天然气吸收法脱水

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1、前言天然气脱水的方法甘醇吸收法脱水的工艺及设备甘醇吸收法脱水的工艺计算甘醇质量在脱水装置操作中的重要性第四章吸收法脱水水的危害①在天然气管道输送过程中，天然气中的水分在低温下冷凝成液体，会减少管道截面积，增加输送过程阻力和能耗。②在天然气加工过程中，天然气中的水分会在操作条件下（高压、低温）和烃类或二氧化碳生成固体水合物，堵塞管道及设备，影响生产的正常进行。③天然气中的水会加速硫化物（H2S、COS等）对设备的腐蚀。常用脱水方法冷冻、加压法；液体吸收法；固体吸附法。目前普遍采用吸收法和吸附法脱水。前言①天然气的绝对含水量每标准立方米天然

2、气的实际含水量,g-H2O/Nm3,用e表示。②天然气的饱和含水量在一定条件(T、P）下，天然气与液态水达到平衡时气体的绝对含水量，g-H2O/Nm3，用es表示。③天然气的相对湿度天然气中实际含水量与饱和含水量之比，称为天然气的相对湿度，用φ表示。④天然气的水露点在一定压力下，与天然气饱和含水量相对应的温度，称为天然气的水露点。或在一定压力下，天然气中水蒸汽开始冷凝的温度。名词解释压力、温度对天然气饱和含水的影响冷却脱水法吸收法吸附法第一节天然气脱水的方法一、冷却脱水法冷却脱水法可分为直接冷却法、加压冷却法、膨胀制冷法三种方法。1.直

3、接冷却法由于天然气的含水量随着温度的降低而减少，所以直接冷却降低天然气温度可以减少天然气的含水量，但此法效率太低，难以达到气体露点要求，只能作为辅助手段。2.加压冷却法因为天然气含水量随压力的升高而减少，所以，增加天然气压力可以降低天然气的含水量，加压与冷却联合，可提高天然气的脱水效率。但天然气加工中的加压、冷却并不是以脱水为目的，而是工艺需要。当井口气的压力较高时，可以利用气体高压膨胀获得的低温使天然气冷却脱水，当膨胀后的气体温度较低时，开始用注入乙二醇或二甘醇抑制剂的方法，以抑制水合物的形成。3.膨胀制冷冷却法膨胀制冷法即可以从井口

4、高压流物中脱除较多的水，又能比常温分离法分离更多的的烃类，故一些高压凝析气井口经常使用。1.常用脱水吸收剂天然气吸收脱水就是利用对天然气中的水蒸汽具有很强亲和能力的吸收剂与天然气逆流接触来脱除天然气中的水份。常用的脱水剂是甘醇类化合物和氯化钙水溶液。目前广泛采用的甘醇类化合物是二甘醇和三甘醇。2.甘醇法脱水的优缺点甘醇法脱水与固体吸附剂法脱水是目前普遍采用的两种天然气脱水方法。对于甘醇法脱水来讲，由于三甘醇脱水露点降大、成本低和运行可靠，在各种甘醇化合物中其经济效益最好，因而在国外广为采用。在我国，由于二甘醇及三甘醇的产量及价格等因素，

5、二甘醇和三甘醇均有采用。甘醇法脱水与吸附法脱水相比，其优点是：二、吸收法②压降较小。甘醇法脱水的压降为35～70kPa，而固体吸附剂法脱水的压降为70～200kPa。③甘醇法脱水为连续操作，而固体吸附剂法为间歇操作。④采用甘醇法脱水时补充甘醇比较容易，而采用固体吸附剂法脱水时从吸附塔（干燥器器)中更换固体吸附剂费时较长。⑤甘醇脱水装置的甘醇富液再生时，脱除1kg水分所需的热量较少。⑥有些杂质会使固体吸附剂堵塞，但对甘醇脱水装置操作影响甚小。⑦甘醇脱水装置可将天然气中的水含量降低到8mg／m3。如果有贫液汽提柱,利用汽提气进行再生，天然气

6、中的水含量甚至可降低降低到4mg/m3。①投资较低。据报道，建设一座处理能力为28x104m3／d天然气的固体吸附剂脱水装置，比三甘醇脱水装置投资高50％。①天然气的露点要求低于-32℃时，需要采用汽提法进行再生。②甘醇受污染或分解后具有腐蚀性。吸收法脱水主要用于使天然气露点符合管输要求的场合，一般建在集中处理站、输气首站内或天然气净化脱硫装置的下游。三、吸附法脱水吸附法是利用某些多孔性固体吸附剂对天然气中的水蒸汽的特殊吸附力来吸附脱除天然气中的水份。固体吸附剂脱水装置的投资和操作费用比甘醇脱水装置要高，故—般是在甘醇法脱水满足不了天然

7、气露点要求时才采用吸附法脱水。甘醇法脱水与吸附法脱水相比，其缺点是：①脱水后的干气露点可低至-100℃，相当于水含量为0.8mg／m3。②对进料气压力、温度及流量的变化不敏感。③无严重的腐蚀及起泡。吸附法的缺点是：①需要两个或两个以上吸附器切换操作，故其投资及操作费用较高。②压降较大。③天然气中的重烃、H2S和CO2等可使固体吸附剂污染。④固体吸附剂颗粒在使用中易产生机械性破损。⑤再生时消耗的热量较多，在小流量操作时更为显著，吸附法的优点是：①天然气脱水的目的是为了符合管道输送要求，但又不宜采用甘醇法脱水的场合。例如，在海上平台由于波浪

8、起伏会影响吸收塔内甘醇溶液的正常流动，或天然气是酸气等。②高压(超临界状态)含二氧化碳较多天然气脱水。因为此时二氧化碳在三甘醇溶液中溶解度很大。③用于冷冻温度低于-34℃时的天然气加工时的脱水。④同时脱水和