三甘醇脱水工艺探讨

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1、第卷,第期中国海上油气工程年月,三甘醇脱水工艺探讨郝蕴中海,,石油研究中心开发设计院北京一气,摘要以东方田项目基本设计中的三甘醉脱水装置为例探讨三甘醇脱水工艺的一般流、、。程主要设备的性能工艺计算步骤及主要工艺参数的选择和确定关键词天然气脱水三甘醉自地下储集层中采出的天然气及脱硫后的天然气中一般都含有饱和水蒸气,水蒸气的存在会对天然气。的输送和加工造成困难为了使天然气在管道输送和加工过程中符合一定的质量要求如符合水露点或水含量指标等,必须对其进行脱水处理。天然气脱水就是脱除天然气中的水蒸气,使其露点达到一定的要求。脱水前含水天然气与脱水后干气

2、的露点差称为露点降,一般用露点降来表示天然气的脱水深度。、、,目前常用的天然气脱水方法主要有种冷冻分离法溶剂吸收法固体干燥剂吸附法和化学反应法其。,,、中普遍采用的是溶剂吸收法和固体干燥剂吸附法用溶剂吸收法脱水时常使用甘醇类化合物即乙二醇。,、、、、二甘醇和三甘醇相对于前两者三甘醇溶液具有热稳定性好易于再生吸湿性很高蒸气压低携带损失、、、,,量小运行可靠达到的露点降大浓溶液不会固化等优点因而在国外得到了广泛的应用据统计仅在美国投人使用的溶剂吸收法中,三甘醇溶液就占到。在我国,因考虑各类甘醇的产量及价格等因素,二甘醇,。和三甘醇均有采用而海洋石

3、油工业现选用的天然气脱水溶剂都是三甘醇溶液下面以正在进行的东方一项目基本设计中的三甘醇脱水装置为例,对三甘醇脱水工艺的一般流程、主要设备性能、工艺计算步骤。及主要工艺参数的选择确定等做一简要介绍工艺流程特点三甘醇溶液特性三甘醇学名三乙二醇醚,,是环氧乙烷水合制乙分子式为毛二醇的副产品,也可由环氧乙烷和乙二醇作用而得,其主要物理特性见表。从其分子结构可,三甘醇的以看出,。,亲水性之所以较好是因为含有个游离的氧原子能够与水中的氢原子形成氢键除此而外三甘醇热稳定性好,其豁度和在液烃中的溶解度较低等因素,也促使它成为最为广泛使用的天然气脱水溶剂。表三

4、甘醇常见的物理特性一相对分子量蒸气压℃护密度℃’理论热分解温度尤实际使用再生温度龙薪度℃动巧一一般工艺流程常见的三甘醇脱水装置主要分为吸收和再生部分,分别应用了吸收、分离、气液接触、传质、传热和抽,一℃,。一项目采用提等原理露点降通常可以达到最高可达℃东方了套并联的三甘醇脱水,。·一,‘装置每套装置的设计处理能力为整个处理能力的装置最大进气流量为万耐湿天然气进吸收塔的最高压力为,最高温度为℃,所用贫甘醇溶液的质量分数为,天然气达到的。一露点降为℃图为东方气田项目三甘醇脱水装置吸收部分的工艺流程图为该项目再生部分。的工艺流程第卷第期郝蕴三甘醇脱

5、水工艺探讨、尹、产三甘醇脱水装背泥天然气、再生部分、产八沪、,、,、,、东方终端过滤分离器,,、产、三甘醉脱水装置过滤分离器、再生部分凝液去聚结分离器、产甘户、产、产、、、图东方一气田项目基本设计阶段三甘醇脱水装置吸收部分的工艺流程图,,该项目主要流程是湿天然气首先进入吸收部分的过滤分离器以除去游离液体和固体杂质随后进人吸收塔的底部,由下向上与压力和温度分别为、℃的的贫三甘醇溶液逆向接触,使气体。,中的水蒸气被三甘醇溶液所吸收离开吸收塔顶部的干气流经气体三甘醇换热器以冷却由再生部分进人吸收塔的三甘醇贫液,随后进入管道外输。经气体厂三甘醇换热器

6、冷却后的贫三甘醇溶液温度降至℃后。,进人吸收塔顶部在吸收了天然气中的水蒸气后三甘醇富液质量分数为从吸收塔底部流出进人再生部分,在贫噶三甘醇换热器冷中与再生好的热三甘醇贫液换热至℃后进人闪蒸分离器中在这里分离出被三甘醇溶液吸收的烃类气体经上部出口排空,而由闪蒸分离器底部排出的富三甘醇则依次经过纤,、、。维过滤器和活性炭过滤器以除去其在吸收塔中吸收与携带过来的少量固体液烃化学剂及其他杂质随后,富三甘醇溶液经贫富三甘醇换热器热预热至℃,进人重沸器上部的精馏柱中在这里,富三甘醇向下流人重沸器,与由重沸器中气化上升的热三甘醇蒸气和水蒸气接触,进行传热与

7、传质重沸器在常压下操作,操作温度为。重沸器内由富三甘醇中气化的水蒸气经精馏柱顶部排至大气,℃再生好的贫三甘醇溶液由此流出后经贫富三甘醇换热器冷冷却至℃,然后经三甘醇泵加压至后去气体三甘醇换热器进一步冷却,最后进人吸收塔顶部循环使用。目前,在三甘醇脱水的各类工艺流程中,吸收部分大致与上面介绍的图相同,再生部分与图相比则。,,有些不同由于上述再生提浓方法采用的是常压加热法只能靠加热来提浓三甘醇溶液受到其热分解温度的影响,一般只能提浓到,可使露点降达℃左右。一些三甘醇吸收脱水装置为保证再生后的贫三甘醇的质量分数在以上,通常还采用另外种再生提浓方法第

8、种减压再生法,这种方法与炼油厂的减压蒸馏原理是一样的,即在一定的温度和压力下从三甘醇溶液中蒸馏出更多的水分,从而达到提浓的目的虽然效果不错,但此法系统较为复杂,操作