影響低溫法控制天然氣露點的主要因素

影響低溫法控制天然氣露點的主要因素圖3-3和圖3-4的低溫分別器在肯定壓力和低溫下進行三相分別，使烴類凝液和含抑制劑的水溶液從低溫分別器中分別出來。盡管通常將低溫分別器內(nèi)視為一個平衡的氣液分別過程，即認為其分別溫度等于分別出的干氣在該壓力下的水、烴露點，但是實際上干氣的露點通常均高于此分別溫度，分析其緣由除與測定方法本身精確?????度有關外，主要還有以下影響因素。(1)取樣、樣品處理、組分分析和工藝計算誤差以及組成變化和運行波動等造成的偏差。自然?氣取樣、樣品處理、組分分析和工藝計算誤差，以及組成變化和運行波動等因素均會造成偏差，尤其是自然?氣中含有少量碳原子數(shù)較多的重烴時，這些因素造成的偏差就更大。此外，所測定的自然?氣中有無干擾物質(例如，固體雜質、油污、霧狀液滴、甲醇等)也會影響測定結果。必需指出的是，露點線上的臨界冷凝溫度取決于自然?氣中最重烴類的性質，而不是其總量。因此，在取樣分析中如何測定最重烴類的性質，以及進行模擬計算時如何描述最重烴類的性質，將對露點線上的臨界冷凝溫度影響很大。(2)低溫分別器對氣流中微米級和亞微米級霧狀液滴的分別效率不能達到1OO%。由于低溫分別器對氣流中微米級和亞微米級霧狀水滴和烴液滴的分別效率不能達到100%，這些霧狀液滴將隨干氣一起離開分別器，經(jīng)換熱升溫后或成為氣相或仍為液相進入輸氣管道或下游生產(chǎn)過程中。氣流中這些液烴霧滴多是原料自然?氣中的重烴，即使其量很少，但卻使氣流的烴露點明顯上升，并將在輸氣管道某管段中析出液烴。低溫分別器分出的冷干氣實際烴露點與其分別溫度的詳細差別視原料氣組成和所采納的低溫分別器分別條件和效率而異。假如低溫分別器、預過濾器及聚結過濾器等的內(nèi)部構件在運行中發(fā)生損壞，則分別效率就會更差。同樣，氣流中所攜帶的霧狀水滴也會使其水露點上升。當加入水合物抑制劑例如甲醇時，氣流中除含氣相甲醇外，還會攜帶含有抑制劑的水溶液霧滴。氣相甲醇和水溶液霧滴中的抑制劑對水露點(或水含量)的測定值也有較大影響。而且，由于測定方法不同，對測定值的影響也不相同。當采納測定水露點的肯定法(即冷卻鏡面濕度計法)測定水露點時，假如測試樣品中含有甲醇，由此法測得的是甲醇和水混合物的露點。此外，目前現(xiàn)場測定高壓自然?氣中水含量時常用P205法。該法是將肯定量的氣體通過裝填有P205顆粒的汲取管，使氣體中的水分被P2O5汲取后成為磷酸，汲取管增加的質量即為氣體的水含量。此法適用于壓力在1MPa以上且水含量10mg/m3的自然?氣，但由于自然?氣中所含的甲醇、乙二醇、硫醇、硫化氫等也可與P2O5反應而影響測定效果。一般來說，在平穩(wěn)運行時由低溫分別器、預過濾器及聚結過濾器分出的冷干氣實際水露點與其分別溫度的差值約為3～7℃甚至更高，詳細差別則視所采納的抑制劑性質及低溫分別器等的分別效率等而異。依據(jù)GB50521《輸氣管道工程設計規(guī)范》規(guī)定，進入輸氣管道的氣體水露點應比輸送條件下最低環(huán)境溫度低5℃，烴露點應低于最低環(huán)境溫度，這樣方可防止在輸氣管道中形成水合物和析出液烴。因此，在考慮上述因素后的低溫分別器實際分別溫度通常應低予氣體所要求的露點溫度。正是由于上述緣由使得低溫分別器的實際分別溫度應當?shù)陀跉怏w所要求的露點溫度。為了降低獲得更低溫度所需的能耗，無論是采納膨脹制冷還是冷劑制冷法的低溫法脫油脫水工藝，都應采納分別效率較高的氣液分別設備，從而縮小實際分別溫度與氣體所要求露點溫度的差別。例如，低溫分別器采納旋流式氣液分別器，在低溫分別器后增加聚結過濾器等以進一步除去氣體中霧狀液滴等。必需指出的是，采納多低的分別溫度、多高分別效率的氣液分別和捕霧設備等，應在進行技術經(jīng)濟綜合論證后確定。(3)一些凝析氣或濕自然?氣脫除部分重烴后仍具有反凝析現(xiàn)象，其烴露點在某一范圍內(nèi)隨壓力降低反而增加。自然?氣的水露點隨壓力