气层气和油田伴生气，一般都含有饱和水蒸气，有的还含有相当数量的硫化氢和二氧化碳等酸性气体。在一定的温度和压力条件下，可引起水蒸气从天然气中析出，形成液态水、冰或天然气的固体水化物，从而增加管路压力，严重时还会堵塞管道，影响正常生产。天然气中含有的酸性气体（硫化氢、二氧化碳）遇水会生成酸性液体，腐蚀管线、设备，所以必须对气层气和油田伴生气进行脱水和脱酸性气体的净化处理，使天然气在达到商品气质标准要求的同时，脱出硫化氢、凝液组分并分别被加工成硫黄、液化气、轻油等有用产品。

天然气处理常用的方法有吸收法和低温法。

按吸收过程性质，可分为：①物理吸收。在吸收过程中，如不伴随有明显的化学反应，可以当作单纯的物理吸收过程。例如用液态烃吸收气态烃，用水吸收二氧化碳等。②化学吸收。在吸收过程中，若伴随有明显的化学反应，则称为化学吸收，例如用碱液吸收二氧化碳等。在天然气净化中，用甘醇脱水或用乙二醇二甲醚脱硫等都是物理吸收过程，而以弱碱性溶液为吸收剂的乙醇胺法或热钾碱法脱硫等均属于化学吸收过程。为了提高脱除效果，有时可兼用这两种方法，如砜胺法脱硫就兼有化学吸收和物理吸收的作用，这一方法在脱除酸性气体方面取得了满意的效果，成为重要的天然气净化工艺之一。

按照吸收剂的物理形态，吸收法又分为液体吸收法和固体吸收法。①液体吸收法。利用适当的液体吸收剂处理气体混合物以除去其中的一种或多种组分的工艺。对吸收水蒸气、硫化氢和二氧化碳等气体后的吸收剂溶液进行脱吸，可使溶剂再生并循环使用。液体吸收法一般用于要求气体的水露点降低20～50℃时。液体吸收法的吸收剂有二甘醇、三甘醇和乙二醇等，三甘醇使用较普遍，乙二醇通常作为防冻剂使用。天然气液体吸收脱水工艺主要有乙二醇脱水工艺、三甘醇脱水工艺，常用液体脱硫工艺有醇胺脱硫工艺、砜胺脱硫工艺、新砜胺脱硫工艺等。②固体吸收法。利用气体在固体表面上积聚的特性，使某些组分吸附在固体吸附剂表面，进行脱除。由于气体组分不同，在固体吸附剂上的吸附能力存在差异，因而可用吸附方法对气体混合物进行净化。吸附是在固体表面力作用下产生的，分为物理吸附和化学吸附两种。固体吸附水分用的吸收剂有分子筛（气体的水露点可降到-100℃）、硅胶（气体的水露点可降到-60℃）、活性氧化铝（气体的水露点可降到-73℃）。含酸性气体的天然气，不宜用活性氧化铝脱水。天然气固体吸附脱水工艺主要有分子筛脱水工艺、硅胶脱水工艺，常用固体脱硫工艺有氧化铁脱硫工艺和分子筛脱硫工艺。

也称冷分离法。多组分混合气体中各组分的冷凝温度不同，在冷凝过程中高沸点组分先凝结出来，使组分得到一定的分离。冷却温度越低，分离程度就越高。利用降低气体的温度可使气体中饱和的水蒸气变成液体从气体中分离出来，或使天然气中的凝液分离出来，以实现天然气脱水和凝液回收。为防止天然气在低温下形成水合物，在降温过程中需加入防止水合物形成的抑制剂甲醇或甘醇。脱水后的天然气，其水露点应低于最低操作温度5℃。天然气低温分离脱水工艺主要有空冷脱水工艺、冷剂制冷脱水工艺和节流阀制冷脱水工艺等。

天然气凝液回收普遍采用低温法。例如气田高压天然气节流膨胀制冷后低温分离脱除一部分水分的方法及油田伴生气采用膨胀机制冷脱水方法都属于低温法。低温法流程简单，成本低廉，特别适用于高压气体。对于要求深度脱水的气体，此法也可作为辅助脱水方法，将天然气中大部分水先行脱除，然后用分子筛法深度脱水。

天然气凝液回收通常分为天然气凝液浅冷回收工艺和天然气凝液深冷回收工艺。前者包括氨压缩制冷工艺、氨吸收制冷工艺、热分离机制冷工艺、气波制冷回收工艺、丙烷压缩制冷回收工艺等；后者包括膨胀制冷回收工艺、丙烷乙烷复叠式制冷回收工艺、膨胀与冷剂相结合制冷回收工艺等。