天然氣脫水工藝優(yōu)化分析與研究

劉麥倫

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，因此對天然氣 的開發(fā)和使用是十分重要的，國家對項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劃。天然氣的開采和使用很大程度解決了當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行探討，通過對脫水過程中存在的問題進行分析，提出改進措施，優(yōu)化裝置運行。

關(guān)鍵詞：天然氣；脫水；優(yōu)化；分析研究

中圖分類號：TE644 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）06-0273-01

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到水凝點。三甘醇溶劑吸收法被廣 泛的應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

三甘醇具有很多優(yōu)點，包括能夠再生、蒸汽壓比較低、攜帶損

失十分小、其凝固點低、有良好的熱穩(wěn)定性、吸水性強、沸點高等 特點，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 有的親水性能進行脫水工作，在吸收塔中天然氣和三甘醇進行充分 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)點使得三甘 醇溶劑吸收法被廣泛使用。

2.水露點要求

三甘醇溶劑吸收法裝置運行過程中安裝了一個可以測試水露點

的儀器，定期進行測試脫水后外輸天然氣的水露點。在進吸收塔的 天然氣溫度低于25℃的時候，外輸天然氣的水露點則應該低于-10℃。 根據(jù)不同的工作情況，可以對三甘醇進行篩選，選擇最合適的三甘 醇，達到所需要的水露點。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，那么在進入吸收 塔的時候天然氣溫度肯定很高，所以應該增大三甘醇的循環(huán)量，才 能保證脫水工作的正常進行。如果天然氣需要處理的量不是很多， 那么在吸收塔運行的時候其壓力越高，天然氣在進塔的時候溫度就 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用。通過手動調(diào)節(jié)設備，進行三甘醇循環(huán)量的 控制，從而合理控制脫水工作進行。

3.裝置運行流程

3.1三甘醇循環(huán)再生流程

初始的三甘醇經(jīng)由吸收塔上部進入，從上到下經(jīng)過填料段，和

其中的具有水分的天然氣進行充分的接觸，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入循環(huán)泵，經(jīng)過 循環(huán)泵的加壓后進入貧液緩沖換熱盤管加熱，溫度到達40℃左右后 再進入到精餾柱換熱盤管當中去，被精餾柱頂蒸汽直接加熱到65℃ 后進入到閃蒸罐當中去，閃蒸對富液進行分解，將溶解在其中的烴 氣體進行分離。然后再進入到過濾器當中過濾掉溶液當中存在的一 些重烴和三甘醇循環(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行凈化的富液進行置換，由 能量置換泵增壓后進入吸收塔進行循環(huán)利用。由于三甘醇可以進行 循環(huán)使用，所以三甘醇溶劑吸收法很適合當前的工作要求。

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入，和從上面下來的三甘醇貧 液相結(jié)合，在填料段進行充分接觸，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，會和貧三甘醇進行換 熱，有效的降低了三甘醇進入吸收塔中的溫度，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

在這套裝置運行的時候會出現(xiàn)水露點達不到設計值的情況，主

要原因有以下情況，一是吸收塔在運行的時候發(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 超標；二是吸收塔運行時壓力降低，當裝置運行其他參數(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；最后一點則 是天然氣進塔的時候溫度較低，在這個裝置當中需要使外輸天然氣 水露點在-10℃以下，那么對進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為其在地底下而溫度達不到，在此同時，天 然氣進塔溫度過低，也同樣會造成三甘醇因為溫度比較低，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，當天然氣進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，對天然氣進塔前進行加熱，使得天然氣達到要求 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，當出現(xiàn)三甘醇發(fā)泡現(xiàn)象時，工作人員需要及時進行處理，將 設備進行維修或者更新，還需要保持吸收塔的壓力，當壓力不能滿 足要求時，可以采取外用設備進行加壓，使得吸收塔能夠正常進行 工作。

結(jié)語：

天然氣的廣泛應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)化是當前十分重要的任務。三甘醇溶劑吸水法是當前使用最為普 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。當脫水法得到優(yōu)化后，天然氣的利用率也將大 大提高。

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