撬裝式天然氣脫水裝置技術(shù)探究

岳濤

摘 ?要：當(dāng)前我國(guó)科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的環(huán)境下，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)撬裝式天然氣脫水裝置技術(shù)的深度研究和分析。因撬裝式的天然氣脫水裝置，是當(dāng)前重要的裝置，與傳統(tǒng)脫水凈化的技術(shù)相比，其技術(shù)有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。對(duì)此，文章就針對(duì)撬裝式天然氣的脫水技術(shù)進(jìn)行探究，以三甘醇脫水原理為基礎(chǔ)，對(duì)其工藝流程和技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析，從而有效地將撬裝式天然氣脫水技術(shù)在石油開(kāi)發(fā)中進(jìn)行推廣和應(yīng)用，為各項(xiàng)工作科學(xué)有效地開(kāi)展提供堅(jiān)實(shí)保障。

關(guān)鍵詞：撬裝式;天然氣;脫水裝置技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TE868 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2020）01-0152-02

Abstract： At present， under the environment of the rapid development of science and technology in our country， the in-depth research and analysis of skid-mounted natural gas dehydration device technology should be strengthened. Because the skid-mounted natural gas dehydration device is an important device at present， compared with the traditional dehydration purification technology， its technology has a strong advantage. In view of this， this paper probes into the dehydration technology of skid-mounted natural gas， and analyzes its technological process and technical characteristics based on the dehydration principle of triethylene glycol， so as to effectively popularize and apply the skid-mounted natural gas dehydration technology in petroleum development， which provides a solid guarantee for the scientific and effective development of all kinds of work.

Keywords： skid-mounted type; natural gas; dehydration unit technology

在當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及科技進(jìn)步的環(huán)境下，使得油田中的工藝難關(guān)可以被攻克。針對(duì)以往的三甘醇脫水原理進(jìn)行分析，只有科學(xué)有效地改進(jìn)升級(jí)新型撬裝式天然氣的脫水裝置技術(shù)，并落實(shí)新思路以及新方式，才能確保其優(yōu)勢(shì)和作用發(fā)揮出來(lái)，并確保各項(xiàng)工作科學(xué)有效地開(kāi)展。

1 撬裝式天然氣脫水裝置結(jié)構(gòu)與工作原理

實(shí)際的撬裝式脫水裝置結(jié)構(gòu)中包括高效的換熱器、空冷器以及高效分離器和輸液系統(tǒng)等。而高效分離器由穩(wěn)定器、導(dǎo)液管以及儲(chǔ)液器和兩級(jí)旋流分離器等組成。撬裝式天然氣脫水裝置工作原理就包括在15℃-45℃狀態(tài)之下，把未脫水的天然氣運(yùn)用氣站分離器實(shí)現(xiàn)氣液分離，之后在確保其能夠進(jìn)入到吸收塔底部，再實(shí)現(xiàn)氣液分離的要求，最后，將氣液以從上至下的形式與吸收塔頂部的貧三甘醇溶液，實(shí)現(xiàn)逆流接觸，讓天然氣當(dāng)中的水和氣液實(shí)現(xiàn)完全的分離。而撬裝式脫水裝置，會(huì)運(yùn)用三甘醇脫水的形式完成工作。三甘醇也被叫做三乙二醇醚，有較強(qiáng)的吸水性等優(yōu)勢(shì)。在撬裝式的脫水裝置技術(shù)當(dāng)中，應(yīng)有效地運(yùn)用三甘醇脫水的技術(shù)，有效地減輕天然氣中含水量，對(duì)于這一技術(shù)只要在高溫、常溫等情況下，實(shí)現(xiàn)天然氣中水分的蒸發(fā)，進(jìn)而在撬裝式脫水裝置當(dāng)中，添加干氣汽提，能夠有效獲得濃度高于97%的三甘醇的貧液[1]。

對(duì)于撬裝式天然氣脫水裝置應(yīng)有效地運(yùn)用三甘醇的脫水方法，其吸收塔底部會(huì)流出一定量的三甘醇富液，在頂部實(shí)現(xiàn)換熱，在進(jìn)入到閃蒸灌后有效地溶解出其溶液的烴類(lèi)。在三甘醇進(jìn)入到緩沖罐當(dāng)中時(shí)，其富液和貧液要再次換熱，完成后三甘醇會(huì)進(jìn)入到活性炭的過(guò)濾器當(dāng)中進(jìn)行過(guò)濾，有效地清除溶液當(dāng)中的降解物質(zhì)以及其他雜物等，之后把濾后的三甘醇排入到富液精餾柱當(dāng)中，而后三甘醇就會(huì)流入到重沸器當(dāng)中，這樣就會(huì)讓三甘醇濃度有所提升。想要確保三甘醇重復(fù)使用，就應(yīng)將生成的三甘醇貧液滲透到緩沖罐當(dāng)中，運(yùn)用循環(huán)泵輸送原理，使三甘醇貧液進(jìn)入到干氣貧液的換熱器里，而后在滲透到吸收塔的頂部位置，最后滿(mǎn)足三甘醇再生循環(huán)的要求。

2 撬裝式天然氣脫水裝置技術(shù)的現(xiàn)狀和問(wèn)題表現(xiàn)

2.1 該工藝開(kāi)發(fā)與應(yīng)用中現(xiàn)狀分析

該工藝的改進(jìn)方案：三甘醇脫水在天然氣工業(yè)當(dāng)中可以得到廣泛運(yùn)用。當(dāng)前三甘醇脫水的撬裝式裝置已有3大類(lèi)，并包括13個(gè)品種，對(duì)于該內(nèi)容的研究會(huì)集中在工藝方法的轉(zhuǎn)變和優(yōu)化。如，為減輕三甘醇消耗量，在某氣田中應(yīng)對(duì)影響三甘醇脫水效率的因素和污染物開(kāi)展相應(yīng)的模擬實(shí)驗(yàn)，通過(guò)設(shè)計(jì)出能夠回收和利用那些受污染的三甘醇工藝，由此實(shí)現(xiàn)三甘醇的再次利用。該工藝不但可以滿(mǎn)足生產(chǎn)的要求，也具有良好的環(huán)保效果和經(jīng)濟(jì)效益等。針對(duì)氣田開(kāi)采以后的硫化氫含量會(huì)增加，使得脫水裝置的尾氣排放難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，而實(shí)際中可以采用硫化氫含量在1%左右來(lái)對(duì)80×104m3/d時(shí)的量進(jìn)行處理，并提出在三甘醇脫水裝置中改用氣提的工藝流程[2]。想要更好地降低三甘醇損失，應(yīng)注重以下幾點(diǎn)工作：通過(guò)選擇完善的操作參數(shù)，進(jìn)而改善其分離效果，而且要確保其溶液的清潔性，并安裝涂沫網(wǎng)與加注消泡劑等，由此能夠更好地控制成本，確保其脫水裝置能夠保持長(zhǎng)期且穩(wěn)定的運(yùn)作。而且通過(guò)增強(qiáng)貧三甘醇溶液濃度，由此控制出塔干氣的露點(diǎn)。

含硫天然氣的脫水工藝中，在運(yùn)用三甘醇脫水技術(shù)中，其三甘醇能夠溶解部分的硫化氫，這將給三甘醇富液的再生系統(tǒng)帶來(lái)一定的麻煩。而想要其再生系統(tǒng)保持安全運(yùn)行，而且也要保障硫化合物的排放達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)相關(guān)專(zhuān)家所提到的三甘醇富液汽提的技術(shù)，能夠有效地降低和控制溶液當(dāng)中硫化氫的含量。可是使進(jìn)料氣當(dāng)中的硫化氫含量不斷增加，其單位體積的三甘醇富液硫化氫的含量也會(huì)增加，其氣提氣量也就會(huì)增大，這樣也會(huì)使得增壓機(jī)的容量變大，隨之提升設(shè)計(jì)與運(yùn)轉(zhuǎn)的整體難度。對(duì)此其三甘醇溶液的吸收法一般會(huì)運(yùn)用到低含量的硫天然氣。

2.2 具體的問(wèn)題表現(xiàn)

三甘醇脫水中關(guān)鍵問(wèn)題包括，系統(tǒng)比較復(fù)雜，其再生能耗相對(duì)偏大;針對(duì)三甘醇來(lái)說(shuō)有一定的易損失特點(diǎn)，容易被污染，而且氧化后會(huì)生成腐蝕性的有機(jī)酸;對(duì)于空間來(lái)說(shuō)設(shè)備的占用相對(duì)較大，而且維護(hù)的過(guò)程比較復(fù)雜;在天然氣當(dāng)中包含輕質(zhì)油的情況下，會(huì)有發(fā)泡問(wèn)題出現(xiàn);其天然氣當(dāng)中含酸性組分當(dāng)中，會(huì)腐蝕其設(shè)備以及管道。我國(guó)撬裝三甘醇脫水裝置，一般會(huì)從國(guó)外進(jìn)口，其性能雖然比較好，可是也存在投資較大、零配件以及消耗品難以購(gòu)買(mǎi)和價(jià)格昂貴等相關(guān)的問(wèn)題。

3 撬裝式天然氣脫水裝置技術(shù)特點(diǎn)以及三甘醇技術(shù)改進(jìn)策略

3.1 三甘醇技術(shù)的具體改進(jìn)策略

針對(duì)吸取在役三甘醇脫水裝置設(shè)計(jì)中成功的經(jīng)驗(yàn)，要結(jié)合三甘醇的脫水原理以及工藝改進(jìn)的策略，通過(guò)工藝流程的模擬以及對(duì)比分析等形式，提出完善的改進(jìn)采礦，使得三甘醇脫水裝置的工藝更具完善性和合理性，真正將其撬裝式天然氣脫水裝置的優(yōu)勢(shì)和作用發(fā)揮出來(lái)[3]。

首先，運(yùn)用高效的前端過(guò)濾分離器來(lái)實(shí)現(xiàn)分離其原料氣當(dāng)中的固、液等雜質(zhì)，由此更好地降低三甘醇的污染;其次，運(yùn)用高效板式的換熱器來(lái)實(shí)現(xiàn)甘醇貧富液的換熱器求，進(jìn)而有效地取消水冷卻器以及循環(huán)水的系統(tǒng)，而且也能實(shí)現(xiàn)回收甘醇貧液熱量等效果，真正滿(mǎn)足降低脫水裝置能耗的效果;第三，其脫水裝置要運(yùn)用旋轉(zhuǎn)齒輪泵來(lái)作為甘醇循環(huán)泵，和其它的脫水裝置進(jìn)行對(duì)比，不用出口緩沖的裝置，其泵性能非?？煽?，而且連續(xù)使用的時(shí)間也非常的長(zhǎng);第四，其三甘醇的富液以及貧液要先通過(guò)換熱后在閃蒸，由此來(lái)提升閃蒸的溫度，進(jìn)而能夠更好地改善閃蒸的效果;第五，對(duì)于富液管道當(dāng)中應(yīng)設(shè)置完善的三級(jí)過(guò)濾器，注重清除溶液系統(tǒng)當(dāng)中的機(jī)械雜質(zhì)以及降解其產(chǎn)物，保障其溶液的清潔性，并控制其溶液的起泡問(wèn)題;最后，對(duì)于再生尾氣的灼燒后要進(jìn)行合理的排放，由此降低環(huán)境污染問(wèn)題的出現(xiàn)。

3.2 裝置技術(shù)的特點(diǎn)分析

撬裝式天然氣的脫水裝置包括有凈化的設(shè)備、閃蒸設(shè)備以及熱傳遞等設(shè)備，對(duì)于其中會(huì)對(duì)天然氣的脫水效果帶來(lái)影響的主要內(nèi)容，就包括三甘醇濃度、處理量以及溫度和操作壓力等，因此要增強(qiáng)對(duì)撬裝式天然氣的脫水裝置關(guān)鍵設(shè)備以及參數(shù)的設(shè)置等。

對(duì)于撬裝式天然氣脫水裝置來(lái)說(shuō)，其中的三甘醇脫水劑屬于非常重要的脫水技術(shù)，對(duì)于該脫水劑是有較強(qiáng)脫水能力的，而且也有較高安全性和可靠性，節(jié)能效果也是比較明顯的[4]。對(duì)于撬裝式天然氣的脫水裝置在運(yùn)行中要重視最低的露點(diǎn)，如果其露點(diǎn)達(dá)到-31℃，但對(duì)于該狀態(tài)之下的露點(diǎn)如果未達(dá)到固體脫水劑的深度以及溫度，這樣就會(huì)導(dǎo)致露點(diǎn)出現(xiàn)不合格的現(xiàn)象，而且如果其三甘醇出現(xiàn)被空氣氧化或是出現(xiàn)污染等問(wèn)題，那么就會(huì)導(dǎo)致其三甘醇變?yōu)楦g性介質(zhì)，因此要重視三甘醇的存儲(chǔ)和管理。

4 撬裝式天然氣脫水裝置技術(shù)應(yīng)注重的事項(xiàng)

首先，吸收塔設(shè)置中其主要是板式塔，實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中的天然氣液體是以橫向流過(guò)塔板的，有效地運(yùn)用液體和三甘醇的逆流形式，能夠確保板上的厚度流動(dòng)的液層達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)此其天然氣氣液分離中，其上升氣體會(huì)分散到液層當(dāng)中，進(jìn)而形成一定的流股以及氣泡，如果板上出現(xiàn)泡沫層，能夠?yàn)闅庖簝上喾蛛x提供一定的傳質(zhì)界面。

其次，對(duì)于在撬裝式天然氣脫水裝置當(dāng)中，通過(guò)確定了三甘醇貧液的濃度，其整體運(yùn)作當(dāng)中，如果吸收塔的壓力在18MPa，雖然其吸收塔操作的壓力和天然氣的露點(diǎn)溫度是沒(méi)有較大關(guān)聯(lián)的，可是如果其中出現(xiàn)低露點(diǎn)的現(xiàn)象，那么就將不會(huì)達(dá)到固體的脫水機(jī)溫度，相對(duì)來(lái)說(shuō)容易帶來(lái)露點(diǎn)不合格的問(wèn)題，而且其三甘醇吸收塔操作壓力會(huì)比設(shè)定的值低出很多，因此在進(jìn)行露點(diǎn)計(jì)算當(dāng)中，將會(huì)難以考慮到其操作的壓力，也就是說(shuō)在操作壓力是18MPa的狀態(tài)下，不會(huì)考慮到其操作壓力所帶來(lái)的影響，可是其吸收塔操作的溫度和露點(diǎn)將會(huì)遇到較大影響[5]。對(duì)此要充分的分析以及考慮其吸收塔的操作壓力下溫度，因進(jìn)入到吸收塔當(dāng)中的天然氣質(zhì)量流量，要大于其進(jìn)入到吸收塔貧液的質(zhì)量流量，對(duì)于該現(xiàn)象來(lái)說(shuō)，應(yīng)通過(guò)進(jìn)料天然氣溫度更好地確定其吸收塔溫度，為整體工作效果的提升提高保障。

最后，有效地確定三甘醇溶液循環(huán)的氣量，在三甘醇貧液濃度得到明確后，應(yīng)對(duì)其三甘醇的循環(huán)量還有吸收塔理論的級(jí)數(shù)進(jìn)行明確，要通過(guò)其干天然氣露點(diǎn)來(lái)明確其內(nèi)容，由于三甘醇的循環(huán)量和吸收塔的理論級(jí)數(shù)的增加，將會(huì)使天然氣露點(diǎn)有所提升，而且吸收塔設(shè)備的費(fèi)用以及操作的具體費(fèi)用也會(huì)伴隨其用量而不斷增加。如果先確定三甘醇貧液的具體量，那么如果其三甘醇循環(huán)量在不斷增加，那么其天然氣露點(diǎn)也將會(huì)有所提升，如果三甘醇的溶液循環(huán)量增加到一定的量之后，其天然氣的露點(diǎn)增加速度也會(huì)有所下降。對(duì)此在確定了循環(huán)量的同時(shí)，也要明確其循環(huán)量增加的具體范圍，以此為后期工作有效開(kāi)展提供有利保障。

5 結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)際中要科學(xué)有效地運(yùn)用撬裝式天然氣脫水裝置技術(shù)來(lái)開(kāi)展工作，針對(duì)實(shí)際的三甘醇脫水技術(shù)繼承以及創(chuàng)新當(dāng)中，必須要展望其未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，在科學(xué)有效地分析和解決在油田開(kāi)采中存在的技術(shù)問(wèn)題，結(jié)合其具體情況，制定完善的應(yīng)對(duì)策略，這樣才能為其經(jīng)濟(jì)效益以及生態(tài)效益的提升提高保障，也為其良好發(fā)展以及推廣奠定有利保障。

參考文獻(xiàn)：

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