三甘醇受污染因素及回收利用方法

袁莉麗 孟江

(重慶科技學(xué)院石油與天然氣工程學(xué)院，重慶 401331)

三甘醇對天然氣進(jìn)行脫水過程中，三甘醇往往會受污染變質(zhì)而使脫水工藝難以正常、平穩(wěn)的運(yùn)行，影響脫水效果。三甘醇價格比較貴，弄清楚三甘醇變質(zhì)的原因并找到回收利用三甘醇的方法將會大大減少生產(chǎn)的成本。

1 三甘醇受污染因素

三甘醇變質(zhì)主要表現(xiàn)在:含水量增加，熱降解，氧化，發(fā)泡，PH降低和淤渣［2］。引起三甘醇變質(zhì)的原因是三甘醇在進(jìn)入脫水系統(tǒng)之前，天然氣攜帶的液態(tài)水，凝析油，天然氣井下作業(yè)、開發(fā)生產(chǎn)中所用的化學(xué)劑，機(jī)械雜質(zhì)等都會進(jìn)入到三甘醇溶液中，導(dǎo)致其變質(zhì)。

1.1 水

實驗證明，當(dāng)水的濃度超過3%時，水對三甘醇的脫水性有顯著的影響，當(dāng)三甘醇含水濃度超過或達(dá)到3%時必須更換或處理三甘醇［3］，否則脫水難以完成。

1.2 無機(jī)鹽

開采的天然氣中攜帶了大量的地層水，即高礦化度含鹽水，會進(jìn)入到三甘醇溶液中。通過實驗分析了 Na+、Mg2+、Ca2+、和綜合鹽對三甘醇脫水性能的影響。

1.3 凝析油等污染物

當(dāng)三甘醇溶液中減壓殘液和氣井緩蝕劑的濃度超過0.25%時就會對溶液發(fā)泡產(chǎn)生影響，并且濃度越大影響越大。對于凝析油，只要存在就會影響溶液發(fā)泡，并隨著濃度增大而急劇增加。

表1 無機(jī)鹽對三甘醇脫水性能的影響

當(dāng)然，實際情況不止以上幾種，比如，含硫天然氣中硫化氫會溶解于三甘醇溶液中，降低三甘醇溶液的pH值，并與三甘醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成無機(jī)酸酯;三甘醇溶液再生時會因再沸器操作不當(dāng)而使三甘醇分解成乙二醇，或者發(fā)生脫水縮合反應(yīng)生成高聚物;新鮮的三甘醇保存不當(dāng)也會發(fā)生氧化而生成無機(jī)酸［4］。

2 廢棄指標(biāo)

一般情況下，廢三甘醇溶液的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)都發(fā)生了惡化:顏色為黑褐色，含有形狀不等的懸浮物及不溶的機(jī)械雜質(zhì);氣味刺鼻，硫化氫與芳香味混雜的難聞氣味。且廢三甘醇中混有水和油，以及三甘醇分解出的二甘醇和乙二醇等。三甘醇是否該廢棄不能只看表面的現(xiàn)象，應(yīng)依據(jù)廢棄指標(biāo)。

對于三甘醇廢棄指標(biāo)，目前還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，但主要考慮3個方面:含水量低于2.57%，有機(jī)雜質(zhì)不大于0.3%(重量)，含鹽量小于1000 mgL。

3 廢三甘醇凈化處理

三甘醇售價高，廢棄的三甘醇也不能隨意丟棄，使其回收再利用。造成三甘醇污染的主要物質(zhì)有凝析油類、鹽類、部分分解產(chǎn)物及其他固體雜質(zhì)等，針對這些因素，研究其對應(yīng)的回收方法。

3.1 減壓蒸餾法

此方法即利用各物質(zhì)間沸點不同來進(jìn)行分離。凝析油、鹽類等雜質(zhì)與三甘醇的沸點都不同，所以可以用蒸餾的方法將各組分分離開，但是三甘醇的沸點比它理論的分解溫度高，所以須減壓降低三甘醇沸點，不然會使三甘醇分解，即使用減壓蒸餾法。

概括來說，廢三甘醇的凈化處理可分為3步:過濾，分離出懸浮物及機(jī)械雜質(zhì);脫色，選用穩(wěn)定性高、吸附性強(qiáng)的如活性炭、白土等進(jìn)行吸附脫色;蒸餾，應(yīng)用減壓蒸餾分離。

3.2 膜分離法

此方法即利用膜的選擇性分離提純?nèi)蚀?。如今膜也有了很大的發(fā)展，如超濾膜，在通過超濾膜時，在靜壓差的作用下，高分子物質(zhì)膠體物質(zhì)被膜擋住，而水和低分子物質(zhì)就透過濾膜［5］。超濾就是一種主要用來截留相對分子質(zhì)量高于500的物質(zhì)的篩孔分離過程。

廢三甘醇通過超濾膜裝置后被分為2部分，一部分為濃縮液，另一部分是透過中空纖維超濾膜的凈化三甘醇。

3.3 化學(xué)沉淀法

此方法即選用特定的化學(xué)劑與廢三甘醇中的雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，使雜質(zhì)中的離子得到沉淀，然后分離。

膜分離法是最具前景的方法，值得我們進(jìn)一步深入研究。

4 結(jié)論

在三甘醇脫水過程中，水是影響三甘醇脫水的最大因素，當(dāng)水的含量超過3%時要及時處理三甘醇。無機(jī)鹽等雜質(zhì)使醇含量變少，凝析油會使三甘醇發(fā)泡，這些因素都會影響三甘醇脫水的性能。針對不同的污染物選擇不同的廢三甘醇凈化處理方法，可有效回收三甘醇，減少企業(yè)的生產(chǎn)成本。

［1］白李，郭學(xué)輝，張毅龍，等.油田產(chǎn)出水對三甘醇脫水效果的影響研究［J］.化學(xué)工程師，2012(3):33-39.

［2］孟江，張其敏，張燕，等.天然氣脫水過程中三甘醇廢棄指標(biāo)體系研究進(jìn)展［J］.廣東化工，2012，3(9):237.

［3］金祥哲，張其敏，張燕.污染物對三甘醇脫水性和發(fā)泡性影響的研究［J］.天然氣工業(yè)，2005，25(10):237.

［4］郭彬，何戰(zhàn)友，劉學(xué)蕊，等.三甘醇失效原因分析及回收研究［J］.天然氣工業(yè)，2006，26(9):152-153.

［5］劉佳，許勇，陳斌，等.三甘醇再利用可行性分析［J］.石油化工應(yīng)用，2011，30(8):76-78.