21、天然氣脫水工藝(29張幻燈片)

1、迪那作業(yè)區(qū)孫瀚 二00八年六月 迪那作業(yè)區(qū)培訓(xùn)課件 天 然 氣 脫 水 工 藝提綱一、脫水的緣由二、脫水方法簡(jiǎn)介三、脫水工藝引見(jiàn)四、各工藝的本卷須知脫 水 的 原 因水的困擾水合物堵塞管道、閥門等弱 酸腐蝕管道部分聚集降低輸氣量添加流動(dòng)壓降一、脫水的緣由二、脫水方法簡(jiǎn)介三、脫水工藝引見(jiàn)四、各工藝的本卷須知提綱低溫分別法： 借助于天然氣和水汽凝結(jié)為液體的溫度差別，在一定的壓力下降低含水汽的溫度，使其中的水汽與重?zé)N冷凝為液體，再借助于液烴與水的相對(duì)密度差和互不溶解的特點(diǎn)進(jìn)展重力分別，使水被脫出。脫 水 的 方 法低 溫 分 離 法丙烷制冷節(jié)流閥制冷膨脹機(jī)制冷熱分別機(jī)制冷等膨脹制冷溶劑吸收法： 利用

2、某些液體物質(zhì)不與天然氣中的水分發(fā)化學(xué)反響，只對(duì)水有很好的溶解才干且溶水后蒸氣壓很低，可再生和循環(huán)運(yùn)用的特點(diǎn)。 將天然氣中水汽脫出。這樣的物質(zhì)有甲醇、甘醇等。由于吸收劑可再生和循環(huán)運(yùn)用，故脫水本錢低，已得到廣泛運(yùn)用。脫 水 的 方 法固體吸附法： 利用某些固體物質(zhì)外表孔隙可以吸附大量水分子的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)展天然氣脫水的，脫水后的天然氣含水量可降至1ppm或露點(diǎn)到達(dá)-100。這樣的固體有硅膠，活性氧化鋁和分子篩等。 固體吸附劑普通易被水飽和，但也容易再生。經(jīng)多次熱吹脫附后可多次循環(huán)運(yùn)用。因此常被用于低含水天然氣深度脫水情況下。脫 水 的 方 法脫 水 的 方 法 節(jié)流法三甘醇法分子篩法優(yōu)點(diǎn)1、裝置操作簡(jiǎn)

3、單，占地面積??；2、裝置投資及運(yùn)行費(fèi)用低。1、操作溫度下溶劑穩(wěn)定，吸濕性高，露點(diǎn)降高;2、容易再生成99%（w）以上的濃度；3、蒸氣壓低，氣相攜帶損失??；4、裝置投資及運(yùn)行費(fèi)用低；5、進(jìn)出裝置的壓降小。1、脫水后干氣中水含量可低于1ppm，水露點(diǎn)可低于-90；2、對(duì)進(jìn)料氣體溫度、壓力、流量變化不敏感；3、操作簡(jiǎn)單，占地面積小4、無(wú)嚴(yán)重腐蝕和發(fā)泡方面的問(wèn)題。缺點(diǎn)1、只適用于高壓天然氣；2、對(duì)于壓力不高的天然氣節(jié)流降溫不足，達(dá)不到水露點(diǎn)要求；3、如果沒(méi)有足夠的壓降可以利用，需要后增壓或外供冷源。1、存在輕質(zhì)油時(shí)，會(huì)有一定程度的發(fā)泡傾向，有時(shí)需加入消泡劑2、含酸性組分的天然氣在脫水，會(huì)腐蝕設(shè)備、管道

4、，使三甘醇溶液呈酸性，有時(shí)需加入緩蝕劑或中和劑。1、對(duì)于大裝置，其設(shè)備投資大，操作費(fèi)用高；2、氣體壓降大；3、吸附劑使用壽命短，一般三年需更換，增加成本；4、耗能高，低處理量時(shí)更明顯；應(yīng)用場(chǎng)合天然氣壓力高，并且有充足的壓力降可以利用。油氣田無(wú)自由壓降可利用，滿足管輸天然氣水露點(diǎn)要求的場(chǎng)合。水露點(diǎn)要求低，需要深度脫水的場(chǎng)合。投資最高（配合壓縮機(jī)使用）低高方法對(duì)比膜法脫水： 根據(jù)膜對(duì)天然氣中水汽的優(yōu)先選擇浸透性，當(dāng)天然氣流經(jīng)膜外表時(shí)，水汽優(yōu)先透過(guò)膜而被脫除掉，從而到達(dá)分別的目的。分別效率受膜資料、氣體、組成、壓差等要素的影響，是一種動(dòng)力學(xué)分別過(guò)程。與傳統(tǒng)的脫水方法相比,它具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn):工藝

5、簡(jiǎn)單,操作容易，占地面積?。徊恍枨箢~外參與溶劑，不需再生，無(wú)二次污染;可利用天然氣本身的壓力作為推進(jìn)力，幾乎沒(méi)有壓力損失;操作彈性大，可經(jīng)過(guò)調(diào)理膜面積和工藝參數(shù)來(lái)順應(yīng)處置量 的動(dòng)搖。脫 水 的 方 法新技術(shù)講座提綱一、脫水的緣由二、脫水方法簡(jiǎn)介三、脫水工藝引見(jiàn)四、各工藝的本卷須知脫 水 工 藝原料氣乙二醇貧液乙二醇貧液低溫分別器醇烴液三相分別器原料氣預(yù)冷器原料氣預(yù)冷器原料氣預(yù)冷器原料氣預(yù)冷器閃蒸氣回系統(tǒng)至輕烴回收安裝至乙二醇再生及注醇安裝J-T閥低溫分別安裝干氣外輸干氣至外輸首站醇烴液/閃蒸氣換熱器脫 水 工 藝三甘醇安裝閃 蒸 罐TEG重 沸 器濕天然氣干氣閃蒸氣TEG冷卻器貧TEG過(guò)濾器燃

6、料氣再生氣吸收塔過(guò)濾器緩沖罐脫 水 工 藝分子篩安裝干氣再生氣水分別罐入口分別器濕原料氣加熱器冷卻器枯燥塔枯燥塔閥門關(guān)閥門開(kāi)脫 水 工 藝膜法安裝氣液分別器膜組塊膜組塊原料氣排污真空泵產(chǎn)品氣廢氣加熱器中心單元提綱一、脫水的緣由二、脫水方法簡(jiǎn)介三、脫水工藝引見(jiàn)四、各工藝的本卷須知各工藝的本卷須知水合物抑制劑防止含有飽和水的天然氣隨溫度的降低而構(gòu)成固態(tài)水合物，在天然氣預(yù)冷前須注入水合物抑制劑甲醇、乙二醇與水蒸氣結(jié)合構(gòu)成低冰點(diǎn)的溶液，降低天然氣的露點(diǎn)低溫分別工藝該工藝的最大缺陷是當(dāng)原料氣中二氧化碳分壓大于0.021MPa時(shí)，(濕氣)設(shè)備需采用腐蝕控制，或采用抗腐蝕資料。同時(shí)，由于乙二醇粘度較大，特別

7、在有凝析油存在時(shí)，操作溫度過(guò)低給乙二醇溶液與凝析油分別帶來(lái)困難，添加了在凝析油中的溶解損失和攜帶損失。各工藝的本卷須知低溫分別溫度是實(shí)現(xiàn)干氣保送控制的中心點(diǎn)似的凈化目的。對(duì)于固定組分的天然氣，在管輸過(guò)程中的一定壓力變化范圍內(nèi)，水露點(diǎn)將隨壓力的降低而減小，烴露點(diǎn)將隨壓力的降低而升高。因此氣田內(nèi)天然氣凈化處置時(shí)，低溫分別溫度確實(shí)定受制于外輸管道末段保送壓力降低后天然氣的溫度和環(huán)境溫度。各工藝的本卷須知我國(guó)國(guó)家規(guī)范GB1782021999中規(guī)定，在天然氣交接點(diǎn)的壓力和溫度條件下,水露點(diǎn)應(yīng)比最低環(huán)境溫度低5，烴露點(diǎn)應(yīng)低于最低環(huán)境度。塔中六天然氣處置安裝：大慶設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)處置天然氣86萬(wàn)方/天、凝析

8、油產(chǎn)量為1.8萬(wàn)噸/年，于2007年4月建成投產(chǎn)。 安裝經(jīng)過(guò)經(jīng)J-T閥節(jié)流降溫加注乙二醇防凍實(shí)現(xiàn)天然氣凈化。牙哈320萬(wàn)方/日凝析氣處置安裝：設(shè)計(jì)處置天然氣320萬(wàn)方/天、凝析油產(chǎn)量為50萬(wàn)噸/年， 2000年10月31日投產(chǎn)安裝經(jīng)過(guò)經(jīng)J-T閥節(jié)流降溫加注乙二醇防凍，脫除天然氣中的水，并實(shí)現(xiàn)輕烴回收。 各工藝的本卷須知低溫分別方法在塔里木的運(yùn)用有的三甘醇脫水安裝對(duì)再生氣采用分別罐灼燒爐的方法處置。而三甘醇在吸收天然氣中水分的同時(shí)，也會(huì)吸收硫化氫、二氧化碳及烴類，在甘醇再生的時(shí)候，上述物質(zhì)與水蒸氣一同從甘醇中析出，組成再生氣。這樣不僅會(huì)對(duì)安裝設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，而且再生氣冷凝液排入就地污水池后, 對(duì)人

9、體和環(huán)境都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞，從而導(dǎo)致整個(gè)安裝的尾氣排放超標(biāo)。各工藝的本卷須知三甘醇脫水工藝大天池緩沖罐內(nèi)換熱盤管外表腐蝕嚴(yán)重，部分地方出現(xiàn)較深的腐蝕坑點(diǎn)，重沸器焰火管外壁也有嚴(yán)重腐蝕。這些都是由于甘醇中的酸性物質(zhì)引起的，因此防止酸性物質(zhì)進(jìn)入甘醇及甘醇本身的降解酸化不容忽視。各工藝的本卷須知緣由：天然氣中攜帶的鹽類會(huì)直接污染甘醇,而且在重沸器中,當(dāng)溫度升高,鹽在甘醇溶液中的溶解下降。當(dāng)?shù)竭_(dá)一定的含量時(shí)就會(huì)在火管上構(gòu)成鹽垢，加速設(shè)備的腐蝕。措施：加強(qiáng)天然氣進(jìn)吸收塔之前分別器的過(guò)濾分別效果，對(duì)分別除塵設(shè)備及時(shí)排污、清洗,及時(shí)改換失效濾芯；甘醇機(jī)械過(guò)濾器、活性碳過(guò)濾器的壓差接近100kPa時(shí)立刻對(duì)濾芯

10、進(jìn)展清洗或改換;控制好重沸器的溫度,防止甘醇高溫降解損失。在重沸器、緩沖罐的底部有厚厚的一層呈黑色的粘稠的沉淀物，像黑色的淤泥，有鐵腐蝕產(chǎn)物、有焦質(zhì)碳黑,還能聞到降解甘醇的特征氣味的芳香味。在消費(fèi)過(guò)程中,它不但難以清出，而且會(huì)對(duì)新添加的甘醇產(chǎn)生污染。各工藝的本卷須知緣由：這些堆積物主要是蛻變甘醇、未被過(guò)濾掉的雜質(zhì)。措施：在重沸器、緩沖罐底部開(kāi)口并加一閥門,可以在消費(fèi)過(guò)程中對(duì)堆積物進(jìn)展取樣分析,以便采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施,各工藝的本卷須知甘醇發(fā)泡甘醇的氧化分解鹽污染及高溫降解天然氣的攜帶損失甘醇損失降低甘醇損失的措施：選擇適宜的操作參數(shù)：各種操作參數(shù)中，溫度的影響最大。改善分別效果，勤排污。堅(jiān)持甘醇

11、溶液的清潔各工藝的本卷須知重沸器、精餾柱 克拉第二處置廠：設(shè)計(jì)處置才干2000萬(wàn)方/天，采用99.7%wt三甘醇TEG作脫水劑，脫除濕原料氣中的絕大部分飽和水，經(jīng)TEG吸收塔脫水后的干天然氣作為商品氣外輸。吸水后的TEG采用常壓火管加熱再生法再生，貧液經(jīng)換熱、加壓后前往TEG吸收塔循環(huán)運(yùn)用。設(shè)4套TEG脫水安裝，單套安裝的處置量為500萬(wàn)方/天。 輪南400萬(wàn)噸原油穩(wěn)定安裝：設(shè)計(jì)液化氣脫水采Cacl2水溶液。各工藝的本卷須知吸收法脫水法在塔木的運(yùn)用分子篩對(duì)天然氣中的重組分及有機(jī)物的吸附才干較強(qiáng)，這些雜質(zhì)會(huì)吸附在分子篩外表，經(jīng)過(guò)對(duì)分子篩加熱和再生的反復(fù)操作，發(fā)生結(jié)焦景象。盡能夠堅(jiān)持枯燥塔操作壓力平穩(wěn)，防止大幅度動(dòng)搖；在進(jìn)展切換時(shí)，壓降不可過(guò)急，以免床層氣速過(guò)高引起床層挪動(dòng)和摩擦，甚至被氣流夾帶出枯燥塔進(jìn)入下游系統(tǒng)。各工藝的本卷須知分子篩脫水工藝處理措施：在上游系統(tǒng)的操作過(guò)程中，盡能夠?qū)⒅責(zé)N分別出來(lái)；或在分子篩的上層填加活性氧化鋁否那么會(huì)導(dǎo)致分子篩粉化，即降低了其脫水才干提高再生溫度可提高再生后分子篩的吸附容量，但再生溫度過(guò)高會(huì)縮短分子篩的運(yùn)用壽命。有國(guó)外的資料顯示，當(dāng)再生溫度高于260,分子篩填料易構(gòu)成COS，影響脫水效果，添加運(yùn)轉(zhuǎn)本錢。在高酸性氣田中，元素硫容易在再生氣冷凝器管線和分別器排污管線處產(chǎn)生元素硫堆積，需求采取在