(13)--8.1天然气的特性矿场油气集输.pdf

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1、1油气集输油气集输OilOil andand gasgas gatheringgatheringandand transferringtransferring第八讲第八讲天然气净化天然气净化8.1 天然气的特性8.2 天然气脱水8.3 天然气脱酸主讲教师：吴 晓8.1 天然气的特性天然气在地层中与地下水接触，采出的天然气中有水蒸气，是天然气和水蒸气的混合物，也称湿天然气。绝对湿度：单位体积湿天然气中所含的水蒸气量，kg/m3m：水蒸气量，kg；：水蒸气分子量，18；v：湿气体积，m3；Pw：湿气中水蒸气分压，PawmPmWaVR TwmmPVR T18)/(314.8RmKmolJ一、天然气含

2、含水 把Rm、的数值代入上式得：饱和湿天然气：随着天然气中水蒸气量得增多，水蒸气分压P逐渐增大。当天然气被水饱和时，此时的天然气称饱和天然气。水蒸气分压P达到天然气所处温度下的最大值饱和蒸汽压。饱和湿天然气的绝对湿度为：P0在T下，水的饱和蒸汽压，PaTpw3a10165.2WTp0310165.2aW由热力学可知，对于像水这样的纯化合物，饱和蒸汽压的大小仅和温度有关。T，饱和时的绝对湿度愈大,可以容纳更多的水分。Tp0310165.2aW 上式表明，相对湿度等于气体中水蒸气分压与同温度下水的饱和蒸汽压之比。0ppw01天然气中没有水蒸气饱和湿天然气湿天然气的绝对湿度与同温度下饱和天然气的绝对

3、湿度之比，称相对湿度0aaWW相对湿度未饱和天然气（）在一定压力下冷却时，（P=const，组成不变，H2O分压P不变）当恰好等于1时的温度，称天然气在该压力下的露点温度继续降温，就会有液态水析出。或者说：气体被水蒸气所饱和，开始产生水滴时的最高温度称气体在该压力下的露点温度，简称露点。露点从另一侧面反映气体中的含水量。1,0P,T露点输气温度高于露点时，管道中不会由凝析水析出。当低于露点时，由水析出。析出水与H2S、CO2作用加剧内壁设备的腐蚀，减少管道内流通面积，在一定压力、温度下，将形成水合物堵塞管线。因此，天然气进入大型输气管前要深度脱水，降低露点，使露点温度低于最低管输温度5C。一定

4、压力下，降低温度时，天然气中的重烃组分也会凝析出来，把开始有液态烃凝析时的温度也称露点。为使两者有所区别，分别称为水露点和烃露点。天然气管道内水危害:1.会减少输气截面，增加输气阻力。2.酸性气体（H2S,CO2）形成酸性水溶液，对管内壁产生腐蚀。3.在一定压力、温度条件下，水还能和天然气中的轻组分生成固体冰雪状水合物，堵塞管道。4.水蒸气会降低天然气热值。11在一定的温度和压力条件下，天然气中某些气体组分能和液态水形成水合物。性质天然气的水合物是一种白色结晶固体，外观类似松散的冰或致密的雪，密度为0.88-0.90g/cm3。二、天然气水合物12危害水合物的形成，轻则使管道的流通面积减小，重

5、则将导致管道或设备的堵塞。二、天然气水合物13气体处于水蒸气的过饱和状态或者有液态水存在。形成条件有足够高的压力和足够低的温度（相对于水化物的生成条件而言），P过高，T过低；在上述两条件下，气体压力产生波动，流向突然改变而产生扰动，或者有晶种存在都会促使水化物的产生。二、天然气水合物14分离出输送介质中的水，使含水量低于某一标准值；防止理论给系统加热，使温度高于某一压力下水化物的生成温度；使系统压力降低至水化物的生成压力之下。利用抑制剂防止水化物生成。二、天然气水合物油田伴生气中的酸性气体组分主要包括：硫化氢(H2S)、硫醇(RSH)、硫醚(RSR)、羰基硫(COS)、二硫化碳(CS2)、二硫

6、醚(RSSR)、二氧化碳(CO2)等。其中以H2S和CO2最为常见。15三、天然气中的酸性气体16H2 S的危害（1）对管线和设备腐蚀；（2）对于气体用作化工原料是极为不利的，硫化物会使催化剂中毒；（3）有毒，做燃料对人体有害。17CO2的危害（1）对管线和设备腐蚀；（2）会降低气体热值；（3）在极低的温度下，t-78.5，生成固体干冰，对深冷加工有影响。表1 天然气质量要求天然气GB17820-2018质量要求项目项目一类一类二类二类三类三类高位发热量，MJ/m3,36.031.431.4总含硫量，mg/m3 ,60200350硫化氢，mg/m3 ,620350二氧化碳，%,2.03.0-四、天然气净化质量标准输送要求进入输气管道的气体无机械杂质。19123水露点比输气管道中气体可能达到的最低温度低5。烃露点不高于输气管道中气体可能达到的最低温度。四、天然气净化质量标准jieshu结束！