天然气预处理
LNG基础知识
LNG液化技术基础第一节 LNG基本知识1、LNG的定义及组成液化天然气是指天然气原料经过预处理，脱除其中的杂质后，再通过低温冷冻工艺在-162℃下所形成的低温液体混合物，常见的LNG是英文液化天然气 Liquefied Natural Gas 的缩写。
天然气是一种混和物，其组分随气田不同而异，主要成分有甲烷、氮及C2～C5的饱和烷烃，另外还含有微量的氦、二氧化碳及硫化氢等，通过制冷液化后，LNG就成为含甲烷（96％以上）和乙烷（4％）及少量C3～C5烷烃的低温液体。
LNG是由天然气转变的另一种能源形式。
2、LNG的基本性质LNG的性质随组分变化而略有不同，一般商业LNG的基本性质为：在-162℃与0.1 MPa下，LNG为无色无味无腐蚀性的液体，其密度约为0.43t／m3，燃点为650℃，沸点为-162.5℃，熔点为-182℃，热值一般为37.6 2 MJ／m3，在-l 6 2℃时的汽化潜热约为5 1 0kJ／kg，爆炸极限为5%～l 5％，压缩系数为0.740～0.820。
3、LNG的特性LNG不同于一般的低温液体，它还具有以下的特性。
⑴ LNG的蒸发LNG储存在绝热储罐中，任何热量渗漏到罐中，都会导致一定量的LNG汽化为气体，选种气体被称为蒸发气。
LNG 蒸发气的组成主要取决于液体的组成，它一般含氮气20％(约为LNG中N2含量的20倍)，甲烷80％及微量乙烷，对于纯甲烷而言，-113℃以下的蒸发气比空气重；对于含有氮气20%的甲烷而言，低于-80℃的蒸发气比空气重。
⑵ LNG的溢出与扩散LNG倾倒至地面上时，最初会猛烈沸腾蒸发，其蒸发率将迅速衰减至一个固定值。
蒸发气沿地面形成一个层流，从环境中吸收热量逐渐上升和扩散，同时将周围的环境空气冷却至露点以下，形成一个可见的云团。
这可作为蒸发气移动方向的LNG指南，也可作为蒸发气-空气混合物可燃性的指示。
⑶ LNG的燃烧与爆炸LNG具有天然气易燃易爆特性，在-l 6 2℃低温条件下其爆炸范围为5%～l 5％（体积百分比）；LNG着火温度即燃点随组分的变化而变化，其燃点随重烃含量的增加而降低，纯甲烷的着火温度为650℃。
SCADA系统在吐哈气田天然气预处理装置中的应用
摘 要： 本文介绍 了吐哈 油 田丘 东采 油厂 红 台集气站单 井 Ｒ Ｕ 设备控 制 单元 Ｐ Ｃ和 集 气站 Ｄ Ｓ所组成 的安 全可 靠、 能强 大、 济 Ｔ、 Ｌ Ｃ 功 经
实用 的新一代 Ｓ Ａ Ａ控 制 系统 。 ＣＤ 实现 对整 个装置 的生产 过程 的监控 和保 护 、 自动控 制 以及 对单 井采集数 据远 传监控 ， 有规模 灵 活 具 可 变、 用 简单 、 使 维护 方便 的特 点 。 关键词 ： Ａ Ａ 系统 ； ｏＲ Ｕ 虚 拟模 块 网关 Ｓ Ｄ Ｃ Ｍ ｘＴ ； 单井 Ｒ Ｕ系统 采用 太 阳能 供 电 ， Ｔ 由于红 隔离 ， 以保证 ＤＩ Ｖ控 制系统 的安全 。 ｅａ ｔ 虚 拟 模 块 网关仿 真 占用 Ｄ ｈ Ｖ控 制 系 ｅａ 吐哈油 田丘 东采 油厂 天然气 预处 理装 置 台集气 站处 于古城 新疆 鄯善 西行 １０ 公里 ０余 红 台集气 站 主要 对来 自周边 ２ Ｏ多 口单 井 天 处 的不 毛的 戈壁 ， 阳辐射 强 ， ｔ 太 Ｅ照时 间 长 ； 统最 后一 块 １ ０底板 ， 占用 １ 即 ０卡号 ５— ４ ７６。 块 ２ Ｃ的太 阳能 电池 板完 全满 足 若 为简单 模式 ， 每块 虚拟模 块 网关 占用 １ ０卡 然气进行 油气 闪蒸分 离 ，然 后利 用氨 制冷 进 采 用 ２ １Ｖ Ｄ Ｔ 号 ５— ０ ６一 ４ ７ ６ 或 ｌ６ 。若为冗余 模式 ， 冗余 占 则 行制冷后 预冷分 离 ，将 分离 的天 然气 进入 三 Ｒ Ｕ系统 的供 电要求 。 用 １ ０卡号 ５ ／８ ５ ／ 、 １ ２ ６ ／ 。 ７ 、９ ０ ６ ／ 和 ３ ４ ５ ６ ６ ６ 甘醇脱水 系统脱 水后增 压集 输至 丘东 天然 气 ２ Ｓ ＡＤＡ系统 Ｃ 处理厂 。 集气站 主要 由 Ｄ ｈＶ Ｄ Ｓ系统实 现 ｅ ａ Ｃ ２１Ｓ ＡＤ ． Ｃ Ａ系统 结构 ＶＭＮ ｔ Ｉ ｅ 网络上 所 有 的节点 设备 Ｉ Ｐ地址 对整 个装置 的生产 过程 的监控 和保护 。 预 处 理 装 置 控 制 站 内 的 Ｄ Ｓ系 统 有 ｌ 都需 设置 在 同一 网段 上 ，使 用同一 的子 网屏 Ｃ 在单井上 主要 是对来 自地 下 的天然 气进 台工 程 师站 、 台操 作 员站 和 ｌ ＷＥ ２ 台 Ｂ服务 蔽码 。 行节 流 ，然后 通过 水套 加热 炉进行 加热 后外 器实现 过程 数据 Ｗｅ 远 程发 布。在丘 东生 产 ｂ 根据 工 程实 际使 用 ＶＭＮｔ 态 软件 对 Ｉ ｅ组 Ｂ浏 览 器 对 虚拟模 块 网关进 行一 系列 的设置 。首先 对虚 输 至天然气 预处理 装置 。 井 的井 口压 力 、 单 温 调 度 室 调 度 人 员 可 以 利 用 ＷＥ 度 、天 然气 泄漏 的仪 表检 测 以及水 套加 热炉 Ｓ Ａ Ａ系统 数 据进 行 监测 。Ｓ Ａ Ａ系统 结 拟模 块 网关 的 Ｉ 地 址 、 网屏蔽 码 、 真 的 Ｃ Ｄ ＣＤ Ｐ 子 仿 火焰 、 温 、 水 水位 检测 和外 输天 然气 的紧 急切 构 图见 图 １ ： １ 号及 冗余 进行 设 置 ， 对仿 真 的串 口进 ０卡 再 ２２ Ｐ Ｃ与 ＤＣ ． Ｌ Ｓ通 讯 行设置 ， Ｉ 址 Ｒ Ｕ 系统 为 设 备 的 具 体 Ｉ Ｐ地 Ｔ Ｐ 断 阀的远程关 断整个 系统 的实 现 由远程终 端 装置 Ｍ Ｘ公 司 的产 品 Ｍ Ｘ Ｔ Ｏ Ｏ Ｒ Ｕ来 实现 。 集气 站 １ ２套机 组设 备 的 Ｐ Ｃ 用 来独 立 地址 ；ｏ 号 一 Ｔ Ｌ， Ｐｒ ｔ Ｒ Ｕ系 统 为 ５２ ０ ，通 信 协议 一 Ｔ ｌ系统 结构 控 制各 自设备 的运行 。 利用 Ｒ ４ ５／ ｄ ｕＵ Ｒ Ｕ系统为 Ｒ Ｕ ，设 置完 成后 进 行保 存 和 Ｓ ８ Ｍｏｂ ｓ Ｔ １ ． １集气 站 Ｄ Ｓ Ｃ 协 议与 Ｄ ｌＶ Ｄ Ｓ 统的 Ｐ Ｉ 口通信 卡 下 载 。 ｅａ — Ｃ 系 ｔ ＳＣ串 天然 气预处 理装 置红 台集气 站选 用艾 默 件 采用 ２线制 的 Ｒ ４５接线通 讯 ，其具体 参 Ｓ８ ２ 系统功能 ． ４ 生公 司 的 Ｄ ｌ Ｖ Ｄ Ｓ ｅ ａ Ｃ 系统 。 ｅ ａ ｔ Ｄ ｌ Ｖ系统实 现 数 ：波特率 ：６０ ｉｓ ｔ ９０ Ｂｆ；数据位 ： ｉ 停止 位： ８ｔ Ｂ； ２． ． １气 田各井 站数 据 的采 集 、 ４ 监控 和工 Ｂｔ ； 偶 错 无 艺 流程 的动态显示 。 对 整个装 置的生 产过 程 的监 控 和保 护 ，包 括 １ ｉ奇偶 校验 ： 校验 ； 误码 检测 ： 。 过程 控 制（Ｃ ） 急关 断控 制 （Ｓ ）可 燃 气 Ｐ Ｓ、 紧 ＥＤ、 采用 深圳 市天 地 华杰 科 技有 限 公 司 的 ２ ． 在线 完成 温度 、 力 、 量 、 位 、 ．２ ４ 压 流 液 体检 测 、 火气 探测 （＆ 和消 防控制 。 Ｆ Ｇ） 同时 对 Ｔ 一 ２４Ｒ 一 ８ 集线 器 。 Ｄ １０／Ｓ４ ５ 每个 端 口都 独立具 ＰＤ调节 等参数及 给定值 的设 定 。 Ｉ 现场 １ ２套 机 组 设 备 的 Ｐ Ｃ和 ２ Ｌ ０套 单 井 有光 隔 、 短路 、 路保 护功 能。在 系统 单个通 开 ２． ．３采用 Ａ Ａ 天然气 流量计算 。 ４ Ｇ ８ Ｒ Ｔ进 行数据通 讯和控 制 ；在 操作 站的 人机 讯 回路 发生 故障 的时候 ，内置的控 制器 能够 Ｕ ２． ．４提供 完 善 的报警 管 理 、事件 记 录 、 ４ 界 面上 实 现 远 程停 机 和单 井 紧急 切 断 阀关 及时 的切断有 故 障的端 口 ，使 Ｒ ４５ 线器 趋势 图显示等 功能 。 Ｓ８ 集 断。 保 证每一 端 口都起 到独立 工 作 ，达 到互 不干 ２ ． 具有 多级用 户管 理功 能 ， 用户 的 ．５ ４ 将 １ ． ２单井 Ｍｏ Ｒ Ｕ ｘＴ 扰 的效 果 。 权 限划 分为操 作员 、 系统 工程 师 、 工艺 工程 师 各 气 井 的远 程 终 端装 置采 用 采 用 Ｍ Ｘ Ｏ ２３ ＭｏＲ Ｕ 与 ＤＣ ． ｘ Ｔ Ｓ通 讯 ｊ级 。 公 司具有模 块化 结构 、开 放的技 术设 计思 路 远 程 终 端 ＭＯ Ｒ Ｕ 采 片 通 信 方 式 为 Ｘ Ｔ 】 ２． ．６具有 调度 远程能 监控管 理功能 。 ４ 的产品 ＭＯ Ｒ Ｕ作 为硬件 平 台。 ｘ Ｔ 的 Ｍ ｄ ｕ Ｃ ／ Ｘ Ｔ ＭｏＲ Ｕ ｏ ｂ ｓＴ ＰＩ 议通 信 ，在 Ｄ Ｓ 统配 置 Ｐ协 Ｃ 系 ２ ． 艺流程 和报警 信息提 示汉化 。 ．７工 ４ 设 计 采 用 国 际工 业 标 准 和 目前 最 先 进 的 技 中选 用 了 Ｖ Ｍ— Ｍ ｄｓ Ｃ ／ Ｉ ｏｂｕ Ｔ ＰＩ 拟 网 关 ， Ｐ虚 ３结束 语 术。 保证 系统 能在恶劣 的环境 下正 常Ｔ作 。 产 虚 拟 ８ 串 口，２个 网址 ；虚拟 模 块 网关 使 个 ３ 红 台集 气 站 Ｓ Ａ Ａ 系统 实 现 了计算 机 ＣＤ 品 采用 目前 最新 的通 信方 式 Ｍ ｄ ｕ ｃ ／ 用 Ｍｏｂ ｓ Ｃ ／ ｏ ｂ ｓ Ｔ ＰＪ Ｐ ｄ ｕ Ｔ ＰＩ Ｐ和 Ｅｈ ｒｅ Ｐ协 议 实 现 及 自动控 制技术 管理 气 田 ，中控 室操作 人员 ｔｅｎ ｔＩ 协议 通信 ， 道采 用 自建 光纤 网络 ， 口单井 Ｄ ｌ Ｖ控制 系统 与开放 式 以太 网络和设 备 之 能够远 程监 控 和控 制 ，生产 调度人 员能 够通 信 每 ｅａ ｔ 将光 缆敷设 Ｒ Ｕ柜 至 Ｄ Ｓ Ｔ Ｃ 控制 室 ， 现实 时 间 的通信 。Ｄ ｌ Ｖ控制 器可 以通 过 以太 网络 过 ＷＥ 浏 览实 现数据 远程监 控 ； 证气 田生 实 ｅａ ｔ Ｂ 保 快速 的有线通 讯方式 。 从 Ｒ Ｕ等设备 中读 取和写 入信号 。 Ｔ 虚拟 模块 产安全 、 可靠 、 平稳 、 济地运 行 。 经 网关 由硬件 、 同件两 部分 参 考 文 献 组 成 ： 硬 件 一 Ｍ Ｍ一 『１Ｈ３ ６ — ９ ９ Ｉ ｌ Ｓ ０ ３ １ ９ ，石 油 化 工 企 业 可 燃 气 体 和 ４０ ： ２ ７ 虚拟 １ 块 卡件 ； 有 毒 气体 检测报 警设 计规 范 ０模 固件 一Ｉ 一 １１ ＯＤ ４ ０ ：Ｍｏ — 『 Ｈ ｆ ２ ５ １２ ｏ ， ｄ ２ Ｇ Ｆ ０ ｌ— ０ ｏ 信号报 警 ， 全联锁 系 ］ 安 ｂ ｓ Ｃ 驱 动 程 序 或 统 设 计 规 定 ｕ Ｔ Ｐ １ ０Ｄ 一４１ ２： Ｅ ｈ ｒｅ Ｉ ０ ｔ ｅｎ ｔ Ｐ ［ 刘伟 ． 于 Ｉｔ ｎ ｔ 田生产 管控 一体 化 系 ３ ］ 基 ｎ ａｅ 油 ｒ 驱 动程序 。 统 『１ 气 自动 化 ，０４ Ｊ． 电 ２０ ． 每 套 Ｄ ｈ Ｖ控 制 器 【 陆德 民． 油化 工 自动控 制 设 计手 册【１ ｅａ ４ 】 石 ｓ． 第 至多 可 以安 装 两 套 虚 拟 ３版 ， 学 工业 出版社 ，９ ３ 化 １９ ． 模 块 网关组 件 ， 每套 虚拟 模 块 网关 组 件 包 括 一 块 作者 简介 ： 富余 ， 工程 师 ， 事油 田 金 男， 从 两槽 系 统底板 、 块 系统 机 电一 体化控 制 系统设 计 、集成 维护管理 工 一 电源卡 件 、 块 虚拟模 块 作 。 一 网关 卡件 。 拟模块 网关 虚 必 须 安 装在 Ｄ ｈ Ｖ控 制 ｅａ 器 的左 侧 。 虚拟 模块 网关 通 信 网 络 （ Ｉ Ｎ ｔ 必 须 Ｖ Ｍ ｅ） 与 Ｄ ｌ Ｖ控 制 网络 相 互 ｅａ ｔ 图 １ Ｃ ＤＡ 系统 结 构 图 Ｓ Ａ
天然气氦气提纯工艺
天然气氦气提纯工艺1. 引言天然气中含有一定比例的氦气，而氦气是一种重要的工业原料和稀有气体。
为了满足工业生产和科学研究的需求，需要对天然气中的氦气进行提纯。
本文将介绍天然气中氦气提纯的工艺流程、设备和操作要点。
2. 工艺流程天然气中的主要成分是甲烷(CH4)，同时含有少量的乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)和其他碳氢化合物。
而目标是从天然气中提取出高纯度的氦气。
2.1 原料准备首先，需要对天然气进行预处理，将其中的杂质去除，以保证后续步骤中的设备正常运行。
常用的预处理方法包括脱硫、脱水和除尘等。
2.2 分离甲烷和其他组分接下来，使用适当的分离技术将甲烷和其他组分分开。
常用的方法包括吸附分离、膜分离和低温液化等。
其中，吸附分离是一种常用的方法，通过选择性吸附剂将甲烷吸附，而其他组分则通过。
2.3 氦气提纯得到含有甲烷的气体后，需要进一步提取出其中的氦气。
常用的方法是利用差异化的溶解度或扩散速率进行分离。
例如，可以使用液体氮进行低温冷凝，将其中的甲烷液化并去除，而氦气则保持在气态。
2.4 氦气精制得到初步提纯的氦气后，还需要进行进一步的精制。
这包括去除残余的杂质和水分等。
常用的方法包括吸附、膜分离和冷却凝结等。
3. 设备介绍天然气中氦气提纯工艺所需要使用的设备主要包括预处理装置、分离装置和精制装置。
3.1 预处理装置预处理装置主要用于去除天然气中的硫化物、水和颗粒物等杂质。
常见的设备有脱硫器、脱水器和过滤器等。
3.2 分离装置分离装置用于将甲烷和其他组分分离。
常见的设备有吸附器、膜分离器和液化装置等。
3.3 精制装置精制装置用于去除氦气中的残余杂质和水分。
常见的设备有吸附器、膜分离器和凝结器等。
4. 操作要点在进行天然气氦气提纯工艺时，需要注意以下操作要点：•设备运行稳定：保证设备运行的稳定性，避免因设备故障导致工艺中断。
•杂质控制：严格控制原料中的杂质含量，以保证提纯效果。
•安全操作：操作人员需要具备相关知识和技能，并严格遵守安全操作规程。
天然气水蒸气重整制氢的流程
天然气水蒸气重整制氢的流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 原料预处理，去除天然气中的杂质，如硫化氢和二氧化碳。
天然气脱硫原理及工艺流程
天然气脱硫原理及工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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天然气消费预测原始数据预处理方法研究
维普资讯
１ ４
或 ｘｚ ｘ一ｚ 寺 （ １ ， —ｘ ， １一 ｘ一 ＋ｘ ）
１
内 蒙古 石 油 化 工
２０ 年 第 １ 期 ０８ １
其 中拟 合 的标 准是 使得 新 生成 的数据 序列 满 足 两个 要 求 ： 据 序 列 是 一 个 平 稳 的 序列 ； ｘ ｔ。 数 Ｚ （） 达
一
２ ２ 指 数 加 权 法 ．
定 的高 速递 增 趋 势 。 短期 消费来 看 ， 然气 消费 从 天
指数 加权 法是 利 用天 然气 消 费数 据 序列 随着 时 间推 移 ， 面 的 数据 与 后 面 的 数 据之 间彼 此 存 在 着 前
一
原 始 数据 受到 昼 夜 以及 季节 和气 候冷 、 暖影 响 ， 然 天 气 消 费的 变化 显 著 ， 有一 定 的规 律性 ， 有一 定 的周 具 期性 ， 此 同时， 与 短期 内 的政 治 、 济 、 温 变 化 、 经 气 节 假 日、 突发 事 故 、 然气 价格 等 因素 对天 然气 消费 的 天 原 始 数据 也有 很 大 的影 响 。短期 的天 然 气 消费具 有
１ 天然 气 消费 预 测原 始 数据 的特 征
在 对 天 然 气 消 费 进 行 预测 时 ， 先 就 是 研 究 分 首 析 以往 天 然气 消 费的 数据 ， 据 时 间长短 ， 始数 据 根 原
滑动平均法是根据天然气消费时间序列资料 、
逐 项推 移 、 依次 计算 一 定项 数 的平 均数 。 当原 始数 据 序 列 中 由于 周 期 变 动和 不 规 则 变 动 的 影 响 ， 伏 较 起 大 。可 以采 用 滑动 平 均法 来从 原 始数 据序 列 中排 除
始数据具有各 自不同的特点。 从长期 消费和短期 消费来看， 天然气消费原始数据受到昼夜 以及季 节和气
液化天然气提氦制氢 工艺
液化天然气提氦制氢工艺液化天然气提氦制氢工艺随着人们对能源的需求不断增加，石油和天然气等化石能源的开采与利用也越来越受到关注。
液化天然气（Liquefied Natural Gas，LNG）作为一种清洁能源，具有高能量密度、低碳排放等优势，被广泛应用于能源领域。
然而，除了作为燃料使用外，液化天然气还可以通过提氦制氢工艺来进一步提高能源的利用效率。
液化天然气中含有丰富的氦气资源，而氦气是一种稀有、非可再生的气体，具有广泛的应用价值，尤其在高科技领域。
因此，通过液化天然气提氦制氢工艺，既可以回收氦气资源，又可以产生高纯度的氢气，实现能源的可持续利用。
液化天然气提氦制氢工艺的基本步骤如下：1. 液化天然气的预处理：液化天然气中含有杂质如水蒸气、硫化氢等，需要进行预处理以提高氦气和氢气的纯度。
预处理包括脱水、脱酸等过程，通过吸附剂或膜分离技术去除杂质。
2. 氦气的分离：经过预处理的液化天然气进入分离装置，通过低温蒸馏的方式将液化天然气中的氦气从其他组分中分离出来。
在分离装置中，根据气体的沸点差异，利用低温冷凝和高温蒸发的原理，将氦气与其他组分分离。
3. 氦气的回收：分离出的氦气经过冷凝或压缩等工艺，转化为液态氦并进行储存。
液态氦具有极低的沸点和密度，可广泛应用于超导材料制备、核磁共振成像等高科技领域。
4. 氢气的制备：分离装置中除氦气外的其他组分主要是氢气，可以通过热解或电解等方式将其转化为纯度较高的氢气。
热解是将液化天然气中的甲烷通过高温反应转化为氢气和固体碳，而电解则是利用电能将水分解成氢气和氧气。
5. 氢气的纯化：经过制备得到的氢气还含有少量杂质，如二氧化碳、甲烷等，需要通过吸附剂或膜分离技术进行纯化，以提高氢气的纯度和质量。
通过以上工艺步骤，液化天然气提氦制氢工艺可以实现对氦气和氢气的有效回收和利用。
这不仅提高了能源的利用效率，减少了能源资源的浪费，还满足了氦气和氢气在高科技领域的需求。
同时，该工艺也具有环保的特点，减少了对环境的污染。
LNG 原料气的预处理
30&55&15 500 ~1 200
Sulfino l M 40&45&15 877 2. 63 1. 04 647 23 5. 0 0. 51 % 183. 5 79. 9 1. 20 16. 0
Su lfino l D 40&45&15 829 773 2. 71 2 . 67 1. 03 35 > 20 66. 7 1. 49 22. 2 1 . 06 647 35 4. 0 6. 6 m g∋ m - 3 109. 4 67. 3 1 . 60 22. 2
[ 2]
取得的数据皆表明 , 利用砜胺法工艺有可能使三者 通过一次预处理 (过程 ) 同时达到深度脱除的水平, 因而砜胺法通常是 LNG 工厂处理含有机硫的原料 气的首选工艺。此外 , 砜胺法工艺的优势不仅仅在 于利用物理溶剂环丁砜对 有机硫化合物的 溶解特 性, 从而大大提高对有机硫的脱除效率 ; 而且在提高 总酸气负荷、 降低溶液比热容等方面也存在明显的 节能优势。
35
进一步提高有机硫脱除效率是完全有可能的。
表 3 两种砜胺法工艺运转结果对比 工艺 醇胺 & 环丁砜 & 水 气液比 H 2 S /( % ) 原料气 CO2 /( % ) 有机硫 / mg∋ m - 3 吸收塔板数 净化气 H 2 S /mg ∋m - 3 CO2 有机硫 / mg∋ m 酸气 H 2 S /( % ) CH 4 / ( % ) 蒸汽用量 / t∋ h- 1
0~ 53 . 6% 2. 6~ 43. 5 0~ 1 000 0~ 3 000 0~ 4 920 18~ 2 700 83~ 5 160
MEA、 DIPA 和 MDEA 等 三种醇胺均可 以与环 丁砜配伍而组成砜胺法溶剂, 近年来还报导了由混 合胺与环丁砜配伍而组成 Su lfino l X 溶剂, 估计也是 按特定的净化指标而开发的新型配方溶剂。但工业 实践证明环丁砜与 MEA 组成的砜胺 ∃ 型溶剂, 由于 存在较严重 的溶剂 降解和 腐蚀 问题 , 现 已不再 使 用
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2 天然气预处理技术
甲醇因易于蒸发，故其在气相中的损失量必须予以考虑。 根据甲醇在使用条件下的压力和温度，可查出甲醇在最低 温度（t2)和相应压力下的天然气中的气相含量与甲醇在水 溶液中浓度之比值a，再按下式计算出甲醇此时的气相含量 Wg为：
Wg=aCm 式中 Wg——甲醇在最低温度和相应压力下的天然气中的气 相含量，kg/106m3； a——甲醇在最低温度和相应压力下的天然气中的气相含量， kg/106m3/甲醇在水溶液中的质量分数，%。
性质 分子式 沸点（0.1MPa下），℃ 密度（20℃），g/cm3 冰点，℃ 粘度（20℃），mPa·s 在水中溶解度（20℃）
甲醇 CH3OH 64.7 0.7915 -97.8 0.593 完全互溶
性质状态
无色挥发， 易燃液体， 中等毒性
乙二醇 C2H6O2 197.3 1.1088 -13 21.5 完全互溶
天然气预处理设备
3.1 原料气预处理工艺
原料气预处理最常见的方式是重力分离和过滤分离相结合的 方法，即先经重力分离之后，再进入下一级过滤分离。
分离段
去除原料气带来的固体杂质 凝析油、游离水
过滤段 小颗粒杂质
分离下来的凝折油、游离水和固体杂质排放至储罐加以储存
3.1 原料气预处理工艺
典型的原料气预处理工艺流程示意图
无色无毒， 有甜味液体
二甘醇 C4H10O3 245.0 1.1184
-8 35.7 完全互溶
无色无毒， 有甜味液体
三甘醇 C6H14O4 287.4 1.1254
-7 47.8 完全互溶
无色无毒， 有甜味粘稠液体
2 天然气预处理技术 ➢ 注剂选择
可用于任何操作温度
下的天然气管道和设
备，但由于其沸点低
温度，℃
CH4 21.5
气体水合物的临界温度表
C2H6
C3H8
iC4H10 nC4H10
14.5
5.5
2.5
1.0
CO2 10.0
H2S 29.0
2 天然气预处理技术
➢ 注剂法
注入水合物抑制剂可使气流在较低温度-30～-50℃下不生成水合物， 常见的水合物抑制剂是甲醇、乙二醇，其物理化学性质见下表：
甲
，操作温度较高时，
醇
气相损失过大，故多
用于低温场合
注剂 选择
操作温 度低于 -10℃
操作温度 高于-7℃
不再采用二甘醇， 因其粘度太大，与 液烃分离困难
优先考虑二甘醇， 它与乙二醇相比， 气相损失较小
按水溶液中相同质量百分浓度抑制剂引起的水合物形成温度降比较
甲醇 最好
乙二醇 其次
二甘醇
2 天然气预处理技术
2 天然气预处理技术
2.1预处理 原理
天然气从地下开采出来后一般都 含有固体杂质（岩屑、金属腐蚀 产物）、液体杂质（水、凝析油） 和气体杂质（硫化氢、有机硫、 二氧化碳、水汽），因开采工艺 的需要可能还会混进发泡剂、防 冻剂等化学药剂
天然气预处理主要指的是：杂质的 过滤和与液相的分离
2 天然气预处理技术
2
离心分离法原理
原理：当流体改变流向时，密度大的液滴具有较 大的惯性，就会与器壁相撞，使液滴从气体中分 离出来。
它主要用于分离大量液体和大直径液滴，宜用于 固体微粒大于50μm的气固分离。
2 天然气预处理技术
➢ 天然气预处理常用分离方法
3
碰撞分离法原理
原理：流体遇上障碍时，改变流向和速度，使气体中的液 滴不断在障碍面内聚集，由于表面张力的作用形成液膜， 气体在不断接触中，将气体中的细液滴，聚集成大液滴靠 重力沉降下来。
气体进入
气体排出
A
C
B D
天然气入口
除雾段 沉降段
分离段 天然气入口
，，，，，，，，
，
液体排放 （a）卧式
（b）立式
储液段 排液口
3.2 天然气预处理设备
➢ 2、过滤分离器
过滤分离器通常分为两部分： 第一部分设有过滤一聚结作用的元件，当气流通过这些元件 时，液体微粒就被聚结成较大的液滴。
第二部分是当这些液滴达到足够大的尺寸时，在气流的作用 下，它们被带出过滤部分而进人中心区，叶片型或金属丝网 型捕雾器将较大的液滴除去。
2 天然气预处理技术
➢ 水合物抑制剂的气相损失量
甘醇类抑制剂的气相损失量较小。应当注意，甘醇类抑制剂的主要损失是再 生损失，在液烃中的溶解损失，以及因甘醇类与液烃乳化造成分离困难而引 起的携带损失等。 当分离温度为15℃，甘醇浓度为50%～70%（w）时，甘醇类在液烃中的溶解 损失一般为0.01～0.07L/m3(甘醇类/液烃)。 在含硫液烃中甘醇类抑制剂的溶解损失约是不含硫液烃的3倍。 携带损失则随设备和操作不同变化较大，但通常小于30kg/106m3（甘醇类/天 然气），或约为26L/106m3（甘醇类/天然气）。
➢ 水合物抑制剂用量的计算
注入管道或设备中的抑制剂，无论是甘醇类靠雾化还是甲醇靠蒸发均匀分散 于气流中后，其中一部分抑制剂与气体中析出的液态水混合，将水从气体转 移到液体抑制剂中，形成抑制剂水溶液，从而达到防止水合物形成的目的， 而另一部分抑制剂则损失在气流中。 消耗于前一部分的抑制剂称为抑制剂在液相的用量，用ql表示； 消耗在后一部分的抑制剂，称为抑制剂的气相损失量，用qg表示； 抑制剂的总用量qt为两者之和。 qt=ql+qg
ql
Cm Cl Cm
qw 100 Cl qg
式中 ql——注入浓度为Cl的含水抑制剂在液相中的用量，kg/d； qg——注入浓度为Cl的含水抑制剂在气相中的用量，kg/d； Cl——注入的含水抑制剂中抑制剂的浓度，%（w）； qw——单位时间内体系中产生的液态水量，kg/d。
单位时间内体系中产生的液态水量qw包括了单位时间内气流中析出的液态水量和其他途径进入 管道和设备的水量之和，但不包括随含水抑制剂注入体系的液态水量。
当管道、设备必须在低于水合物形成温 度以下操作时，则应考虑加入化学剂的 方法。
2 天然气预处理技术
1
加热法
加热法主要是指提高节流前天然气温度，包括蒸气加热和水套炉加 热两种方法。
如果节流前后压降不变，提高节流前天然气的温度也等于提高了节 流后天然气的温度，可以有效预防节流后水合物的生成。
组分名称 水合物临界
1
2
6
天然气
预处理 设备
3
5
4
3.2 天然气预处理设备
➢ 1、重力分离器
重力分离器设备结构简单，气液分离效果好，操作弹性大 。 气流进入重力分离器之后，撞击在折流板上，由于惯性作 用，部分颗粒被分离下来； 在重力沉降段，依靠重力沉降作用，又有部分颗粒被分离 下来； 经出气口金属丝捕雾网，又有部分颗粒被分离下来。
3.2 天然气预处理设备
重力分离器常见的有卧式和立式两种。
立式 分离器
优点：便于控制液面，易于清洗泥沙、 泥浆及杂物 缺点：处理气量较少
卧式 分离器
优点：处理气量较大及液体中溶解有大量 气体的情况 缺点：但液面控制比较困难，不易清洗沙 子、泥浆等杂物
3.2 天然气预处理设备
重力分离器常见结构见图
2 天然气预处理技术
注入抑制剂后天然气形成水合物的温度降低，其温度降 主要取决于抑制剂的液相用量，损失于气相的抑制剂量 对水合物形成条件的影响较小。
为防止气体形成水合物所需注入的抑制剂最低用量，可 以采用以立项溶液凝固点下降关系为基础的 Hammerschmidt半经验公式进行手工计算；
也可以采用由分子热力学模型建立的软件由计算机模拟 完成。
Cmol——达到给定的天然气水合物形成温度降 甲醇在水溶液中必须达到的最低浓度，%（x）
2 天然气预处理技术
➢ 水合物抑制剂的液相用量
通常，向管道或设备中注入的抑制剂往往是含水的。因此，注入含水抑制剂后或多或少增加了 气流中的水含量。当已知抑制剂在水溶液中的最低浓度Cm，并且考虑到注入的抑制剂蒸发到气 相后带入体系中的水量时，注入的含水抑制剂的液相用量ql可根据物料平衡由下式计算：
2 天然气预处理技术
实验证明，当甲醇水溶液浓度约低于25%（w），或甘醇类水
溶液浓度高至50%～60%（w）时，采用该式Cm=100Δt·M / （K＋M·Δt）仍可得到满意的结果。
对于高浓度的甲醇水溶液及温度低至-107℃时，Nielsen等 推荐采用的计算公式为：
Δt=-72·ln（1-Cmol）
2 天然气预处理技术
➢ 水溶液中最低抑制剂的浓度
注入气流中的抑制剂与气体中析出的液态水混合后形成抑制剂水溶液。当天然气水合物形成 的温度降根据工艺要求给定时，抑制剂在水溶液中的浓度必须高于或等于一个最低值。水溶 液中最低抑制剂浓度Cm可按Hammerschmidt(1939)提出的半经验公式：
Cm=100Δt·M / （K＋M·Δt） Δt=t1-t2 Cm——抑制剂在液相水溶液中必须达到的最低浓度(质量分数)； Δt——根据工艺要求而确定的天然气水合物形成温度降，℃； M——抑制剂相对分子质量，甲醇为32，乙二醇为62，二甘醇为106； K——常数，甲醇为1297，乙二醇和二甘醇2222； t1——未加抑制剂时，天然气在管道或设备中最高操作压力下形成水合物的温度。 对于节流过程，则为节流阀后压力下天然气形成水合物的温度，℃； t2—天然气在管道或设备中的最低操作温度，亦即要求加入抑制剂后天然气不会形 成水合物的最低温度。对于节流过程，则为天然气节流后的温度，℃。
2 天然气预处理技术
2.2水合物 防治
从井口采出的或从矿场分离器分出的天 然气一般都含水。
含水的天然气当其温度降低至某一值后， 就会形成固体水合物，堵塞管道与设备。
防止固体水合物形成的方法有三种： 加热法、注剂法和脱水法。