三甘醇脱水流程及设备原理(二).ppt
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1、二一一年六月二一一年六月西南油气田分公司西南油气田分公司采气技能培训基地采气技能培训基地三甘醇脱水流程及设备原理学习天然气脱水的基础知识学习天然气脱水的基础知识了解三甘醇脱水装置单体设备结构与原理了解三甘醇脱水装置单体设备结构与原理培训目的:培训目的:安全经验分享安全经验分享天然气脱水基础天然气脱水基础单体设备结构及原理单体设备结构及原理目目录录前前 言言 刚刚从从井井里里采采出出来来的的天天然然气气里里充充满满了了饱饱和和水水蒸蒸气气。水水蒸蒸汽汽可可能能是是天天然然气气中中最最令令人人讨讨厌厌的的杂杂质质。天天然然气气被被压压缩缩或或冷冷却却时时,水水蒸蒸汽汽会会转转变变成成液液态态或或固
2、固态态。液液态态水水会会加加速速设设备备的的腐腐蚀蚀,降降低低输输气气效效率率;而而固固态态的的冰冰则则会会堵堵塞塞阀阀门门、管管件件甚甚至至输输气气管管线线。为为避避免免出出现现这这些些问问题题,在在天天然然气气进进入入输输气气管管网网之之前前,必必须须除除掉掉其其中的部份水蒸气。中的部份水蒸气。天天然然气气脱脱水水工工程程就就是是采采用用一一定定的的方方法法使使天天然然气气中中饱饱和和的的水水蒸蒸气气脱脱除除出出来来的的工艺。工艺。天然气脱水基础天然气脱水基础天然气脱水基础天然气脱水基础 1 1水蒸汽的危害水蒸汽的危害 A A天天然然气气中中有有水水汽汽存存在在时时,会会减减少少输输气气管
3、管道道对对天天然然气气的的输输送送能能力力,降降低低天天然然气气的的热值。热值。B B当当管管输输压压力力和和环环境境温温度度变变化化时时,可可能能引引起起水水汽汽从从天天然然气气中中析析出出形形成成液液态态水水,在在一一定定条条件件下下还还会会与与烷烷烃烃分分子子等等形形成成固固态态水水合合物物,这这些些物物质质的的存存在在会会增增加加输输压压,减减少管线的输气能力;严重时还会堵塞阀门、管线等,影响平稳输气。少管线的输气能力;严重时还会堵塞阀门、管线等,影响平稳输气。C C在在输输送送含含有有酸酸性性组组分分的的天天然然气气时时,液液态态水水的的存存在在还还会会加加速速酸酸性性组组分分(H
4、H2 2S S,COCO2 2等等)对对管管壁壁、阀阀件件的的腐腐蚀蚀,减减少少管管线线的的使使用用寿寿命命;严严重重时时还还会会引引起起管管道道破破裂裂等等突突发事件,造成天然气的大量泄漏和安全事故。发事件,造成天然气的大量泄漏和安全事故。天然气脱水基础天然气脱水基础2 2水合物水合物 生成条件:生成条件:A.A.液态水的存在;液态水的存在;B.B.低温;低温;C.C.高压;高压;D.D.其它条件。其它条件。预防方法:预防方法:A.A.提高天然气的温度;提高天然气的温度;B.B.加注防冻剂;加注防冻剂;C.C.干燥气体。干燥气体。解堵措施:解堵措施:A.A.注防冻剂;注防冻剂;B.B.加热法
5、;加热法;C.C.降压解堵法。降压解堵法。天然气脱水基础天然气脱水基础3 3含水量的影响因素含水量的影响因素 A.A.压力不变的情况下,温度越高,水汽含量越多;压力不变的情况下,温度越高,水汽含量越多;B.B.温度不变的情况下,压力升高,水汽含量减少;温度不变的情况下,压力升高,水汽含量减少;C.C.气体分子量越高,则单位体积内的水汽含量越少;气体分子量越高,则单位体积内的水汽含量越少;D.D.天然气含氮气时,水汽含量减少;天然气含氮气时,水汽含量减少;E.E.当含当含COCO2 2和和H H2 2S S时,水汽含量增多。时,水汽含量增多。4 4脱水指标脱水指标 常用于表示天然气含水量:常用于
6、表示天然气含水量:A.A.相对湿度;相对湿度;B.B.绝对湿度;绝对湿度;C.C.露点。露点。脱水指标脱水指标 A A绝绝对对含含水水量量:在在一一定定温温度度压压力力条条件件下下,单单位位体体积积天天然然气气中中含含有有水水汽汽的的重重量量,毫毫克克/标方;标方;B B露点温度露点温度:露点即是在一定压力下,水蒸气开始冷凝变为液体时的温度。露点即是在一定压力下,水蒸气开始冷凝变为液体时的温度。C C露点降:在一定操作压力下,原料气温度与脱水后干气露点温度之差。露点降:在一定操作压力下,原料气温度与脱水后干气露点温度之差。天然气脱水基础天然气脱水基础5 5脱水方法脱水方法 常用的脱水方法:常用
7、的脱水方法:低温分离低温分离 固体吸附法固体吸附法 溶剂吸收法溶剂吸收法 新工艺方法:新工艺方法:膜法脱水膜法脱水 天然气脱水基础天然气脱水基础6 6脱水剂的要求脱水剂的要求 (1 1)对天然气有较高的脱水深度)对天然气有较高的脱水深度 (2 2)选择吸收)选择吸收 (3 3)热作用和化学反应稳定)热作用和化学反应稳定 (4 4)蒸汽压低)蒸汽压低 (5 5)粘度小)粘度小 (6 6)对设备无腐蚀)对设备无腐蚀 (7 7)密度小)密度小 (8 8)容易再生)容易再生 (9 9)价格低廉、易于获得)价格低廉、易于获得天然气脱水基础天然气脱水基础7三甘醇性质三甘醇性质A.主要物理性质主要物理性质颜
8、色:无色或稍带淡黄色的粘稠液体;颜色:无色或稍带淡黄色的粘稠液体;分子量:分子量:150.2,沸点:,沸点:285.5比重:比重:1.1254(一物理大气压,(一物理大气压,20)理论热分解温度:理论热分解温度:206.7冰点:冰点:-7.2;蒸气压(蒸气压(25):):1.33Pa可燃极限:可燃极限:0.9-9.2%粘度(粘度(60):):9.610-3PaS天然气脱水基础天然气脱水基础B.分子式分子式甘醇有两个羟基(甘醇有两个羟基(-OH),),与水分子形成氢键,对水有较强的亲和力。与水分子形成氢键,对水有较强的亲和力。CH2OCH2CH2OHCH2OCH2CH2OH天然气脱水基础天然气脱
9、水基础原料气原料气乙二醇贫液乙二醇贫液乙二醇贫液乙二醇贫液低低温温分分离离器器三相分离器三相分离器原料气预冷器原料气预冷器原料气预冷器原料气预冷器原料气预冷器原料气预冷器原料气预冷器原料气预冷器至燃料气系统至燃料气系统至凝析油稳定装置至凝析油稳定装置至乙二醇再生及注醇装置至乙二醇再生及注醇装置干干气气过过滤滤分分离离器器低温分离装置低温分离装置醇烃加热器醇烃加热器干气外输干气外输天然气脱水基础天然气脱水基础天然气脱水基础天然气脱水基础三甘醇脱水主要工艺流程,可分为两个:三甘醇脱水主要工艺流程,可分为两个:低温高压低温高压(天然气脱水天然气脱水)系统系统 高温低压高温低压(甘醇再生甘醇再生)系统
10、系统天然气脱水基础天然气脱水基础 天然气流程:天然气流程:湿湿气气通通过过入入口口分分离离器器,除除去去液液态态烃烃和和固固态态杂杂质质后后,进进入入吸吸收收塔塔底底部部。在在吸吸收收塔塔内内向向上上通通过过充充满满甘甘醇醇的的填填料料段段或或一一系系列列泡泡帽帽或或阀阀盘盘和和甘甘醇醇充充分分接接触触,被被甘甘醇醇脱脱去去水水后后,再再经经过过吸吸收收塔塔内内顶顶部部的的捕捕露露网网将将夹夹带带的的液液体体留留下下。最最后后脱脱水水后后的的干干气气离离开开吸收塔,经过贫甘醇冷却器吸收塔,经过贫甘醇冷却器(甘醇甘醇干气热交换器干气热交换器)后进入销售输气管网。后进入销售输气管网。天然气脱水基础
11、天然气脱水基础 天然气脱水系统:天然气脱水系统:原料气原料气过滤分离器(除去液固杂质)过滤分离器(除去液固杂质)吸收塔吸收塔(与甘醇逆流接触脱水)(与甘醇逆流接触脱水)干气干气/贫甘醇换热器贫甘醇换热器 计量调压计量调压输气管线输气管线 天然气脱水基础天然气脱水基础天然气脱水基础天然气脱水基础 甘醇流程:甘醇流程:贫贫甘甘醇醇沿沿沿沿不不断断地地被被泵泵入入吸吸收收塔塔顶顶部部,在在塔塔内内经经溢溢流流管管向向下下依依次次流流过过每每一一个个塔塔盘盘,将将在在塔塔内内向向上上流流动动的的天天然然气气中中的的水水蒸蒸汽汽吸吸收收。吸吸满满了了水水的的甘甘醇醇(富富甘甘醇醇)从从塔塔底底排排出出,
12、经经过过贫贫甘甘醇醇缓缓冲冲器器中中的的大大的的预预热热盘盘管管后后,通通过闪蒸罐过滤器后进入重沸器上的精馏柱顶部。过闪蒸罐过滤器后进入重沸器上的精馏柱顶部。天然气脱水基础天然气脱水基础重重沸沸器器中中产产生生的的蒸蒸气气,将将通通过过精精馏馏柱柱中中的的填填料料层层向向下下流流动动的的富富甘甘醇醇中中的的水水蒸蒸汽汽提提走走。上上升升蒸蒸气气夹夹带带的的甘甘醇醇在在柱柱顶顶回回流流段段冷冷凝凝后后重重新新流流回回重重沸沸器器,而而未未冷冷凝凝的的蒸蒸气气则则从从精精馏馏柱柱顶顶部部出出来来,被被送送入入灼灼烧烧炉炉。再再生生出出的的甘甘醇醇溢溢过过重重沸沸器器中中的的挡挡板板流流入入甘甘醇醇
13、缓缓冲冲罐罐,然然后后通通过过甘甘醇醇泵泵将将甘甘醇醇压压力力提提高高到到吸吸收收塔塔的的压压力力,经经过过甘醇冷却器后进入吸收塔顶部开始新一轮循环。甘醇冷却器后进入吸收塔顶部开始新一轮循环。天然气脱水基础天然气脱水基础TEG循环系统(引进循环系统(引进100万装置)万装置)贫贫甘甘醇醇吸吸收收塔塔(变变成成富富液液)液液位位调调节节缓缓冲冲罐罐(一一次次换换热热)闪闪蒸蒸罐罐(闪闪蒸蒸)活活性性炭炭过过滤滤器器机机械械过过滤滤器器精精馏馏柱柱(二二次次换换热热)缓缓冲冲罐罐(三三次次换换热热)甘甘醇醇再再生生器器(精精馏馏柱柱、重重沸沸器器)缓缓冲冲罐罐贫贫/富富液液换换热热水水浴浴冷冷却却
14、器器甘甘醇醇泵泵(升升压压)贫贫甘甘醇醇/干干气气换换热热器器吸吸收收塔塔(脱脱水)水)天然气脱水基础天然气脱水基础天然气脱水基础天然气脱水基础燃料气系统燃料气系统 酸酸性性天天然然气气节节流流换换热热器器脱脱硫硫塔塔净净化化气气过过滤滤器器节流节流计量计量作重沸器燃料气和发电机组用气作重沸器燃料气和发电机组用气 干干天天然然气气缓缓冲冲罐罐换换热热节节流流燃燃料料气气分分离离器器计计量量节流节流与闪蒸气混合与闪蒸气混合 与重沸器再生气混合与重沸器再生气混合 灼烧炉灼烧炉 汽提气汽提气天然气脱水基础天然气脱水基础仪表风系统仪表风系统 湿空气湿空气过滤器过滤器空压机空压机冷却器冷却器稳压罐稳压罐
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