天然氣脫水工藝優(yōu)化分析與研究

　　摘要：人們對資源的需求量隨著社會的發(fā)展不斷增加。天然氣資源有著儲量大、開采成本較低、高效等特點(diǎn)，因此對天然氣 的開發(fā)和使用是十分重要的，國家對項(xiàng)工作的重視程度也越來越高。對于天然氣的利用，很多國家都非常重視，其中還有部分 國家提出了將天然氣代替石油的計(jì)劃。天然氣的開采和使用很大程度解決了當(dāng)前資源比較缺乏的問題。接下來的文章將會對 天然氣凈化過程中的脫水工藝進(jìn)行探討，通過對脫水過程中存在的問題進(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時可以 通過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，使用的時候比較安全， 和皮膚接觸后不會存在燒傷或者對皮膚有傷害的情況，對碳鋼不會 有腐蝕現(xiàn)象，發(fā)泡和乳化傾向相對較低。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)行過程中安裝了一個可以測試水露點(diǎn)

　　的儀器，定期進(jìn)行測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)行的時候其壓力越高，天然氣在進(jìn)塔的時候溫度就 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。通過手動調(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)過吸收塔下部出口流出進(jìn)入循環(huán)泵，經(jīng)過 循環(huán)泵的加壓后進(jìn)入貧液緩沖換熱盤管加熱，溫度到達(dá)40℃左右后 再進(jìn)入到精餾柱換熱盤管當(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)入到過濾器當(dāng)中過濾掉溶液當(dāng)中存在的一 些重?zé)N和三甘醇循環(huán)時候出現(xiàn)的降解雜質(zhì)。經(jīng)過過濾后將富三甘醇 轉(zhuǎn)到貧富液換熱器，經(jīng)過換熱器的加熱后進(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熱盤管和剛進(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)過匯合從三甘醇吸收塔的下部進(jìn)入，和從上面下來的三甘醇貧 液相結(jié)合，在填料段進(jìn)行充分接觸，將水分充分脫除。脫水過后的 干天然氣將會經(jīng)過塔頂?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吸收塔后，會和貧三甘醇進(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.脫水工作問題分析

　　在這套裝置運(yùn)行的時候會出現(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)行的時候發(fā)生了三甘醇發(fā)泡情 況，直接的影響了三甘醇對水分的吸收效率，使得外輸氣的水露點(diǎn) 超標(biāo);二是吸收塔運(yùn)行時壓力降低，當(dāng)裝置運(yùn)行其他參數(shù)沒有發(fā)生 變化的時候，吸收塔壓力的下降則會很明顯的增加入塔天然氣的飽 和含水量，不采取措施就會使得外輸氣水露點(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大大降 低，同時還會直接影響到三甘醇對天然氣的脫水程度;最后一點(diǎn)則 是天然氣進(jìn)塔的時候溫度較低，在這個裝置當(dāng)中需要使外輸天然氣 水露點(diǎn)在-10℃以下，那么對進(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氣管線大都為埋在地下的管線，即 使在夏天的時候也會因?yàn)槠湓诘氐紫露鴾囟冗_(dá)不到，在此同時，天 然氣進(jìn)塔溫度過低，也同樣會造成三甘醇因?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)塔的溫度過低時則可以采取一個加熱裝置， 如熱水加熱裝置，對天然氣進(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，工作人員需要及時進(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，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：

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

　　所以對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，所以對三甘醇溶劑吸水法的分析優(yōu)化則是對天然氣脫 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。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]顏筱函，李柏成.基于粒子群算法的天然氣三甘醇脫水工

　　藝 參 數(shù) 優(yōu) 化 研 究 [J]. 石 油 與 天 然 氣 化 工，2017，46(03)：22-26.

　　[2]上官艷麗.三甘醇天然氣脫水工藝參數(shù)優(yōu)化應(yīng)用[J].化 工管理，2016(23)：230.

　　[3]崔連來，張濤，王紀(jì)，鄭天寶.乙二醇脫水工藝在大型高壓 天 然 氣 處 理 裝 置 中 的 優(yōu) 化 運(yùn) 行 [J]. 河 南 化 工，2016，33(04)：31-34.

　　[4]毛立軍，王用良，吳艷，趙海龍.天然氣脫水新工藝新技術(shù) 探討[J].廣東化工，2013，40(08)：66-67+54.

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

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