天然氣脫水工藝優(yōu)化分析與研究

　　摘要：人們對(duì)資源的需求量隨著社會(huì)的發(fā)展不斷增加。天然氣資源有著儲(chǔ)量大、開(kāi)采成本較低、高效等特點(diǎn)，因此對(duì)天然氣 的開(kāi)發(fā)和使用是十分重要的，國(guó)家對(duì)項(xiàng)工作的重視程度也越來(lái)越高。對(duì)于天然氣的利用，很多國(guó)家都非常重視，其中還有部分 國(guó)家提出了將天然氣代替石油的計(jì)劃。天然氣的開(kāi)采和使用很大程度解決了當(dāng)前資源比較缺乏的問(wèn)題。接下來(lái)的文章將會(huì)對(duì) 天然氣凈化過(guò)程中的脫水工藝進(jìn)行探討，通過(guò)對(duì)脫水過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，提出改進(jìn)措施，優(yōu)化裝置運(yùn)行。

　　關(guān)鍵詞：天然氣;脫水;優(yōu)化;分析研究

　　三甘醇法是天然氣脫水工作中使用較為廣泛的一種方法，其能 夠很明顯的降低氣體中水含量。天然氣在集氣站的井口出來(lái)時(shí)可以 通過(guò)自己的能量釋放得到低溫達(dá)到水凝點(diǎn)。三甘醇溶劑吸收法被廣 泛的應(yīng)用在天然氣凈化廠和氣田集輸中。

　　1.三甘醇溶劑吸收法的優(yōu)點(diǎn)

　　三甘醇具有很多優(yōu)點(diǎn)，包括能夠再生、蒸汽壓比較低、攜帶損

　　失十分小、其凝固點(diǎn)低、有良好的熱穩(wěn)定性、吸水性強(qiáng)、沸點(diǎn)高等 特點(diǎn)，且其在常溫下不易揮發(fā)，毒性十分小，使用的時(shí)候比較安全， 和皮膚接觸后不會(huì)存在燒傷或者對(duì)皮膚有傷害的情況，對(duì)碳鋼不會(huì) 有腐蝕現(xiàn)象，發(fā)泡和乳化傾向相對(duì)較低。三甘醇脫水法利用了其具 有的親水性能進(jìn)行脫水工作，在吸收塔中天然氣和三甘醇進(jìn)行充分 的接觸，天然氣中的水分被三甘醇充分的吸收，將天然氣中的含水 量大大的降低了。三甘醇吸收了水分后將會(huì)進(jìn)入再生系統(tǒng)，加熱除 去吸收的水分再次變回原樣重新投入使用。正時(shí)這些優(yōu)點(diǎn)使得三甘 醇溶劑吸收法被廣泛使用。

　　2.水露點(diǎn)要求

　　三甘醇溶劑吸收法裝置運(yùn)行過(guò)程中安裝了一個(gè)可以測(cè)試水露點(diǎn)

　　的儀器，定期進(jìn)行測(cè)試脫水后外輸天然氣的水露點(diǎn)。在進(jìn)吸收塔的 天然氣溫度低于25℃的時(shí)候，外輸天然氣的水露點(diǎn)則應(yīng)該低于-10℃。 根據(jù)不同的工作情況，可以對(duì)三甘醇進(jìn)行篩選，選擇最合適的三甘 醇，達(dá)到所需要的水露點(diǎn)。在大多的情況下，三甘醇的含水量可以 直接通過(guò)天然氣中的含水量得出，吸收塔的運(yùn)行壓力越低，則其要 處理的天然氣量就越大，天然氣中所含水比較多，那么在進(jìn)入吸收 塔的時(shí)候天然氣溫度肯定很高，所以應(yīng)該增大三甘醇的循環(huán)量，才 能保證脫水工作的正常進(jìn)行。如果天然氣需要處理的量不是很多， 那么在吸收塔運(yùn)行的時(shí)候其壓力越高，天然氣在進(jìn)塔的時(shí)候溫度就 比較低，天然氣中的水分就比較少，則需要減少三甘醇的循環(huán)量， 保證三甘醇的合理運(yùn)用。通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備，進(jìn)行三甘醇循環(huán)量的 控制，從而合理控制脫水工作進(jìn)行。

　　3.裝置運(yùn)行流程

　　3.1三甘醇循環(huán)再生流程

　　初始的三甘醇經(jīng)由吸收塔上部進(jìn)入，從上到下經(jīng)過(guò)填料段，和

　　其中的具有水分的天然氣進(jìn)行充分的接觸，將具有水分的天然氣中 的水分完全吸收。吸收完天然氣當(dāng)中的水分后三甘醇就變成了富三 甘醇，富三甘醇溶液再經(jīng)過(guò)吸收塔下部出口流出進(jìn)入循環(huán)泵，經(jīng)過(guò) 循環(huán)泵的加壓后進(jìn)入貧液緩沖換熱盤(pán)管加熱，溫度到達(dá)40℃左右后 再進(jìn)入到精餾柱換熱盤(pán)管當(dāng)中去，被精餾柱頂蒸汽直接加熱到65℃ 后進(jìn)入到閃蒸罐當(dāng)中去，閃蒸對(duì)富液進(jìn)行分解，將溶解在其中的烴 氣體進(jìn)行分離。然后再進(jìn)入到過(guò)濾器當(dāng)中過(guò)濾掉溶液當(dāng)中存在的一 些重?zé)N和三甘醇循環(huán)時(shí)候出現(xiàn)的降解雜質(zhì)。經(jīng)過(guò)過(guò)濾后將富三甘醇 轉(zhuǎn)到貧富液換熱器，經(jīng)過(guò)換熱器的加熱后進(jìn)入精餾柱，蒸發(fā)掉其中 所含有的水分。重沸器中的貧三甘醇則進(jìn)入到下部的三甘醇緩沖罐 中，貧液在緩沖罐中通過(guò)熱盤(pán)管和剛進(jìn)行凈化的富液進(jìn)行置換，由 能量置換泵增壓后進(jìn)入吸收塔進(jìn)行循環(huán)利用。由于三甘醇可以進(jìn)行 循環(huán)使用，所以三甘醇溶劑吸收法很適合當(dāng)前的工作要求。

　　3.2氣體脫水的流程

　　各個(gè)集氣站脫除游離態(tài)的液滴和固體雜質(zhì)后的含飽和水的天然

　　氣經(jīng)過(guò)匯合從三甘醇吸收塔的下部進(jìn)入，和從上面下來(lái)的三甘醇貧 液相結(jié)合，在填料段進(jìn)行充分接觸，將水分充分脫除。脫水過(guò)后的 干天然氣將會(huì)經(jīng)過(guò)塔頂?shù)慕z網(wǎng)除霧器除去甘醇液滴后從吸收塔上端出去。被吸收完水分的天然氣離開(kāi)吸收塔后，會(huì)和貧三甘醇進(jìn)行換 熱，有效的降低了三甘醇進(jìn)入吸收塔中的溫度，并且一定程度上增 大了三甘醇的吸水效率。換熱之后的天然氣再經(jīng)過(guò)產(chǎn)品分離器分離 后，進(jìn)入到天然氣外輸管網(wǎng)中，投入到使用。

　　4.脫水工作問(wèn)題分析

　　在這套裝置運(yùn)行的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)水露點(diǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)值的情況，主

　　要原因有以下情況，一是吸收塔在運(yùn)行的時(shí)候發(fā)生了三甘醇發(fā)泡情 況，直接的影響了三甘醇對(duì)水分的吸收效率，使得外輸氣的水露點(diǎn) 超標(biāo);二是吸收塔運(yùn)行時(shí)壓力降低，當(dāng)裝置運(yùn)行其他參數(shù)沒(méi)有發(fā)生 變化的時(shí)候，吸收塔壓力的下降則會(huì)很明顯的增加入塔天然氣的飽 和含水量，不采取措施就會(huì)使得外輸氣水露點(diǎn)上升;三是三甘醇循 環(huán)量偏低，三甘醇對(duì)天然氣的脫水處理效率則大大降低;四是貧三 甘醇濃度偏低，貧三甘醇濃度一旦偏低那么其脫水能力就會(huì)大大降 低，同時(shí)還會(huì)直接影響到三甘醇對(duì)天然氣的脫水程度;最后一點(diǎn)則 是天然氣進(jìn)塔的時(shí)候溫度較低，在這個(gè)裝置當(dāng)中需要使外輸天然氣 水露點(diǎn)在-10℃以下，那么對(duì)進(jìn)入塔的天然氣的溫度要求則是不能低 于 30℃，但是在集氣站天然氣來(lái)氣管線大都為埋在地下的管線，即 使在夏天的時(shí)候也會(huì)因?yàn)槠湓诘氐紫露鴾囟冗_(dá)不到，在此同時(shí)，天 然氣進(jìn)塔溫度過(guò)低，也同樣會(huì)造成三甘醇因?yàn)闇囟缺容^低，粘度增 大降低了其吸水的能力。

　　5.脫水工藝優(yōu)化

　　在裝置運(yùn)行的時(shí)候需要保證三甘醇的循環(huán)量正常，保證三甘醇

　　最適濃度，當(dāng)天然氣進(jìn)塔的溫度過(guò)低時(shí)則可以采取一個(gè)加熱裝置， 如熱水加熱裝置，對(duì)天然氣進(jìn)塔前進(jìn)行加熱，使得天然氣達(dá)到要求 的溫度，提高三甘醇的吸水能力，工作中需要防止三甘醇發(fā)泡現(xiàn)象 產(chǎn)生，當(dāng)出現(xiàn)三甘醇發(fā)泡現(xiàn)象時(shí)，工作人員需要及時(shí)進(jìn)行處理，將 設(shè)備進(jìn)行維修或者更新，還需要保持吸收塔的壓力，當(dāng)壓力不能滿 足要求時(shí)，可以采取外用設(shè)備進(jìn)行加壓，使得吸收塔能夠正常進(jìn)行 工作。

　　結(jié)語(yǔ)：

　　天然氣的廣泛應(yīng)用使得我國(guó)的資源境況處于比較樂(lè)觀的狀態(tài)，

　　所以對(duì)于天然氣的凈化處理是十分重要的，關(guān)于天然氣脫水工藝的 優(yōu)化是當(dāng)前十分重要的任務(wù)。三甘醇溶劑吸水法是當(dāng)前使用最為普 遍的脫水法，所以對(duì)三甘醇溶劑吸水法的分析優(yōu)化則是對(duì)天然氣脫 水工藝的分析優(yōu)化。當(dāng)脫水法得到優(yōu)化后，天然氣的利用率也將大 大提高。

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　　推薦閱讀：《天然氣工業(yè)》1981年創(chuàng)刊，是經(jīng)國(guó)家科委和國(guó)家新聞出版署批準(zhǔn)出版的全國(guó)唯一全面報(bào)道天然氣工業(yè)的綜合性科技期刊。

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