脱水基础知识.ppt

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1、脱水工艺脱水基础知识 讲义一二O一五年六月脱水工艺 一、脱水的目的二、主要名词三、脱水常用的方法四、三甘醇的主要物理化学参数脱水工艺一、脱水的目的1.防止天然气中的CO2、H2S等酸性气体与液态水结合，形成腐蚀性液体，提供形成原电池的环境，从而造成设备管线的腐蚀，降低管线设备的使用寿命。2.防止液体在管线中的聚集，提高管线的输送效率。3.防止管线和设备在一定条件下形成水合物，堵塞管路、设备，影响平稳供气。脱水工艺二、主要名词脱水：将天然气中的水蒸气脱除。游离水：不是以溶解状态存在的水。甘醇：用于吸收天然气中水蒸气的一种液态吸收剂。三甘醇是天然气吸收脱水装置中最常用的吸收剂。贫甘醉：经过再生提浓

2、后的基本不含水的甘醇。富甘醇：吸收了天然气中水蒸气的甘醇。含水量：天然气中所含的水蒸气量，单位符号为kg/104m3。脱水工艺二、主要名词露点：在特定系统压力下，天然气开始冷凝析出第一滴液体时的温度。天然气有烃和水两种露点。露点降：吸收塔进出口天然气的水露点差。降液管：在塔板与塔板之间的立管，可使液体沿该管从上一塔板降到下一塔板。液封：指降液管内的液柱，其作用是使天然气通过塔板而不通过降液管向上流动。pH 值：衡量液体酸碱性的值。量程，0-14,7 为中性，0-7-14为碱性。脱水工艺三、脱水常用的方法1.低温冷凝法低温冷凝法低温冷凝是借助于天然气与水汽凝结为液体的温度差异，在一定的压力下降低

3、含水气的温度，使其中的水汽与重烃冷凝为液体，再借助于液烃与水的相对密度差和互不溶解的特点进行重力分离，使水被脱出。这种方式的效果是显而易见的。但为了达到较深的脱水程度，应该有足够低的温度。如果温度低于常温，则需要有制冷设施，这样会使脱水过程的工程投资、能量消耗增加，并进一步提高天然气处理的生产成本。脱水工艺三、脱水常用的方法2.化学试剂法化学试剂法该法是用可以与天然气中水发生化学反应的化学试剂与天然气充分接触生成具有很低蒸汽压的另一种物质。这样可以使天然气中的水汽完全被脱出，但化学试剂再生很困难，因此这种方法在工业上报少采用。脱水工艺三、脱水常用的方法3.溶剂吸收脱水法溶剂吸收脱水法该法是利用

4、某些液体物质不与天然气中水发生化学反席，只对水有很好的溶解能力。溶水后的溶液蒸气压很低，且可再生和循环使用的特点，将天然气中水汽脱出。这样的物质有甲酵、甘醇等。由于吸收剂可以再生和循环使用，故脱水成奉低，已在天然气脱水中得到广泛的使用。脱水工艺三、脱水常用的方法4.固体吸附脱水法固体吸附脱水法该法是利用某些固体物质比表面高、表面孔隙可以吸附大量水分子韵特点来进行天然气脱水的。脱水后的天然气含水量可降至lppm，这样的固体物质有硅胶、活性氧化铝、4A和5A分子筛等。固体吸附剂一般容易被水饱和，但也容易再生，经过热吹脱附后可多次循环使用。因此常被用于低含水天然气深度脱水的情况下。根据上述四种脱水方

5、式的特点，有时人们采用后两种方式相结台的两段脱水法：第一段用溶剂吸收法使高含水变为低含水；第二段用固体吸附法使低含水变为基奉小含水。特别在天然气深冷分离中，采用两段脱水生产非常稳定可靠。脱水工艺四、三甘醇的主要物理化学参数1.甘醇脱水的基本原理和物理性质甘醇脱水的基本原理和物理性质甘醇是直链的二元醇，其通用化学式是CnH2n（OH）2。二甘醇（DEG）和三甘醇（TEG）的分子结构如下：CH2-CH2-OH CH2-O-CH2-CH2-OH CH2-CH2-OH CH2-O-CH2-CH2-OH 二甘醇二甘醇 三甘醇三甘醇脱水工艺四、三甘醇的主要物理化学参数甘醇可以与水完全溶解。从分子结构看，每

6、个甘醇分子中都有两个羟基（0H）。羟基在结构上与水相似，可以形成氢键，氢键的特点是能和电负性较大的原子相连，包括同一分子或另一分子中电负性较大的原子。这是甘醇与水能够完全互溶的根本原因。一般说来，用作天然气脱水吸收剂的物质应对天然气有高的脱水深度，对化学反应和热作用稳定，容易再生，蒸汽压低，粘度小，对天然气和烃类液体的溶解度小，对设备无腐蚀等性质，同时还应价廉易得。甘醇通常都能把天然气脱水至不饱和状态。在初期，甘醇法大多使用二甘醇（DEG），由于其再生温度的限制，其贫液浓度一般为95%左右，露点降约2530。由于三甘醇再生贫液浓度可达9899%，露点降通常为3347，甚至更高，因而三甘醇替代二

7、甘醇作为吸收剂。脱水工艺四、三甘醇的主要物理化学参数2.三甘醇的优点是：三甘醇的优点是：（1）沸点较高（）沸点较高（287.4），比二甘醇约高），比二甘醇约高30，可在较高的温度下再生，贫液浓度可达，可在较高的温度下再生，贫液浓度可达9899%以上，因而露点降比二甘醇多以上，因而露点降比二甘醇多822左右。左右。（2）蒸气压较低。）蒸气压较低。27时，仅为二甘醇的时，仅为二甘醇的20%，因而携带损失小。因而携带损失小。（3）热力学性质稳定。理论热分解温度）热力学性质稳定。理论热分解温度（207）约比二甘醇高）约比二甘醇高40。（4）脱水操作费用比二甘醇法低。）脱水操作费用比二甘醇法低。脱水工艺

8、 四、三甘醇的主要物理化学参数性质二甘醇三甘醇分子式O（CH2CH2OH）2HO（C2H4O）2C2H4OH分子质量106.1150.2冰点，-8.3-7.2闪点（开口），143.3165.6沸点（760mmHg柱），245.0287.4相对密度1.11841.1254折光指数1.44721.4459与水的溶解度（20）完全互溶完全互溶绝对粘度（20），mPa.S35.747.8汽化热（760mmHg柱），J/g347.5416.2比热，kJ/（kg.K）2.30652.198理论热分解温度，164.4206.7实际使用再生温度，148.9-162.8176.7-196.1脱水工艺常用单位换算1磅力/英寸2=1psi=6.895KPa 1MPa=10bar(巴)145psi1千克力(Kgf/cm2)14.2psi 1厘米=0.394英寸(in)1英寸(in)=2.54cm 1英尺(ft)=12英寸(in)1磅(lb)=0.454(kg)1F=5/9(温度差)1磅/英尺3=16.02Kg/m3K(开尔文)=5/9(F+459.67)K=+273.15nF=(n-32)*5/9 n=(9/5*n+32)F引进阀门的压力等级：150磅级公称压力相当于国内2.5MPa300磅级公称压力相当于国内6.4MPa600磅级公称压力相当于国内10MPa脱水工艺请提问