天然气三甘醇法脱水橇装装置的开发研究
三甘醇天然气脱水装置技术改造及效果解析
三甘醇天然气脱水装置技术改造及效果解析脱水装置技术改造是指对现有三甘醇天然气脱水装置进行升级和改进，以提高脱水效果和设备的运行稳定性。
本文将对三甘醇天然气脱水装置技术改造及效果进行解析。
技术改造对脱水装置进行了结构和设备的优化升级。
通过对设备的结构进行改造，优化设备的内部分布，提高设备的使用效率。
还对设备的关键部件进行改进，提高设备的耐腐蚀性和密封性，降低设备的故障率。
这样可以降低设备的维修和更换频率，提高设备的运行稳定性。
技术改造采用了新的脱水工艺和装置设计。
通过引入新的脱水工艺，改变传统的脱水方式，提高脱水效率。
针对三甘醇天然气中的水含量和杂质含量进行分析，设计更合理和高效的脱水装置，提高脱水效果。
采用更高的脱水温度和压力，结合物理和化学脱水方法，降低天然气中的水分含量和杂质含量，达到更好的脱水效果。
技术改造采用了先进的自动控制系统。
通过引入先进的自动控制系统，实现对脱水装置的自动化控制和监测。
通过采集和分析关键参数的数据，实时调整脱水过程中的操作参数，提高脱水的稳定性和效果。
自动控制系统可以对设备的运行情况进行监测和预警，及时发现设备的故障并采取相应的措施，降低设备停机时间，提高设备的运行效率。
技术改造的效果分析。
通过对三甘醇天然气脱水装置技术改造后的运行数据进行分析，可以看到改造后的脱水装置脱水效果明显提高，水含量和杂质含量明显减少，达到了预期的脱水效果。
由于设备的结构优化和设备的耐久性提高，设备的维修和更换频率明显降低，提高了设备的运行稳定性和使用寿命。
三甘醇天然气脱水装置技术改造可以有效地提高脱水效果和设备的运行稳定性，降低设备的故障率和维修频率，提高设备的运行效率和使用寿命。
这对于提高三甘醇天然气的质量和生产效率具有重要意义。
三甘醇脱水装置的工作原理
三甘醇脱水装置的工作原理首先，三甘醇脱水装置主要包括一个吸附塔和一个再生塔。
吸附塔内装有吸附剂（一般为分子筛），再生塔内装有再生气体（一般为热空气）。
在工作过程中，三甘醇脱水装置首先将含水的三甘醇溶液通过进料管道引入吸附塔中，经过一系列的过滤和预处理，确保溶液中没有杂质和颗粒。
然后，在吸附塔中，三甘醇溶液流经吸附剂层，其中的水分通过物理吸附降解在吸附剂上，而三甘醇则通过溶液继续向下流动。
接下来，吸附剂逐渐饱和后，需要进行再生。
在再生过程中，再生气体通过再生塔进入吸附剂层，由于再生气体温度较高，吸附剂上的水分开始蒸发，并通过再生气体带走。
此时，吸附剂内的水分得以除去，重新恢复吸附能力。
再生完成后，再生气体排出，吸附剂重新进入吸附状态。
而出料管道则从吸附塔中取出纯净的三甘醇溶液。
总结起来，三甘醇脱水装置的工作原理主要分为吸附和再生两个阶段。
吸附阶段通过物理吸附将三甘醇溶液中的水分降解在吸附剂上。
再生阶段通过再生气体的热作用将吸附剂上的水分蒸发，并排出装置。
通过循环进行吸附和再生操作，可以实现对三甘醇溶液中水分的高效去除，使得出料的三甘醇溶液质量纯净。
除了上述所介绍的工作原理，三甘醇脱水装置的性能还受到一些其他因素的影响，例如操作条件（温度、压力等）、吸附剂特性（吸附剂的孔径大小、热稳定性等）、溶液组成（三甘醇浓度、杂质含量等）等都会对脱水效果产生影响。
总之，通过物理吸附和化学反应的方式，三甘醇脱水装置能够高效地去除三甘醇溶液中的水分，保证产品质量。
这种脱水装置在化工和制药等行业得到广泛应用。
天然气三甘醇脱水一体化集成装置工艺运行参数优化
天然气三甘醇脱水一体化集成装置工艺运行参数优化前言三甘醇溶剂吸收法进行天然气脱水，是天然气工业中应用较为广泛的脱水方法。
通过对脱水工艺流程各参数优化，制定定量和变量进行分析、模拟，在满足外输天然气气质要求的前提下，优选出最佳运行参数，达到降本增效、绿色运行的目的。
1、三甘醇脱水系统工艺流程在天然气进入三甘醇脱水装置脱水前，游离水经前端分离器分离，基本完成分离，三甘醇脱水的主要目的是将天然气中的饱和水脱除，使得天然气达到外输水露点要求。
1.1三甘醇脱水流程含饱和水的湿天然气从三甘醇吸收塔下部进入，与从塔顶下来的三甘醇贫液逆流接触，以脱除天然气中的饱和水，脱水后的净化气经塔顶丝网除雾除去大于5μm的三甘醇液滴后由塔顶部出塔。
干天然气出塔后，经过套管式气液换热器与进塔前的热贫甘醇换热，降低贫三甘醇进塔温度。
1.2三甘醇再生部分贫三甘醇由塔上部进入吸收塔，由上而下与由下而上的湿天然气充分接触，吸收天然气饱和水，形成三甘醇富液。
三甘醇富液从吸收塔下部流出，经三甘醇循环泵进入精馏柱换热盘管，加热至35～60℃后进入闪蒸罐，闪蒸分离出溶解在富液中的烃气体。
三甘醇从闪蒸罐下部流出，依次进入滤布过滤器和活性炭过滤器。
通过滤布过滤器除去富甘醇中5μm以上的固体杂质；通过活性炭过滤器吸附掉富液中的部分重烃及三甘醇再生时的降解物质。
经过滤后的三甘醇富液进入贫富液换热器，与三甘醇贫液换热升温至130℃～160℃后进入精馏柱。
在精馏柱中，通过精馏段、塔顶回流及塔底重沸的综合作用，使三甘醇富液中的水份及很小部分烃类分离出塔。
塔底重沸温度为190℃～204℃，三甘醇重量百分比浓度可达98.5%～99.0%。
重沸器中的三甘醇贫液经贫液汽提柱，溢流至重沸器下部三甘醇缓冲罐，在贫液汽提柱中可由引入汽提柱下部的热干气对贫液进行汽提，经过汽提后的贫甘醇重量百分比浓度可达99.8%。
三甘醇贫液经过缓冲罐外壁的冷却，温度降至170℃左右出缓冲罐，进入贫富液换热器，与三甘醇富液换热，温度降至55～65℃左右进三甘醇循环泵，由三甘醇循环泵增压后进套管换热器与外输气换热至25～45℃进入吸收塔循环利用。
天然气净化厂脱水装置存在问题及解决措施
天然气净化厂脱水装置存在问题及解决措施摘要：近年来，我国的天然气净化厂建设有了很大进展，在天然气净化厂中，脱水装置的应用十分广泛。
延长气田某天然气净化厂脱水装置采用三甘醇溶液进行天然气脱水处理，随着装置运行年限的延续，在实际运行过程中，出现三甘醇溶液逐渐劣化变质和三甘醇再生撬再沸器频繁出现自动停炉等问题。
本文首先对脱水工艺简介，其次探讨了脱水装置存在问题，最后就脱水装置工艺优化进行研究，以供参考。
关键词：脱水装置；净化厂；原因分析引言天然气净化厂是对天然气进行脱硫（碳）、脱水并对酸气进行处理的工厂。
天然气净化厂通常按其所属工艺分为主体装置、生产辅助装置和公用工程装置，其中主体装置包括脱硫、脱水、硫磺回收、尾气处理装置；生产辅助装置包括硫磺成型装置、火炬及放空系统；公用工程装置包括污水处理装置，循环冷却水、蒸汽及凝结水、燃料气、仪表风氮气、消防、供水等系统。
1脱水工艺简介在脱水塔内与高纯度的TEG逆流接触脱除水分，富TEG进入闪蒸罐脱除溶解的天然气，闪蒸后的TEG经过滤脱除固体杂质及累积的烃类物质并经换热升温后进入再生塔。
富TEG自上而下流经再生塔内散堆填料，通过重沸器内高压蒸汽加热，脱除其中所含的水和烃类。
重沸器中的TEG从釜内溢流堰上部流出并进入汽提塔，与汽提气在散堆填料中逆流接触以进一步脱除残余水分。
2脱水装置存在问题（1）三甘醇溶液逐渐劣化变质。
从该净化厂脱水装置取样分析对比，将新鲜三甘醇、装置在用三甘醇及变质三甘醇溶液进行对比分析，变质三甘醇溶液物化性质发生明显变化，色度加深呈黑褐色，具有硫化氢与芳香味混杂的刺鼻气味；含有粒径大小不同、形状各异的悬浮物及不溶的机械杂质；变质三甘醇溶液密度增大、pH值降低、水分偏高；当变质三甘醇溶液在脱水装置中运行时，发泡严重，冲塔现象频繁，脱水装置难以平稳运行。
（2）三甘醇再生撬重沸器频繁出现自动停炉现象。
3脱水装置工艺优化3.1联锁停车等级设置联锁停车等级设置改进建议如下：1）根据气藏级联锁设置现状以及净化总厂各分厂上下游现状，并考虑该等级停车联锁的功能和作用，将气藏级联锁更名为上下游联动联锁。
关于三甘醇脱水工艺的分析
关于三甘醇脱水工艺的分析为了满足油气田工作的需要，进行三甘醇脱水系统的建立是必要的，因为天然气的内部存在水蒸气，在天然气的压力及其温度影响下，其会形成水化物，如果任由这种水化物的存在，其不利于天然气的有效集输及其深加工。
因此，有必要进行天然气的水蒸气脱除工作。
保证油气田的天然气脱水技术的应用，保证溶剂吸收法及其固体干燥剂吸附法的应用。
目前来说，天然气的脱水方法是非常的多，比如溶液吸收法、直接冷却法、化学反应法等。
标签：天然气；工艺计算；工艺流程；三甘醇；脱水系统前言在天然气脱水的应用实践中，水蒸气的脱水方法非常多，比较常见的就是固體干燥吸附法及其溶剂吸收法，在溶剂吸收法应用过程中，其需要进行甘醇化合物的应用，这涉及到二甘醇、三甘醇等的应用。
通过对天然气三甘醇脱水系统工艺技术的优化，更有利于实现三甘醇脱水系统内部工艺体系的建立，实现其内部各个环节的协调。
这就需要我们进行三甘醇脱水工艺设备的应用，进行脱水注意事项的分析，进行工艺计算步骤的应用，保证现实脱水系统方案的优化，满足实际工作的要求。
1 三甘醇脱水系统应用策略分析（1）通过对天然气脱水环节的优化，更有利于进行天然气集输效益的提升，避免其液态水的渗出，避免其水合物的形成，从而进行管道及其设备腐蚀的控制。
甘醇脱水技术具备良好的应用，其在世界上的应用范围也是比较大的。
通过对甘醇脱水法的应用，可以保证其良好的净化效果，其处理量比较大，其自动化程度非常高，在进行脱水的同时也进行脱油。
三甘醇的获取需要进行乙二醇及其环氧乙烷的共同作用。
在天然气三甘醇脱水系统应用过程中，进行三甘醇加热炉、三甘醇吸收塔、水冷器等的应用，从而提升天然气的脱水效益，满足现实工作的要求，从而保证油气田工作的良好作业。
这就需要我们重视到天然气三甘醇脱水系统的主要应用设备，比如三甘醇循环泵等。
对待那些湿净化天然气需要进行三甘醇吸收塔的进入，这里涉及到吸收塔设备的应用，将其三甘醇贫液进行塔内的逆流接触，从而保证天然气的饱和水三甘醇贫液的吸收应用，保证天然气的良好脱水性，保证其干净，这需要做好三甘醇的吸收塔应用分析工作，进行重力分离、调压、计量等分析工作，保证吸收塔的三甘醇富液的排出，这个过程中需要进行分离器的应用。
天然气三甘醇脱水工艺设计——吸收塔及重沸器设计、泵的选型_毕业论文
ABSTRACT
The water in the natural gas for transmission and use are harmful, therefore, in economic conditions allow as far as possible remove the water in the nature gas is necessary for gas transmission and use. The water in Natural gas usually of gas and liquid form existence, in a few instances will also is solid.
4）图表应绘制于无格子的页面上
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5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
3）其它
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本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师梁平的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
KIMRAY三甘醇泵也称甘醇能量转换泵，利用吸收塔出来的高压富甘醇与来自再生装置的低压贫甘醇进行能量交换，将高压富甘醇变为低压富甘醇离开循环泵，而低压贫甘醇变为高压贫甘醇进入吸收塔。
三甘醇脱水系统的KIMRAY泵具有以下优点：
天然气的脱水三甘醇
三甘醇脱水是利用其吸水性质，将天然气中的水分吸收并脱除的过程。在天然气处理过程中，三甘醇 作为脱水剂被喷洒到天然气中，与天然气充分接触，吸收其中的水分，然后通过分离器将吸收了水分 的三甘醇与天然气分离，从而达到脱水的目的。
三甘醇脱水工艺流程
预处理
首先，对天然气进行预处理，去除其中的杂质和 固体颗粒，以免对后续设备和管道造成堵塞或损 坏。
分离器
分离器用于将吸收了水分的三甘醇与天然气分离。分离器应具有合理的结构和尺寸，以确 保三甘醇和天然气的有效分离，并减少三甘醇的夹带损失。
加热器
加热器用于对吸收了水分的三甘醇进行加热再生。加热器应具有足够的加热功率和温度控 制精度，以确保三甘醇中的水分被完全蒸发掉，同时避免过高的温度对三甘醇造成热分解 或氧化等不良影响。
余热回收技术
对脱水过程中产生的余热进行回收利用，如用于加热原料气或生 产热水等，以减少能源消耗。
智能化控制技术
应用智能化控制技术对脱水过程进行实时监控和优化控制，提高 生产效率和能源利用效率。
THANKS
感谢观看
03
三甘醇脱水系统操作与维护
系统启动与停止操作
启动前准备
检查系统各部件是否完好，确认 电源、气源等供应是否正常，准 备好所需工具和材料。
启动步骤
按照操作规程逐步启动系统，包 括开启进料阀、启动循环泵、调 整操作参数等。
停止操作
在停止系统前，需要先关闭进料 阀，停止循环泵，然后按照操作 规程逐步停止系统。
吸收法
利用吸湿剂吸收水分，适用于低压、 中温环境，需定期更换吸湿剂。
膜分离法
利用特殊膜材料对水分子的选择性 透过性实现脱水，适用于各种压力、 温度条件，但投资成本较高。
低压大处理量天然气三甘醇脱水撬装装置
28通常，在同一温度下，天然气压力越低其饱和水含量就越高。
三甘醇脱水撬装装置在设计过程中，主要针对吸收塔部分进行吸水和吸盐，剩下的部分是富甘醇最终转化了一种贫甘醇的再生系统。
通过对低压大气处理量装置、撬装化设计中部分特征进行了具体研究，分别从加工工艺、撬装装置以及装置过程中存在的问题及对策探究，为实现脱水装置科学、合理使用性提供了更有效的途径。
1 该装置的工艺介绍试验表明，物理环境下，天然气进装置的温度在25～40℃，高压装置是7.2MPaG，低压装置是1.6MPaG，其中低压装置处理量是：50×104m 3/d，高压装置处理量是：150×104m 3/d。
处理过程：湿天然气经分输站的立式重力分离器初分后进入到旋流分离器当中，最终将气体中的固体杂质分离出来，然后进入聚结过滤式分离器，分离夹带的液滴及固体小颗粒；天然气从聚结过滤式分离器顶部离开，进入吸收塔下部，与塔顶流下的三甘醇逆流接触，进行脱水。
脱水后的天然气从吸收塔顶部离开，经过调节阀调压之后外输。
富三甘醇由塔底流出，进入三甘醇再生塔塔顶换热盘管预热，然后进入板式贫富液换热器与热贫甘醇换热，升温后，通过机械过滤器及活性炭过滤器过滤杂质，进入再生塔，分离出的水及溶解在醇液中的烃类通过再生塔塔顶排出，重沸器内的贫甘醇溢流进入汽提塔，经过干气汽提后进入三甘醇缓冲罐中，三甘醇通过甘醇循环泵进入吸收塔塔顶[1]。
2 三甘醇脱水撬装装置研究该装置运行的具体状况：（1）天然气盐含量在高低压分输站中占有率都比较高，天然气集输系统中的局部管道以及相关的设备在受到侵蚀之后，就出现盐分堵塞影响。
由于盐分在蒸发中会随着游离水被带入到甘醇脱水装置中，最终被三甘醇吸收。
整个过程中增加了甘醇循环量，并且在富甘醇加热再生的同时，盐分也析出，使得三甘醇在装置中堵塞。
尤其在低压大处理量装置的贫富液换热器中，盐分析出更容易造成通道堵塞。
（2）促使流程更加简化。
影响三甘醇脱水撬脱水效果的 因素及优化
影响三甘醇脱水撬脱水效果的因素及优化三甘醇脱水撬是常用的天然气脱水设备，但在实际运行过程中由于各种因素的影响，常会出现天然气水露点不合格的情况，本文重点从天然气进吸收塔的压力、温度、重沸器的温度、泵的循环量、三甘醇性质这些方面对天然气脱水效果进行分析，并提出相应的优化建议。
标签：天然气脱水;三甘醇;脱水撬;水露点;重沸器1 概述由于采出天然气中含有饱和水汽，在管输过程中会造成管道积液，降低输送能力及热值，加速天然气中的硫化氢和二氧化碳对钢材的腐蚀，并且有可能会形成水合物冻堵，引起管道、阀门冻堵，影响平稳供气。
为此，必须在天然气外输前脱除其中的水分，目前三甘醇溶剂吸收法是气田集输与净化厂主要使用的天然气脱水方法。
三甘醇脱水是一个物理过程，利用三甘醇的亲水性，在吸收塔内天然气中的水份被三甘醇吸收，降低了天然气中含水量。
吸收了水份的三甘醇进入再生系統加热，除去吸收的水份成为贫三甘醇而得到循环利用。
2 影响天然气脱水效果的因素及优化2.1天然气进吸收塔温度在压力一定的情况下，随着天然气进入吸收塔温度的升高，天然气的含水量在增加，进而增大了脱水撬的运行负荷，甚至造成脱水撬脱水效果不达标。
另一方面，天然气进塔温度也并非越低越好，过低的温度有可能会导致设备管线内形成水合物，所以天然气进塔温度要高于水合物的形成温度，此外，低温会导致甘醇变稠，溶液起泡增多，致使吸收塔塔板效率降低，温度低于20℃时，甘醇溶液会和天然气中的液态烃形成乳化液。
2.2天然气进塔压力从压力对水露点的影响中可看出（表2-1），天然气压力增大时其含水量下降，反之压力越低，吸收塔要脱除的天然气水含量就越大，吸收塔负荷也会增大，因此，要选择合适的天然气进塔压力，既保证脱水后能满足产品气的水露点要求，又要不对设备造成损害。
但在实际运行中天然气压力与集气站系统压力一致，调节空间非常有限。
2.2重沸器温度三甘醇重沸器采用常压火管加热再生工艺，通过火管加热三甘醇富液至200℃左右来蒸发掉其中的水分，达到再生目的。
关于天然气三甘醇脱水系统工艺技术要点的探讨
关于天然气三甘醇脱水系统工艺技术要点的探讨摘要：天然气作为一种清洁、高效的能源资源，其开采和处理过程中需要去除水分，以确保其质量和可用性。
天然气三甘醇脱水系统是一种常用的脱水工艺，本文将探讨该系统的关键技术要点，以帮助提高天然气脱水效率和工艺稳定性。
关键词：三甘醇；脱水塔设计；安全和环保前言：天然气作为一种重要的能源资源，在其生产和运输过程中通常伴随着天然气中的水分含量。
天然气三甘醇脱水工艺是一项关键的天然气处理技术高水分含量的天然气会对管道输送和储存产生不利影响，因此需要进行脱水处理。
三甘醇脱选择适当的三甘水工艺是一种广泛应用的方法，通过三甘醇溶液与天然气接触，可以有效地去除其中的水分。
本文将探讨天然气三甘醇脱水工艺的关键技术要点，包括三甘醇的原理、温度和压力控制、脱水塔设计和环保考虑。
1、三甘醇脱水的基本原理三甘醇脱水的基本原理是利用三甘醇的吸水性。
三甘醇是一种高效的脱水剂，能够有效从天然气中脱除水分。
以下是三甘醇脱水的具体步骤：脱水后的天然气从吸收塔的顶部出来，经贫液干气换热器换热调压后出装置。
三甘醇则从吸收塔底部出来，进调压设备调压以后进入三甘醇贫富液换热器中换热，经过换热后进入三甘醇再生塔。
在再生系统中，三甘醇被提浓，再生后的三甘醇贫液经三甘醇贫富液换热降温进入循环泵中调压。
由于在吸收过程中消耗了部分三甘醇，需要对三甘醇进行补给。
调压后的三甘醇进入干气贫液换热器重新进入脱水吸收塔的顶部，完成三甘醇的吸收、再生和循环的过程。
在这个过程中，三甘醇再生塔顶排出的气体主要是水蒸气和少量烃类气体。
2、温度和压力控制脱水过程中，温度和压力的控制对系统性能至关重要。
恶劣的操作条件可能导致结晶、凝胶和脱水效率下降。
因此，需要对系统进行精确的温度和压力控制，以维持最佳操作条件。
适当的温度和压力可以改善吸收速率和吸收容量，从而提高脱水效率。
1.脱水效率：温度和压力直接影响水分的相对饱和度，即水蒸气的部分压力。
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第20卷第4期2002年12月
天 然 气 与 石 油N atural G as And Oil
V ol.20,N o.4
Dec.2002
收稿日期:2002201225;修回日期:2002207215 作者简介:胡益武(1972-),男,四川广安人,助理工程师,1997年毕业于石油大学(北京)石油加工专业,现主要从事天然气加工设计工作。
电话:(028)86014540。
文章编号:100625539(2002)0420041204
天然气三甘醇法脱水橇装装置的开发研究
胡益武,缪 晖,刘 棋
(中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司,四川成都610017)
摘 要:对中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司天然气三甘醇(TEG )法脱水橇
装装置的开发设计工作进行了总结,从工艺、设备及自控等方面对该装置的特点作了论述。
关键词:天然气;脱水;橇装
中图分类号:TE644;TE968 文献标识码:B
1 前言
随着能源需求的不断增加,世界各国都在积极
勘探和开发新的油气田。
对边远地区分散的油气井,或开发初期的大油气田而言,在其储量和规模尚未完全确定的情况下,需要及早试采时,各种橇装装置是十分有用的。
橇装装置具有许多优点:如流程简单,设备少;设计紧凑,占地面积小;容易搬迁;建设周期短,费用低;露天布置,可全天候运行;水、电、气、仪表空气等公用消耗少甚至不消耗;仪表简单,但能有效控制主要参数等。
国内外一些较大的天然气处理厂也使用了橇装装置,这样既可以大大减少现场施工量,缩短建设工期,降低建设费用,又可以保证质量。
目前,我国一些油气田,特别是川东和长庆等气田,每年都要引进多套天然气TEG 脱水橇装装置。
由于引进的天然气脱水橇装装置检修不方便,各种备品、备件不易购买且价格较贵,故长庆油田采气厂委托我分公司对天然气TEG 脱水橇装装置进行开发与设计,图1为我分公司开发设计的该橇装装置的三维模型图。
2 装置简介
211 基础数据
21111
原料天然气进装置条件
图1 TEG 脱水橇装装置三维模型图
处理量:40×104m 3/d ;压力:510～614MPa ・a ;
温度:15～40℃。
21112 原料天然气组成
原料天然气组成列于表1。
表1 原料天然气组成
组分
CH 4C 2H 6C 3H 8iC 4H 10nC 4H 10iC 5H 12nC 5H 12H 2He N 2C O 2H 2S V %
94.000
0.821
0.108
0.017
0.017
0.009
0.004
0.001
0.018
0.005
5.000
0.071
212 工艺设计21211 工艺流程
我们设计的橇装脱水装置采用成熟、可靠的三甘醇脱水工艺。
含硫天然气在集气站场内经过过滤分离后进入橇装脱水装置,先经吸收塔底重力分离段再次分除游离液,然后自下而上在吸收塔泡罩塔盘上与塔上部进入的TEG 贫液逆流接触,天然气中所含的水分被脱除。
脱水后的干气经过除沫丝网后从塔顶排出,最后经干气2贫液换热器换热后出装置,进入输气干管。
TEG 富液从吸收塔的集液箱抽出,经K imray 能
量回收泵后至缓冲罐的第一段换热管加热,然后去闪蒸罐进行闪蒸。
闪蒸罐出来的富液经活性炭过滤器和机械过滤器过滤,再经富液精馏柱顶换热盘管换热后进入缓冲罐的第二段换热管进行加热,加热后的富液至富液精馏柱及其底部的重沸器提浓再
生。
再生后的TEG 贫液先经缓冲罐换热,通过大气
冷却器冷却,由TEG 循环泵(即能量回收泵)升压,最后经干气2贫液换热器进一步冷却后进入吸收塔顶部,完成TEG 的吸收、再生循环过程。
闪蒸罐排出的闪蒸气经计量后,进入燃料气分液罐稳压,当压力超高时,多余的天然气放空;当压力不足时,由干气补充。
稳压后的闪蒸气用作重沸器的燃料气。
汽提气及仪表用气采用干气,由干气主管引出一股天然气,经缓冲罐预热后一部分作为燃料气的补充气,另一部分进入仪表用空气罐稳压,然后分别至重沸器作汽提气和仪表各用气点。
采用脱水后的干天然气代替仪表用空气是本橇装脱水装置设计的主要特点之一。
重沸器富液精馏柱顶部排出的含水气就地放空。
图2为装置的工艺流程图。
图2 工艺流程图
21212 工艺方法及特点
采用成熟的三甘醇(TEG )脱水工艺;
干气2贫液换热器设置在吸收塔外,便于设备检修;
采用K imray 能量回收泵,回收高压富甘醇的部
分能量用作给贫甘醇升压,既节约能耗,又可调节和稳定吸收塔的液位;
采用闪蒸气作燃料气,既减少了含硫气的排放,又降低了能耗;
富液闪蒸前先经缓冲罐换热,利于富液的闪蒸
24 天 然 气 与 石 油
2002年
和过滤;
贫液入泵前设有大气冷却器,保证贫液进泵温度低于90℃;
富液系统设有活性炭过滤器和机械过滤器,利于吸收塔的平稳操作。
21213 平面布置
橇块结构尺寸为6500mm (长)×2400
mm (宽)×250mm (高),橇上安有12台设备,所有阀门、管道及仪表均安装在橇内。
运输时,除超高的设备TEG
吸收塔、干气2贫液换热器、重沸器富液精馏柱和烟
囱拆下单独运至现场外,其余部分整体装运,运输荷重约15t ,橇装尺寸及重量均满足公路运输的要求。
橇板内设备采用流程式布置,TEG 吸收塔与重沸器分布在橇的两端,高压部分与低压部分管道分开布置。
整个装置布置紧凑、合理,结构一体化,便于操作、检修和维护,亦满足了《原油和天然气工程
设计防火规范》(G B50183293)的有关要求。
装置的平面布置如图3所示。
图3 TEG 脱水橇块平面布置图
21214 配管设计
工艺配管采用美国Rebis 公司的Autoplant 三维工厂设计软件绘制。
由于该软件配管功能强大,绘
制的模型逼真,通过优化设计,整个装置工艺管道总长仅为175m ,管道总重807kg 。
从橇装装置的制造安装效果来看,通过该软件的IS OGE N 模块生成的单管图(如图4)在管道预制和安装时非常有用,准确地反映了管道的走向和安装位置,节约了材料,节省了人力。
213 自动控制
以就地气动仪表检测、控制为主。
吸收塔排污液位控制,出口干气设压力控制;闪蒸罐设液位和压力控制;仪表用气、燃料气压力控制;重沸器温度控制燃料气量。
214 设备
以国产设备为主,基本上采用普通碳钢制造。
TEG 能量回收泵和重沸器的温度控制仪表等少数关
键设备从国外采购。
在吸收塔上设有人孔和平台,
便于塔的操作和检修(引进装置的吸收塔无人孔和平台)。
215 投资
整个橇装装置投资126181万元(2000年),而引进同等规模的装置约200万元,国产装置具有较大的价格优势。
3 运行效果及与引进装置的比较
开发设计的橇装脱水装置在工厂内的组橇工作仅花了两个月时间,该装置安装在长庆气田某站场,于2001年9月下旬试运投产,一次成功,取得了预期的效果。
其主要参数如下:
处理量:20×104～60×104m 3/d ;
产品气露点:<-13℃(操作条件下);三甘醇贫液浓度:>99%(m );
三甘醇溶液循环量:约017m 3/h 。
该装置与长庆油田引进最多的加拿大
3
4第20卷第4期
胡益武,等:天然气三甘醇法脱水橇装装置的开发研究
图4 单管图
PROPAK公司的装置比较(见表2),其脱水效果、能
表2 性能参数对照表
名称PROPAK公司
CPE
西南分公司
规模,104m3/d3*******原料气压力,MPa・a5～6.45～6.45～6.45～6.4原料气温度,℃30303015～40设计压力,MPa・a8.08.08.0 6.4 TEG循环量,m3/h0.340.795 1.70.7重沸器温度,℃204204204202耗气量,m3/h15152218产品气露点,℃<-13<-13<-13<-13耗等指标大体相当,但在设备结构、橇块的布置、配管等方面作了改进,方便了操作和维修。
4 结束语
我国油气田建设在20世纪70年代就采用了橇装式的装置和设备,但发展较慢,我们应借鉴国外经验,多开发和设计一些橇装装置和设备,如橇装式脱水装置、脱硫装置、硫磺回收装置、轻烃回收装置、压缩机组、空压机及干燥装置和计量装置等,以不断提高橇装式装置的设计和制造水平,适应油气田建设的需求。
44 天 然 气 与 石 油2002年。