀门出现冰堵，发生事故;因液态水的存在，未脱除的酸性组份会对压力管道和容器造成腐蚀。若汞含量超标将会严重腐蚀铝制设备，降低设备使用寿命，且将造成环境污染以及检修过程中对人员的危害。

2 脱碳工艺方法介绍

a)脱碳工艺方法

脱碳工艺方法分为干法脱碳和湿法脱碳两大类。

1)干法脱碳

主要有固体吸附和膜分离法。固体吸附CO2与分子筛脱水类似，天然气中的CO2被吸附在多孔状固体上(如分子筛)，然后通过加热使CO2脱除出来。该方法工艺流程较简单，而且可以与脱水分子筛布置在同一个塔中，从而达到减少单元数量、简化流程的目的。但受固体吸附剂吸附容量较小的限制，比较适合含硫，特别是有机硫的原料。

膜分离是将天然气通过某种高分子聚合物薄膜，在高压条件下，薄膜对天然气中不同组份的溶解扩散性的差异，形成了不同组份渗透通过膜的速率不同，从而选择性将CO2与其它组份进行分离。该方法投资较高，更适合CO2浓度较高的天然气脱碳工艺。

2)湿法脱碳

分为物理吸收法和化学吸收法。物理吸收法是基于有机溶剂如碳酸丙烯脂、聚乙二醇二甲醚和甲醇等作为吸收剂，利用CO2在这些溶剂中的溶解度随着压力变化的原理来吸收CO2。其特点是在高压及低温的条件下吸收，吸收容量大，吸收剂用量少，且吸收效率随着压力的增加或温度的降低而增加。而在吸收饱和后，采用降压或常温汽提的方式将CO2分离使吸收剂再生。

化学吸收法是以可逆的化学反应为基础，以碱性溶剂为吸收剂的脱碳方法。溶剂与原料气中的CO2反应生成某种化合物，然后在升高温度、降低压力的条件下，该化合物又能分解并释放CO2，解析再生后的溶液循环使用。化学吸收主要有碳酸钾吸收法、醇胺吸收法和氢氧化钠吸收法等。

b)工艺路线比选

目前在天然气脱碳工业上主要运用以下工艺。

1)膜分离工艺

膜分离的基本原理就是利用各气体组份在高分子聚合物中的溶解扩散速率不同，因而在膜两侧分压差的作用下导致其渗透通过纤维膜壁的速率不同将不同气体分离。推动力(膜两侧相应组份的分压差)、膜面积及膜的分离选择性，构成了膜分离的三要素。依照气体渗透通过膜的速率快慢，可把气体分成渗透系数较大的“快气”和渗透系数相对较小的“慢气”。常见气体中，H2O、H2、He、H2S、CO2等称为“快气”;而称为“慢气”的则有CH4及其它烃类、N2、CO、Ar等。膜分离器内配置数万根细小的中空纤维丝，中空纤维丝的优点就是能够在最小的体积中提供最大的分离面积，使得分离系统紧凑高效，同时可以在很薄的纤维壁支撑下，承受较大的压力差。天然气进入膜分离器壳程后，沿纤维外侧流动，维持纤维内外两侧一适当的压力差，则气体在分压差的驱动下“快气”(H2O、CO2)选择性地优先透过纤维膜壁在管内低压侧富集导出膜分离系统，渗透速率较慢的气体(烃类)则被滞留在非渗透气侧，以几乎跟原料气相同的压力送出界区。

2)活化MDEA(甲基二乙醇胺)工艺

活化MDEA工艺于20世纪60年代开发，第一套活化MDEA工业装置于1971年在德国巴斯夫的一座工厂中被投入生产应用。活化MDEA法采用45～50%的MDEA水溶液，并添加适量的活化剂以提高CO2的吸收速率。MDEA不易降解，具有较强的抗化学和热降解能力、腐蚀性小、蒸汽压低、溶液循环率低，并且烃溶解能力小，是目前应用最广泛的气体净化处理溶剂。该工艺应用范围广泛，可以用来从合成氨厂的合成气中去除CO2，也可净化合成气、天然气，及高炉气等专用气体。目前活化MDEA工艺已成功运用于全世界超过250个气体净化工厂中，其中包括80个天然气处理厂。且该工艺可应用到现有工厂的技术改造上，近年来，国外的大型化肥装置已有采用活化MDEA水溶液改造热钾碱脱CO2的趋势。

3)Selexol工艺

Selexol工艺是美国Allied化学公司(现归属Norton公司)在20世纪60年代研发成功。该工艺所使用的吸收剂(聚乙二醇二甲醚混合物)具有极低的蒸汽压、无腐蚀性耐热降解和化学降解等特点，适用于合成气和天然气的净化处理。目前全球采用Selexol工艺装置的数量超过55套，但Selexol工艺存在很多问题，如聚乙二醇二甲醚混合物的溶液粘度较大，增加了传质阻力，不利于吸收过程，同时聚乙二醇二甲醚混合物溶解和夹带天然气中的少量烃类物质等。

4)冷甲醇工艺

冷甲醇工艺是由德国Linde AG公司和Lurgi公司于20世纪50年代联合开发的气体净化工艺。该工艺采用甲醇作为溶剂，依据甲醇溶剂对不同气体溶解度的显著差别来脱除H2S、CO2和有机硫等杂质。由于所使用的甲醇因蒸气压较高，需在低温下(-55℃～-35℃)操作。该工艺目前多用于渣油或煤部分氧化制合成气的脱硫和脱碳，而在其它项目单独用于脱除CO2的工业应用实例很少。

5)低温分离工艺

低温分离工艺是利用原料气中各组份相对挥发度的差异，通过冷冻制冷，在低温下将气体中组份按工艺要求冷凝下来，然后用蒸馏法将其中各类物质依照沸点的不同逐一加以分离。该方法应用较多的工艺主要是美国的Rayn-Holmes工艺，目前全世界工业装置超过8套。该方法适用于天然气中CO2含量较高，以及在CO2含量和流量出现较大波动的情形。但工艺设备投资费用较大，能耗较高。

3 脱水脱汞工艺介绍

a)概述

天然气的脱水方法主要有三种：冷却法、甘醇吸收法及固体(如硅胶、活性氧化铝、分子筛等)吸附法。

1)冷却脱水时利用当压力不变时，天然气的含水量随温度降低而减少的原理实现天然气脱水。此法只适用于大量水分的粗分离。若冷却脱水过程达不到作为液化厂原料气中对水露点的要求，则还应采用其它方法对天然气进行进一步的脱水。

2)吸收脱水是用吸湿性液体(或活性固体)吸收的方法脱除天然气中的水蒸气。用作脱水吸收剂的物质应具有以下特点：对天然气有很强的脱水能力，热稳定性好，脱水时不发生化学反应，容易再生，粘度小，对天然气和液烃的溶解度较低，起泡和乳化倾向小，对设备无腐蚀性，同时价格低廉，容易得到。实践证明二甘醇及其相邻的同系物三甘醇是常用的醇类脱水吸收剂。(1)甘醇胺溶液：优点：可同时脱除水、CO2和H2S，甘醇能降低醇胺溶液起泡倾向。缺点：携带损失量较三甘醇大，需要较高的再生温度，易产生严重腐蚀，露点小于甘醇脱水装置，仅限于酸性天然气脱水。(2)二甘醇水溶液：优点：浓溶液不会凝固，天然气中有硫、氧和CO2存在时，在一般操作温度下溶液性能稳定，高的吸湿性。缺点：携带损失比三甘醇大，露点降小于三甘醇溶液，投资高。(3)三甘醇水溶液：优点：浓溶液不会凝固，容易再生，携带损失量小，露点降大。缺点：投资高，当有轻质烃液体存在时会有一定程度的起泡倾向，运行可靠。

甘醇法适用于大型天然气液化装置中脱除原料气所含的大部分水分。

4 结语

通过以上对天然气净化工艺的综合介绍及对比，旨在为今后液化天然气装置技术选用提供借鉴和设计参考。

参考文献

[1] 徐文渊、蒋长安等，天然气利用手册，中国石化出版社，2001.

[2] 顾安忠，液化天然气技术，机械工业出版社，2003.

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摘 要 随着现代勘探技术的发展，地质勘探的作用也越来越重要，它被用于很多的领域中。其中，地质勘探可以从工程地质勘探 、石油煤炭开采地质勘探等不 同的应用方面进行分 类。对 于每一个方向的运 用，都有相应的地质勘探技 术 ，为不同的应 用方 向进行研究提供 了一定的技术和理论指导 ，从 而建立新型 的地质勘探体 系，推进地质勘探技术的创新 ，促进 了我国地质勘探技术的发展。本文主要从工程地质勘探技术和石油煤炭地质勘探技术的概述、发展现状及发展趋势进行分析。关键词 地质勘探 技术 ；发展现状 ；发展趋势1 地质勘探技术的概述1．1工程地质勘探技术工程地质是一 门调查 、研究 、解决与人类活动和各种工程建筑有关 的地质问题的科学。工程建设中不可缺少的一部分就是工程地质勘探。随着勘探技术的发展 ，测量 、钻深等新技术、新方法 的运用 ，尤其是计算机的运用 ，使工程地质勘探的工作方法、质量标准等都有 了很大的进步，极大的推动了工程地质勘探技术的发展。一个工程的建设离不开工程地质勘探 ，它对工程制定方案和顺利的建设都有着不可替代的作用。1．2石油煤炭地质勘探技术石油煤炭地质勘探 主要是研究其形成和分布的基本规律、变化特征 、地质条件和一些勘探的技术 。石油煤炭勘探是在石油煤田普查 的基础上 ，进行的经济调查研究 、地质勘探工作。其中，石油煤炭开采技术的勘探是整个勘探工作 中的重要环节。2地质勘探技术的发展现状2．1工程地质勘探技术的发展现状工程地质勘探技术虽然有了很大的发展 ，但还是存在着一些问题，发展现状不是很乐观。主要表现在以下几个方面：1)工程地质勘探的质量问题。在工程地质勘探过程中，很多勘探的侧重点不 明确 ，勘探的针对性不强 ，勘探方法不正确 ，工程地质分析工作 中的计算公式与实际情况差别很大 ，从而使勘探的结论有误 。这些问题 的出现不仅会延误最佳的开发时机 ，还会给工程 留下一些隐患，严重影响了工程 的质量。2)工程地质勘探 的技术管理 问题 。一些工程单位提交 的勘探设计报告不是地质师写的 ，而且在编制人 中没有地质专业负责人 ，使得报告 中容易出现错误。这样会给总院审查增加难度 ，还会延误工程的报批时机。3)工程地质勘探的人员问题 。主要是 因为地质勘探需要优秀的技术人员，而在工程地质勘探 中，有一些人员不懂地质却提出不实际的勘探要求 ，有的对地质专业了解不透彻。这些都不利于工程地质勘探技术的发展。2．2石油煤炭地质勘探技术的发展现状我国的石油煤炭行业的集中度不高，开采相对比较分散，个体开采情况比较多，这样不仅会导致企业管理难度大，还不能保证石油煤炭的正常供 给。一些大型的石油煤炭企业的技术性 、安全性、可靠性都很有优势，要将其进行有效整合，国家要加强管理、统一规划 ，从而促进其发展。我 国石油煤炭地质勘探技术成果主要表现 以下几个方面 ：1)石油煤炭地质基础研究从传统地质走向了地球系统科学研究阶段。我国开展了华北 、华南地球的资源评价研究课题 ，对于我国的石油煤炭资源的赋存规律有了基本的掌握 ，而且还将层序地层理论和方法运用在石油煤炭的地层划分中，从而拓宽了地质研究的思路。2)石油煤炭资源综合勘探技术取得突破性进展。主要根据了我 国石油煤 田的地质特点 ，合理 的运用地质勘探的新技术 ，并且充分利用现代勘探理论 ，从而建立了具有中国特色的石油煤炭综合勘探体系。3)石油煤炭地质勘查信息化和 “3s”技术取得显著进展。在地质勘探的各个领域中，计算机技术起着不可替代的作用 ，因此使地质报告编制实现了数字化 、信息化 ，而且还利用了GIS，建立了我 国 《石油煤炭资源信息系统 》。此外 ，在石油煤炭资源评价中，还大量运用 了遥感技术 ，形成了石油煤炭遥感技术体系。高光谱技术和高分辨率卫星遥感图像技术也有显著的进展。石油煤炭地质勘探技术取得了很大的进步 ，但还存在着 以下问题需要解决 ：一是要解决中部能源基地中一些地形复杂的资源勘探技术问题，以及它所引起的水资源和环境问题；二是要加强西部地质研究 ，进一步提高资源勘探评价程度；i是要加强清洁石油煤炭技术的地质研究，为其清洁利用和环境保护提供一定的地质依据 ；四是要利用石油煤炭 的现代化开采，从而实现高产高效的生产 ；五是要加速石油煤炭的地质主流程信息化和资源信息化水平 。3地质勘探技术的发展趋势3．1工程地质勘探技术的发展趋势工程地质勘探技术虽然还存在着一些缺陷，面临着挑战，但是其发展趋势还是很乐观 ，存在着很多机遇 。因此 ，要尽量解决存在的问题 ，不断的创新 ，促进工程地质勘探技术的快速发展 。首先 ，要分清地质勘探的各项责任。即总院要负责工程地质勘探和一些技术管理 问题 ；各地方部 门要 负责好勘探 的合理周期 ，安排专业的勘探人员 ，不断采用新的勘探技术和设备 ，从而促进工程地质勘探技术的突破性发展。其次，工程地质勘探要抓住机遇，迎接挑战 ，培养优秀的地质勘探技术人员 ，不断的推动技术革新，促进勘探技术的进步和勘探结果的创新。3．2 石油煤炭地质勘探技术的发展趋势只有明确 目标 ，加大力度 ，依靠先进 的科学技术 ，提高地质勘探的精度 ，保障地质勘查 的质量 ，才能推进石油煤炭地质勘探技术的创新。我们要沿着 “加强石油煤炭地质勘探 的基础研究 ，最大限度 的发现新的资源 ；不断加大资源综合勘探技术的创新力度 ，满足人们 对资源的需求 ；改 革石 油煤 炭地质勘探的科技体制 ，培养新型的精干高效 的地质技术创新队伍 ”这一基本思路 ，实现石油地质勘探技术的可持续发展。1)大力发展石油煤炭资源的综合勘探技术。要加强多元地质信息符合技术 的研究 ，建立高精度 的地质模型 ，从而提高地质勘探的精度 ，为地质报告研究提供一定的依据。2)组织开展新一轮的石油煤炭资源评价 。要运用新的地质理论和资源评价方法，研究并制定出一套科学的石油煤炭资源的评价理论和方法，并且要多开展一些基础评价 ，强调石油煤炭资源的用途，正确认识我国石油煤炭资源的潜力，建立石油煤炭资源的信息系统 ，不断促进石油煤炭地质勘探技术的革新，促进我国地质勘探技术的发展。3)加强清洁石油煤炭技术的地质基础研究。其核心技术是洁净煤技术 ，与煤岩学、煤化学等基础理论结合在一起 ，并且利用地质地球化学 的角度进行分析 ，从而为勘探技术 的改进提供一定的依据。4)推进石油煤炭地质信息和3s技术产业化。发展石油煤炭地质勘查的主流程信息化，实现地质勘探技术的采集、研究的信息化 。加强高分辨率卫星图以及数字宇航摄技术的运用 ，促进地质范围以内，密度全部大于3．29g／cm ，相对密度大于95．7％。表面上的颜色一致均匀 ，没有任何斑点。2)相分析。通过x射线衍射检验说明 ，试块样 品中可能含有ZnS(2H—f0r珊)、ZnS(10H+8H)、磷石英和方石英相 ，没有出现其它杂峰。靶材 中各相组成均达到了镀膜的要求 。3)热等静压适用工艺制度 ：加压介质是氩气。加热时温度为1100℃，压强是 120MPa，一个小时的保温保压。4)热压 较好 的工艺制度 ：室内温度到 1050~C之间 ，每分钟2℃一5。c升温速度 ，开始在600~C时加压 ，30分钟的保温保压之后直接进行卸压。4结束语本文简要介绍了电子靶材的热等静压与热压工艺 ，经过研究两种工 艺都能够生产出符合要求的靶材 ，满足 了使用溅射 的要求。参考文献[1]努力古．溅射靶材的制备及发展趋势[J]．新疆有色金属，2008，5．【2】刘志坚．溅射靶材的应用及制备初探fJ】．南方金属，2009，6．作者简介陈卫 飞 (1978一 )，男 ，湖南株洲人 ，本科 ，工程师 ，研究方 向ITO、靶材、有色金属材料。量 的增加和产品流通的活跃 ，我市农产品市场流通体系已远远不能满足市场需要 ，销售渠道单一 ，冷藏、储运设备落后 ，制约 了产品外销市场的拓展。建议在市场建设，预冷库、冷藏车配备以及品牌打造等方面给予大力扶持。3)支持建设市级农产品质量安全检测中心 。农产品质量安全事关 民生 ，事关农业发展和农 民增收的大事 。但是 ，固原市农产品质量安全检测工作 由于检测设备简陋 ，检测人员水平低 ，经费不足 ，农产 品质量安全还存在着很大 隐患 ，建设固原市农产 品包括畜产品为一体的农产品质量安全检测中心势在必行。建议 自治区支持建设 固原市市级农产品质量安全检测中心。以开展质量安全监测监控，保证品牌农产品质量安全 。参考文献【1宁夏中部干旱带及南部山区设施农业发展建设规划【M】．[2]固原市设施及旱作节水农业发展规划[M]．作者简介孙丽琴 (1968一 )，原州区人，宁夏大学农学系本科 ，1986年参加工作时间，现为农艺师，从事农业技术推广工作 。勘探技术 的发展。4结束语总而言之 ，地质勘探技术对矿产资源 、能源资源的勘探具有着重要的作用，直接影响着资源的勘探 、开发和综合利用。虽然我国的地质勘探技术在短时间内取得了巨大的进步 ，研究了一系列地质勘探工程的新技术 、新方法、新设备。但我们还要意识到其存在的问题，要通过一些具体措施，使我国的地质勘探技术走向更加完善的发展趋势 ，从而不断满足我国经济快速发展对资源、能源的需求。参考文献[1]定武．谈现行地质勘探工作改革的几个问题册．地质与勘探，2OlO，4．【2】王树江．浅谈地质勘探技术发展啊．民营科技，2010，10[3】姚振义．煤 田地质与勘探方法阴．中国矿业出版社，2Ol1,6．是否可以解决您的问题？

发展分布式冷热电联产的重要意义采用冷热电联产分布能源系统，对于我国社会发展具有重要意义，我想初步归纳为十个方面。一、 是科学发展观和可持续发展在能源领域的必然选择。中国的能源消费中，燃气消费的比重不大，从科学用能，从有限的天然气发挥最大的效益来讲，应当将天然气用于冷热电联产，以提高人们的生活质量、节约能源、保护环境。二、 是中国优化能源结构发展战略的需要。中国在相当长的时间内能源结构要以煤为主体，虽然利用国内、国外的两类能源市场均可以增加燃气的消费量，但毕竟数量有限，在优化能源结构中要重视优化终端能源结构，尽可能把燃气用于终端消费，用于大中城市消费，这是优化能源结构的需要。三、 是提高能源利用效率和节约能源的必然途径。中国已经决定坚持把能源放在首位。过去由于缺油少气，城市空调、降温、采暖和热水供水有相当一部分依靠电力，造成全面的电力供不应求，特别是夏季。现在实现了“西气东输”和进口LNG，全国许多城市已有燃气供应，采用冷热电联供可以大大节约能源和各种资源。四、 是中国环境革命的重要内容。中国长期以煤为主，城市里大量直接燃煤，造成严重的煤烟型污染，有天然气以后，应首先把城市里的采暖锅炉、工业窑炉和一切燃煤过程皆换下来，用燃气为燃料的冷热电联产能源系统可以大大减轻污染，改善城市生态环境。五、 是中国电力工业的一场深刻的革命。中国一次能源以煤为主，所以从20世纪50年代以来一直倡导“大机组、大电厂、大电网”，采用天然气为燃料的冷热电联产分布式能源系统，可以为建立一个大电网与众多的分布式相结合的活电力系统创造条件。分布式能源的广泛发展是电力工业进行市场化、竞争化改革的重要前提和条件，它将会促进电力工业市场化改革的发展。六、 是中国电力安全和调峰的实际需要。电力的广泛应用，它不仅是工业的重要动力，而且是人们不能须臾离开的东西，分布式能源系统可以提高电力系统的安全供电，冷热电联产系统不仅可以节省空调、采暖、供应热水用电，平抑冬夏季负荷，还可以提供一部分电力，对于节约电力，弥补缺电压，具有重要作用。七、 是电力需求侧管理（DSM）的重要组成部分能源替代是提供能源利用效率和电力需求测管理的重要内容，中国过去缺少油气供应，空调、采暖、供热水不得不利用电力，入利用电力换取热能的设施都是不合理的，这样做虽然方便，但不符合资源有效利用原则，不符合经济条约原理。在没有天然气供应，又不允许用油的条件下，是不得已而为之。但是现在一些地方有了天然气，就应当开展能源替代工作，用天然气冷热电联产去替代，这是节电和电力需求侧管理的重要内容之一。八、 是天然气发展战略中的重要发展领域之一。有了天然气当怎么用？应当科学利用天然气，中国的天然气消费比重不大，更要注意合理利用。天然气应当用于居民生活，作为工业原料，用于冷热电联产，而不应简单的用于烧锅炉代煤，或用于纯发电，（继续沿袭过去的大机组、大电厂、大电网搞大型燃气发电厂），当然又是为了满足照付不议的需求，暂时发展一些燃气电厂，只能作为权宜之计。九、 是充分发挥电力和和天然气优点和经济性的途径。我国当前一些城市由于不合理的使用电力和天然气，造成了电力负荷夏高冬低，而天然气负荷夏低冬高，使电力和天然气装备都不能充分发挥效益，发展以天然气为燃料的冷热电联产分布式能源系统，可以平抑电力夏季高峰和天然气冬季高峰，发挥两者的有点和经济型的优点和经济性。十、 是建筑节能和建筑现代化的重要环节我国目前建筑耗能约占全国能源消耗量的27％，建筑节能是整个节能工作中占有重要地位。建筑主要是从三方面努力，一是大力提倡修建节能建筑，使建筑物能减少能源消耗，二是采用分布式能源系统供应建筑物的空调、采暖及卫生热水等，提高能源系统的节能水平，三是采用节能节电的家用电器。所以采用以天然气为燃料的冷热电联产系统对于建筑节能具有重要意义。发展以天然气为燃料的冷热电联产分布式能源系统确实存在许多优点，但前要设法解决四大问题：一是降低天然气的价格，天然气与电力的比价不合理，电价低廉，人们必然倾向使用电力器具。二是要研制冷热电联产装置的设备，主要是要研制新型的、低噪音、高效率的发电装置（如柴油机、燃气轮机等）。三是要研究分布式能源系统并入电网的技术措施和经济措施，并作出有利于分布式能源系统发展的政策法规。四是要建立分布式能源系统的服务公司，可以承担设计、施工、运行、维护，这是因为冷热电联产装置要比电力空调、电锅炉等要复杂得多。