天然气脱水装置工艺分析与改进

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1、学兔兔www.xuetutu.com第6期蒋洪等：天然气脱水装置工艺分析与改进49天然气脱水装置工艺分析与改进蒋洪，杨昌平，朱聪(1．西南石油大学，成都610500；2．四Jil科宏石油天然气工程有限公司，成都610021)摘要：分析了在役三甘醇脱水装置设计和运行中存在的主要问题，提出了改进的工艺措施和脱水工艺流程。在三甘醇脱水改进工艺流程中，应用了高效的板式换热器和先进的旋转齿轮甘醇泵，改善了甘醇贫富液换热效果，取消了甘醇贫液水冷却器、循环水系统及泵出口缓冲装置，简化了工艺流程，降低了脱水装置的能耗及操作费用，在脱水装置设计和技术改造中具有推广应用价值。关键词：天然气；三甘醇；脱水装置；工

2、艺改进；齿轮泵；板式换热器中图分类号：TQ05文献标识码：B文章编号：1001-9219(2009)06—49—05天然气脱水的目的是保证天然气输送过程不塔顶注人的贫三甘醇溶液逆流接触而脱除水，吸收析出液态水，不形成水合物，控制管道和设备的腐塔顶部出来的天然气经气体一贫甘醇换热器换热后蚀。目前，天然气的脱水方法应用较广泛的有低温进入外输管道。吸收塔底部排出的三甘醇富液经凋分离法脱水、溶剂吸收法脱水和固体吸附法脱水。压后与再生塔顶部气体换热后进入闪蒸分离器，尽三甘醇(TEG)脱水是管输天然气控制水露点的常用可能闪蒸出其中所溶的烃类、CO、HzS等气体，闪蒸脱水方法，具有工艺成熟可靠、流程简单、

3、投资及操气体可根据其组成进入燃料系统或灼烧炉等。闪蒸作费用较低、能耗低等优势，在国内外管输天然气后的三甘醇富液经过过滤器除去固体、液体杂质，脱水工艺中得到了广泛应用。国外三甘醇脱水工艺进入再生塔换热罐与甘醇贫液换热后，三甘醇富液技术在提高脱水深度、开发和应用新型、高效脱水进入再生塔提浓，再生后的三甘醇贫液经冷却后由设备、改进甘醇再生工艺、控制再生尾气污染等方泵输送至吸收塔，实现三甘醇贫液的循环利用。面取得了一系列进展【】。本文通过文献资料调研和作者在西南油气田分公司重庆气矿沙坪气田、现场实地考察，分析了在役三甘醇脱水装置设计和川中油气矿净化厂、克拉2气田实地考察了脱水装运行中存在的主要问题，

4、提出了改进工艺措施，应置的设计和运行情况，调查分析表明：多数脱水装用了高效的工艺设备，优化了脱水工艺流程，降低置运行状况正常，基本能达到管输天然气水露点的了睨水装置能耗，有利于天然气脱水装置安全、平要求，但有的脱水装置因原料气气质及地层水水质稳运行。的变化、设计流程和工艺参数不够优化、设备选型不尽合理等因素，致使出现了脱水装置运行成本上1三甘醇脱水流程及存在的问题升、脱水运行不稳定、天然气水露点不合格等问题。根据原料气气质条件和水露点要求的不同，三现将三甘醇脱水装置存在的主要问题归纳如下7]：甘醇脱水工艺的具体流程可能有所不同，但基本工(1)原料气分离过滤及闪蒸分离效果较差，造艺流程变化不大

5、，主要由进口分离、气体一甘醇吸收成甘醇发泡和变质脱水、闪蒸分离及过滤、三甘醇富液再生、贫富换原料气分离方案设置及设备选型不合理、分离热、贫液泵循环等工艺过程组成，典型三甘醇脱水元件质量不过关，使原料气分离效果差，原料气中工艺流程如图1所示。湿天然气进入进口分?离器，的烃类、盐类及固体杂质(泥沙、腐蚀产物等)进入分离出固体杂质、游离水等后进入吸收塔底部，与甘醇富液中，导致甘醇溶液发泡，影响脱水效果。对于低含硫气(沙坪气田)的三甘醇脱水装置，收稿日期：2009—07—13；作者简介：蒋洪(1965)．男，副教授硕士，电话028—83033349，电邮jihos@163．Conl。甘醇富液含有一定

6、量的HS、CO：，脱水装置采用甘学兔兔www.xuetutu.com50天然气化工2009年第34卷D一101-原料气过滤分离器；D一102-甘醇闪蒸罐；E·101-甘醇贫富液换热器；E一102一再生塔重沸器；E．103一换热罐；E．104一甘醇贫液冷却器；F．101一机械滤芯过滤器；F一102一活性炭过滤器；T一101一吸收塔；P一101一甘醇循环泵；T．102一再生塔图1典型天然气三甘醇脱水流程Fig．1TypicalTEGdehydrationprocess醇富液进入再生塔塔顶换热后进入闪蒸罐，换热后影响泵的工作寿命。克拉2气田三甘醇脱水装置采甘醇富液温升不大，闪蒸温度偏低，闪蒸效果不

7、理用TEG后预冷器冷却甘醇贫液，TEG后预冷器采想，甘醇富液中H2s、CO造成再生塔及组件腐蚀严用管壳式换热器实现甘醇与水换热，管壳式换热器重，同时引起甘醇发泡和变质。结垢严重，导致三甘醇贫液入泵和进吸收塔温度偏对于重组分含量较多(克拉2气田)的天然气高。脱水装置，三甘醇溶液对天然气中的重组分具有吸(3)再生塔重沸器火管传热效率降低，甘醇贫收、溶解作用，导致三甘醇富液含凝析油较多。因三液浓度偏低，同时引起甘醇