天然气的加臭技术
责任编辑：液化天然气 浏览：3844次 时间： 2009-01-17 23:29:48
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摘要:随着忠-汉输气管线的施工进展，沿线的各个城市都在紧锣密鼓地准备迎接天然气的到来，按照中国石油天然气总公司与武汉燃气热力集团公司签定的合同，2004年4月中石油将正式向武汉供应天然气。四川天然气的组分以甲烷为主，硫化氢含量不大于20mg/m3，其本身会有一定的臭..
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随着忠-汉输气管线的施工进展，沿线的各个城市都在紧锣密鼓地准备迎接天然气的到来，按照中国石油天然气总公司与武汉燃气热力集团公司签定的合同，2004年4月中石油将正式向武汉供应天然气。四川天然气的组分以甲烷为主，硫化氢含量不大于20mg/m3，其本身会有一定的臭味，但根据《城镇燃气设计规范》要求作为无毒城市燃气，在泄露到空气中达到爆炸下限的20％浓度寸，其臭味应能察觉，当天然气的臭味不足时，应考虑加臭措施。 1 加臭剂的选择 目前经常使用的加臭剂乙硫醇(C2H5SH)和四氢噻吩THT(C4H8S)。乙硫醇主要性质：分子量为62，沸点为37℃，熔点为-144℃，比重为0．8315，自燃点299℃，爆炸极限(下限2．8％，上限18．2％)，其部分溶于水，毒性与硫化氢相同。四氢噻吩主要性质：分子量为88．1，沸点为120．9℃，熔点为-96．16℃，比重为0．9987，自燃点200℃，爆炸极限(下限1．1％，上限12．1％)，几乎不溶于水，可溶于乙醇、乙醚和丙酮，有毒性。 乙硫醇具有一定毒性，易与金属氧化物起反应生成硫醇盐类，对钢铁腐蚀性较大，化学性质不稳定，易分解成二硫化物，价格较便宜。四氢噻吩具有抗氧化性能强，化学性质稳定，腐蚀性小，在燃气中易于被气体色谱仪检测出来，但价格较高。 鉴于天然气管网材质多为钢管，且主要供应居民，宜采用四氢噻吩作为加臭剂。 2 加臭工艺的选择 国内过去主要采用的是滴入式和吸收式两种方式。滴入式是将加臭剂由储槽通过细管滴入燃气总管中，液滴的数量可通过针形阀来进行调节；这种方式由于液滴口面积很小，要求加臭剂具有较大的蒸气压。正是这种特点，其只能用在燃气流量不大的地方。吸收式中又分为绒芯式、喷淋式和鼓泡式等，它们都是通过扩大加臭剂的蒸发面积，来增大加臭剂的加入量，较适合为大流量燃气加臭。 滴入式和吸收式都无法较准确地控制加臭剂的量，而且当燃气流量发生变化时需人工根据经验调节加臭剂量，不易把握。笔者曾参观过北京焦化厂的天然气加臭工艺，其原来采用的鼓泡式加臭装置也是由于上述原因而淘汰。 目前国内釆用的多为半自动加臭方式和全自动加臭方式。它们都是通过微型计量泵将加臭剂由缓冲罐抽出，打入到燃气总管中。微型计量泵一般为双柱塞泵和隔膜泵两种，通过计量泵打入燃气总管中的加臭剂量可以控制的非常准确。 半自动加臭方式设备造价较低，适合于流量稳定的地方。其需根据平时统计的流量，计算出加臭剂每小时的加入量，由人工设置好，计量泵便自动按设定值向燃气总管中打入加臭剂；全自动加臭方式由流量检测装置将信号反馈给计算机，计算机根据燃气流量和已设定的每立方米燃气所需加臭量，通过控制计量泵来调节加臭剂量的大小。 由于武汉市天然气计算小时流量在一天内波动较大，釆用全自动加臭装置能准确控制加臭剂量，保证天然气的加臭效果，将有效地保障武汉天然气用户的使用安全。 3 加臭剂量的设定 根据第18界国际煤气联盟D委员会的报道，世界各国四氢噻吩加入量差别见表1。
考虑到四川天然气本身含硫化氢有微臭，而且对于民用天然气加臭剂不宜用得过多，建议将加臭剂量定为14～16mg/m3。由于气温较高时，人们的嗅觉能鉴别出更少量的加臭剂，夏季应取低值，而冬季取高值。 4 加臭方案选择 根据《武汉市城市天然气供气工程可行性研究报告》，武汉市将设置两个天然气门站和五个高中压调压站。方案1为在两个门站加臭，方案2为在5个高中压调压站分别加臭。 方案1只需要两套加臭装置，加臭范围是全武汉所有的天然气用户；方案2则需要5套加臭装置，加臭范围是所有的中低压用户(不含高压直供户)。
方案1的一次性投资较少，但加臭剂年耗量所发生费用很大，且不能满足部分大工业用户的工艺要求；方案2的一次性投资较多，但可以大大节省高压直供户加臭剂年耗量所发生的费用。采用方案2对武汉市天然气管网系统更为合适。 5 加臭剂的采购和储存 目前国内有不少精细化工厂都能生产四氢噻吩，武汉市需要四氢噻吩作加臭剂的用量较大，可专门委托有技术能力的精细化工厂加工高纯度的产品。 由于四氢噻吩为易挥发的可燃可爆物质，其具有相当高的蒸气压，有毒性，一般储存在汽油桶内，应避免温度过高或阳光直射，宜放置在半敞开式的库房内单独存放，专人进行管理。因其恶臭味道极大，库房不宜设置在居民区的上风侧。 6 加臭装置系统存在的问题 (1)全自动加臭装置中缓冲罐液位显示的玻璃管与罐的接口密封不严，计量泵后的加臭不锈钢管的连接头密封性不好，易产生泄露，使附近臭味很大，这只有通过加强材料性能和提高安装质量来解决。 (2)倒罐问题。由于购买的四氢噻吩储存在储量为200kg的汽油桶中，需人工将其倾倒人缓冲罐中，因其恶臭有毒，给操作人员和环境都造成损害，应设法提高倒罐的自动化程度。 (3)当燃气流量变化较频繁时，因流量反馈信息滞后，影响加臭剂量的准确性。 [1]哈尔滨建筑工程学院，北京建筑工程学院，同济大学，重庆建筑工程学院，等，燃气输配． [2]四川石油勘察设计研究院，武汉市燃气热力规划设计院，等，武汉市城市天然气供气工程可行性研究报告． [3]中国城市煤气协会，第18屉届国际煤气联盟D委员会资料汇编． |
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