天然气脱水工艺流程介绍

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天然气脱水工艺天然气脱水工艺流程介绍第1页提纲一、脱水原因二、脱水方法介绍三、脱水工艺介绍四、各工艺注意事项天然气脱水工艺流程介绍第2页脱水原因水困扰水合物堵塞管道、阀门等弱酸腐蚀管道局部聚集降低输气量增加流动压降天然气脱水工艺流程介绍第3页一、脱水原因二、脱水方法介绍三、脱水工艺介绍四、各工艺注意事项提纲天然气脱水工艺流程介绍第4页低温分离法：借助于天然气和水汽凝结为液体温度差异，在一定压力下降低含水汽温度，使其中水汽与重烃冷凝为液体，再借助于液烃与水相对密度差和互不溶解特点进行重力分离，使水被脱出。脱水方法低温分离法丙烷制冷节流阀制冷膨胀机制冷热分离机制冷等膨胀制冷天然气脱水工艺流程介绍第5页溶剂吸收法：利用一些液体物质不与天然气中水分发化学反应，只对水有很好溶解能力且溶水后蒸气压很低，可再生和循环使用特点。将天然气中水汽脱出。这么物质有甲醇、甘醇等。因为吸收剂可再生和循环使用，故脱水成本低，已得到广泛使用。脱水方法天然气脱水工艺流程介绍第6页固体吸附法：利用一些固体物质表面孔隙能够吸附大量水分子特点来进行天然气脱水，脱水后天然气含水量可降至1ppm或露点到达-100℃。这么固体有硅胶，活性氧化铝和分子筛等。固体吸附剂普通易被水饱和，但也轻易再生。经屡次热吹脱附后可屡次循环使用。所以常被用于低含水天然气深度脱水情况下。脱水方法天然气脱水工艺流程介绍第7页脱水方法节流法三甘醇法分子筛法优点1、装置操作简单，占地面积小；2、装置投资及运行费用低。1、操作温度下溶剂稳定，吸湿性高，露点降高;2、轻易再生成99%（w）以上浓度；3、蒸气压低，气相携带损失小；4、装置投资及运行费用低；5、进出装置压降小。1、脱水后干气中水含量可低于1ppm，水露点可低于-90℃；2、对进料气体温度、压力、流量改变不敏感；3、操作简单，占地面积小4、无严重腐蚀和发泡方面问题。缺点1、只适适用于高压天然气；2、对于压力不高天然气节流降温不足，达不到水露点要求；3、假如没有足够压降能够利用，需要后增压或外供冷源。1、存在轻质油时，会有一定程度发泡倾向，有时需加入消泡剂2、含酸性组分天然气在脱水，会腐蚀设备、管道，使三甘醇溶液呈酸性，有时需加入缓蚀剂或中和剂。1、对于大装置，其设备投资大，操作费用高；2、气体压降大；3、吸附剂使用寿命短，一般三年需更换，增加成本；4、耗能高，低处理量时更显著；应用场所天然气压力高，而且有充分压力降能够利用。油气田无自由压降可利用，满足管输天然气水露点要求场所。水露点要求低，需要深度脱水场所。投资最高（配合压缩机使用）低高方法对比天然气脱水工艺流程介绍第8页膜法脱水：依据膜对天然气中水汽优先选择渗透性，当日然气流经膜表面时，水汽优先透过膜而被脱除掉，从而到达分离目标。分离效率受膜材料、气体、组成、压差等原因影响，是一个动力学分离过程。与传统脱水方法相比,它含有以下几方面优点:①工艺简单,操作轻易，占地面积小；②不需要额外加入溶剂，不需再生，无二次污染;③可利用天然气本身压力作为推进力，几乎没有压力损失;④操作弹性大，可经过调整膜面积和工艺参数来适应处理量波动。脱水方法新技术天然气脱水工艺流程介绍第9页讲座提纲一、脱水原因二、脱水方法介绍三、脱水工艺介绍四、各工艺注意事项天然气脱水工艺流程介绍第10页脱水工艺原料气乙二醇贫液乙二醇贫液低温分离器醇烃液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闪蒸气回系统至轻烃回收装置至乙二醇再生及注醇装置J-T阀低温分离装置干气外输干气至外输首站醇烃液/闪蒸气换热器天然气脱水工艺流程介绍第11页脱水工艺三甘醇装置闪蒸罐TEG重沸器湿天然气干气闪蒸气TEG冷却器贫TEG过滤器燃料气再生气吸收塔过滤器缓冲罐天然气脱水工艺流程介绍第12页脱水工艺分子筛装置干气再生气水分离罐入口分离器湿原料气加热器冷却器干燥塔干燥塔阀门关阀门开天然气脱水工艺流程介绍第13页脱水工艺膜法装置气液分离器膜组块膜组块原料气排污真空泵产品气废气加热器关键单元天然气脱水工艺流程介绍第14页提纲一、脱水原因二、脱水方法介绍三、脱水工艺介绍四、各工艺注意事项天然气脱水工艺流程介绍第15页各工艺注意事项水合物抑制剂预防含有饱和水天然气随温度降低而形成固态水合物，在天然气预冷前须注入水合物抑制剂甲醇、乙二醇与水蒸气结合形成低冰点溶液，降低天然气露点低温分离工艺天然气脱水工艺流程介绍第16页该工艺最大缺点是当原料气中二氧化碳分压大于0.021MPa时，(湿气)设备需采取腐蚀控制，或采取抗腐蚀材料。同时，因为乙二醇粘度较大，尤其在有凝析油存在时，操作温度过低给乙二醇溶液与凝析油分离带来困难，增加了在凝析油中溶解损失和携带损失。各工艺注意事项天然气脱水工艺流程介绍第17页低温分离温度是实现干气输送控制关键点似净化指标。对于固定组分天然气，在管输过程中一定压力改变范围内，水露点将随压力降低而减小，烃露点将随压力降低而升高。所以气田内天然气净化处理时，低温分离温度确实定受制于外输管道末段输送压力降低后天然气温度和环境温度。各工艺注意事项※我国国家标准GB178202－1999中要求，在天然气交接点压力和温度条件下,水露点应比最低环境温度低5℃，烃露点应低于最低环境度。天然气脱水工艺流程介绍第18页塔中六天然气处理装置：大庆设计院设计，设计处理天然气86万方/天、凝析油产量为1.8万吨/年，于4月建成投产。装置经过经J-T阀节流降温[加注乙二醇防冻]实现天然气净化。牙哈320万方/日凝析气处理装置：设计处理天然气320万方/天、凝析油产量为50万吨/年，10月31日投产装置经过经J-T阀节流降温[加注乙二醇防冻]，脱除天然气中水，并实现轻烃回收。

各工艺注意事项低温分离方法在塔里木应用天然气脱水工艺流程介绍第19页有三甘醇脱水装置对再生气采取分离罐＋灼烧炉方法处理。而三甘醇在吸收天然气中水分同时，也会吸收硫化氢、二氧化碳及烃类，在甘醇再生时候，上述物质与水蒸气一起从甘醇中析出，组成再生气。这么不但会对装置设备产生腐蚀，而且再生气冷凝液排入就地污水池后,对人体和环境都会产生严重破坏，从而造成整个装置尾气排放超标。各工艺注意事项三甘醇脱水工艺大天池天然气脱水工艺流程介绍第20页缓冲罐内换热盘管外表腐蚀严重，局部地方出现较深腐蚀坑点，重沸器焰火管外壁也有严重腐蚀。这些都是因为甘醇中酸性物质引发，所以预防酸性物质进入甘醇及甘醇本身降解酸化不容忽略。各工艺注意事项原因：天然气中携带盐类会直接污染甘醇,而且在重沸器中,当温度升高,盐在甘醇溶液中溶解下降。当到达一定含量时就会在火管上形成盐垢，加速设备腐蚀。办法：增强天然气进吸收塔之前分离器过滤分离效果，对分离除尘设备及时排污、清洗,及时更换失效滤芯；甘醇机械过滤器、活性碳过滤器压差靠近100kPa时马上对滤芯进行清洗或更换;控制好重沸器温度,预防甘醇高温降解损失。天然气脱水工艺流程介绍第21页在重沸器、缓冲罐底部有厚厚一层呈黑色粘稠沉淀物，像黑色淤泥，有铁腐蚀产物、有焦质碳黑,还能闻到降解甘醇特征气味芳香味。在生产过程中,它不但难以清出，而且会对新添加甘醇产生污染。各工艺注意事项原因：这些沉积物主要是变质甘醇、未被过滤掉杂质。办法：在重沸器、缓冲罐底部开口并加一阀门,能够在生产过程中对沉积物进行取样分析,方便采取对应应对办法,天然气脱水工艺流程介绍第22页各工艺注意事项甘醇发泡甘醇氧化分解盐污染及高温降解天然气携带损失甘醇损失天然气脱水工艺流程介绍第23页降低甘醇损失办法：①选择适当操作参数：各种操作参数中，温度影响最大。②改进分离效果，勤排污。③保持甘醇溶液清洁各工艺注意事项重沸器、精馏柱天然气脱水工艺流程介绍第24页

克拉第二处理厂：设计处理能力万方/天，采取99.7%（wt）三甘醇（TEG）作脱水剂，脱除湿原料气中绝大部分饱和水，经TEG吸收塔脱水后干天然气作为商品气外输。吸水后TEG采取常压火管加热再生法再生，贫液经换热、加压后返回TEG吸收塔循环使用。设4套TEG脱水装置，单套装置处理量为500万方/天。轮南400万吨原油稳定装置：设计液化气脱水采Cacl2水溶液。各工艺注意事项吸收法脱水法在塔木应用天然气脱水工艺流程介绍第25页分子筛对天然气中重组分及有机物吸附能力较强，这些杂质会吸附在分子筛表面，经过对分子筛加热和再生重复操作，发生结焦现象。尽可能保持干燥塔操作压力平稳，防止大幅度波动；在进行切换时，压降不可过急，以免床层气速过高引发床层移动和摩擦，甚至被气流夹带出干燥塔进入下游系统。各工艺注意事项分子筛脱水工艺处理办法：在上游系统操作过程中，尽可能将重烃分离出来；或在分子筛上层填加活性氧化铝不然会造成分子筛粉化，即降低了其脱水能力天然气脱水工艺流程介绍第26页提升再生温度可提升再生后分子筛吸附容量，但再生温度过高会缩短分子筛使用寿命。有国外资料显示，当再生温度高于260℃,分子筛填料易形成COS，影响脱水效果，增加运行成本。在高酸性气田中，元素硫轻易在再生气冷凝器管线和分离器排污管线处产生元素硫沉积，需要采取在冷凝器进口管线和分离器排污管线处设置溶硫剂，以处理硫堵塞问题。各工艺注意