天然气J-T阀脱水技术课件

天然气J-T阀脱水技术浅析脱水的原因水的困扰水合物弱酸局部聚集堵塞管道，阀门等腐蚀管道降低输气量，增加流动压降1、H2O存在的危害（1）减少商品天然气管道的输送能力；（2）当气体中含有酸性气体时，液态水与酸性气体形成酸性水溶液腐蚀管道和设备；（3）液态水与天然气中的某些低分子量的烃类或非烃类气体分子结合形成天然气水合物，从而减小管路的流通断面积、增加管路压降，严重时将造成水合物堵塞管道，生产被迫中断；（4）作为燃料使用，降低天然气的热值。水的影响（2）结构采用X射线衍射法对水合物进行结构测定发现，气体水合物是由多个填充气体分子的笼状晶格构成的晶体，晶体结构有三种类型：I、II、H型。

2、什么是天然气水合物3、天然气水合物生成条件具有能形成水合物的气体分子：如小分子烃类物质和H2S、CO2等酸性组分天然气中水的存在：液态水是生成水化物的必要条件。天然气中液态水的来源有油气层内的地层水(底水、边水)和地层条件下的汽态水。这些汽态的水蒸汽随天然气产出时温度的下降而凝析成液态水。一般而言，在井下高压高温状态下，天然气呈水水蒸气饱状态，当气体运移到井口时，特别是经过井口节流装置时，由于压力和温度的降低，使会凝析出部分的液态水，因此，在井口节流装置或处理站节流降温处往往容易形成水化物。

天然气水合物的生成3、天然气水合物生成条件足够低的温度：低温是形成水化物的重要条件。气流从井底流到井口、处理厂并经过角式节流阀、孔板等装置节流后，会因压力降低而引起温度下降。温度降低不仅使汽态水凝析(温度低于天然气露点时)，也为生成水化物创造了条件。

足够高的压力：水化物生成的温度随压力升高而升高，随压力降低而降低，也就是压力越高易生成水化物。其它辅助条件：如气体流速和流向的突变产生的扰动、压力的波动和晶种的存在等。天然气水合物的生成4、防止水合物生成的方法

破坏生成水合物的必要条件即可防止水合物的生成。1）长距离输气管线水合物的预防措施对于长距离输气管线要防止水合物的生成可以采用如下方法：①天然气脱水：降低气体内水含量和露点，是防止水合物生成的最有效和最彻底的方法。②提高输送温度：使气体温度高于水露点而不产生液态水。③注入水合物抑制剂：抑制剂的种类很多，有甲醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、氯化钙水溶液等，由于使用乙二醇和二甘醇时甘醇的损失较大，而三甘醇以它较大的露点降、技术上的可靠性和经济上的合理性而在天然气脱水中普遍使用。防止水合物生成3）注入水合物抑制剂

某些盐和醇类溶解于水中后吸引水分子，改变水合物相的化学位，降低气体水合物生成温度和／或提高水合物生成压力，从而防止生成水合物。这类物质称水合物抑制剂或热力学抑制剂，俗称防冻剂。氯化物抑制剂多数氯化物：NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2和AlCl3等由于①有腐蚀性并易在金属表面沉积；②只适用于处理小流量、露点要求不高的场合。因此，在实践中很少采用。醇类抑制剂用作水合物抑制剂的醇类主要有：甲醇(MeOH)、乙二醇(EG)或二甘醇(DEG)，三者对比：乙二醇和甲醇是最常用的水合物抑制剂。防止水合物生成（3）透平膨胀机有高速运动部件，制造难度大，可靠性差。甘三醇脱水：甘三醇脱水属于溶剂吸收法脱水，在天然气工业中得到广泛应用。存在问题（1）系统比较复杂。（2）三甘醇溶液的再生能耗较大。（3）三甘醇溶液回损失和被污染，所以需要补充和净化。（4）三甘醇与空气接触会发生氧化反应，生成有腐蚀性的有机酸。所以三甘醇脱水的投资和运行成本较高。分子筛脱水：分子筛脱水属于固体吸附法脱水。分子筛脱水法更适合于深度脱水，露点可以降低到-73℃以下。但是分子筛脱水的过程能耗较大，干燥器的底部的吸附剂需要经常更换。几种脱水方法的比较低温分离方法这类方法一般采用节流膨胀冷却，节流膨胀的方法适用于高压气田，它是使高压天然气经过焦耳——汤姆逊效应制冷而使气体中的部分水蒸气冷凝下来。为防止在冷凝过程中生成水合物，可在过程气流中注入乙二醇作为水合物抑制剂（在-18℃~——40℃范围内有效）。如需进一步冷却，可再使用膨胀机制冷。对于低压气田，可先增压使天然气中的部分水蒸气分离出来，然后进一步冷却。也可外加冷量。低温分离法在分离走天然气中的液相水的情况下，提高温度或降低压力，天然气就会变成不被饱和的状态，从而降低它的气相含水量。低温分离法膨胀制冷丙烷制冷节流阀制冷膨胀机制冷热分离机制冷等低温分离工艺注意事项水合物抑制剂甲醇和乙二醇防止含有饱和水的天然气随温度的降低而形成固态水合物，在天然气预冷前先注入水合物抑制剂与水蒸气结合生成低冰点地溶液，降低天然气的露点。该工艺最大的缺点是当原料器中二氧化碳分压大于0.