三甘醇脱水 三甘醇脱水工艺简述

摘 要：天然气从开采到成为产品天然气需求经过一系列的加工处理，以除掉天然气中含有的水，硫等杂质。天然气中水的存在会对天然气质量发作极大损害，因而天然气脱水工艺成为了天然气加工中极为重要的一部分。天然气脱水工艺已有悠长的前史，现在遍及选用的为甘醇吸收法脱水，其间运用最广泛的脱水工艺为三甘醇脱水工艺。

关键词：天然气 三甘醇 脱水工艺

天然气中水分的存在对天然气的质量影响极大。天然气含水会导致其焚烧不充沛；天然气中的游离水会和天然气自身所夹藏的H2S和CO2构成酸腐蚀管路设备；天然气中的游离水在必定条件下会和天然气中的小分子结合构成天然气水合物，水合物在管道中构成会形成管道阻塞，使天然气输气量下降，增大管线的压差，严峻时会形成管道事端。由此可见水分在天然气中的存在是损害极大的事，因而，需求脱除天然气中部分的水分，以满意管输和用户的需求。较为常用的天然气脱水办法有溶剂吸收法、低温法、固体吸收法等。近年来鼓起的一些新式的天然气脱水办法有膜别离法、超音速脱水法等。

现在，最常用的办法仍是溶剂吸收法脱水，其吸收原理是选用一种亲水的溶剂与天然气充沛触摸，使水传递到溶剂中然后到达脱水的意图。运用甘醇进行吸收脱水，出资少，压降小，可接连操作，且弥补甘醇简单，再生脱水需求的热量少，脱水作用好。迄今为止，在天然气脱水工业中已经有四种甘醇被成功运用，分别是乙二醇（EG）、二甘醇（DEG）、三甘醇（TEG）和四甘醇（TREG）。其间三甘醇脱水具有再生简单，贫液质量分数高（可达98%—99%），露点降大，运转本钱低一级特色，因而得到了广泛运用。

一、无硫甘醇脱水工艺流程

该流程用于处理井口无硫天然气或来自醇氨法脱硫设备的净化气。TEG脱水设备首要由吸收塔和再生塔两部分组成，吸收塔内进行的是含水天然气与三甘醇贫液的逆流吸收，再生塔内进行的是三甘醇富液解吸转化再生为天然气贫液的进程。

工艺流程简述：含水天然气自吸收塔底部进入，与来自塔顶的三甘醇贫液进行逆流吸收，脱除水分，脱水后的天然气自吸收塔塔顶排出，吸收后的三甘醇富液自吸收塔塔底排出，经冷凝器升温后进入闪蒸罐蒸出烃类气体，再经过滤器滤掉部分杂质后经过贫/富液换热器再次升温后经过缓冲罐，再进入再生塔内完结解吸。解吸后的三甘醇贫液经贫/富液换热器冷却后经过甘醇泵运送至吸收塔顶部循环运用。

二、含硫天然气的甘醇脱水工艺

关于含硫天然气，为了避免集输进程中管线发作腐蚀，需将含硫天然气先脱水再运送。当甘醇脱水设备作用于含硫天然气时，H2S在TEG中的溶解会导致溶液pH值下降使溶液蜕变。关于含H2S的天然气，若其含量不高，再生的含H2S的气体可灼烧排放。关于H2S含量较高的天然气，需选用含硫天然气甘醇脱水设备，在再生塔前设置富液汽提塔，解吸出H2S并回来吸收塔，与甲烷等烃类一同运送。富液汽提塔一般选用不含硫的天然气或惰性气汽提，可从富液中除掉98%以上的酸气。若运用含硫天然气作为汽提气，汽提H2S的作用会变差，因而TEG法不适用于处理高含硫天然气。

设备中首要设备：

1.进口别离器

进口别离器用于别离天然气中烃类所夹藏的固体或液态水等杂质。

2.吸收塔

吸收塔是气液相传质场所。气相中的水分进入甘醇贫液中，可选用填料塔，塔顶设置捕雾器。由于甘醇脱水设备一般气液比很高，甘醇循环量小，且甘醇粘度较高，在低气量时选用泡罩塔板不会发作漏液，因而实践进程中一般选用泡罩塔板。塔顶捕雾器确保气相中尽可能少夹藏甘醇，为确保液滴的捕雾空间，从捕雾器到榜首块塔板应有满意的空间间隔。

3.闪蒸罐

在甘醇吸收水分的进程中，较重的烃类会部分地溶解于甘醇溶液中，闪蒸罐的作用是在较低压力下除掉甘醇富液中的烃类气体，削减再生塔的负荷。质料天然气较贫时可选用二相别离器，溶液停留时间为5-10分钟。质料天然气较富时可选用三相别离器，停留时间为20-30分钟。

4.过滤器

过滤器用于除掉腐蚀产品及其他杂质，减小溶液发泡的可能性。过滤器设置在闪蒸罐后，此刻溶液温度较高，粘度较低，利于过滤。常用的过滤器有固体过滤器和活性炭过滤器。固体过滤器以纤维制品、纸张或玻璃纤维为滤料，可除掉5μm以上的粒子；固体过滤器的容量应满意处理悉数循环溶液的需求。活性炭过滤器首要除掉溶解性杂质，如高沸点的烃类、表面活性剂、压缩机润滑油以及甘醇降解产品等。循环溶液可悉数进入活性炭过滤器处理，也可部分处理。溶液在过滤器中的停留时间为15—20分钟。

5.循环泵

循环泵用于使甘醇贫液增压后进入吸收塔。常用的循环泵有三种驱动方法：高压气体驱动、高压液体驱动、电驱动。一般设置两台泵，每台泵的才能都要能满意悉数甘醇循环需求，一台正常作业，另一台备用。

6.贫/富液换热器

贫/富液换热器用来操控闪蒸罐和过滤器的富液温度，收回贫液热量，使富液升温至148℃进塔，减轻重沸器的热负荷。常用管壳式换热器。对小型设备可不独自装置换热器，在缓冲罐顶用换热盘管来替代，以此简化流程，节约出资，但换热作用较差。

7.再生塔

再生塔首要由精馏柱、重沸器和带有热盘管的缓冲罐组成，作用是蒸出甘醇富液中的水分以再生甘醇，循环运用。精馏柱装置在重沸器的上部，柱内填料一般在1.2—2.4米，也可选用塔板。精馏柱顶部设有冷却盘管作回流冷凝器，使部分水蒸气冷凝供给柱顶回流，操控柱顶温度。重沸器首要供给热量将甘醇加热至必定温度，使其吸收的水汽化。重沸器一般选用釜式，可用燃料气直接加热，也可用水蒸气或导热油加热或许电加热等其他方法加热。一般用的是带可移动火箱的明火加热管的直燃式重沸器，形状为U型管。缓冲罐的首要作用是包容从吸收塔中出来的悉数甘醇。正常运转时缓冲罐应半满，一起应设置气封以避免甘醇与空气触摸。

结语

天然气脱水是处理井口采出气必不可少的工艺过程，在实践的操作进程中，应该依据含有不同类型杂质或许杂质含量不一样的天然气选用最适合的脱水工艺或许脱水溶剂，在规划和操作的进程中应遵从能量尽可能收回运用，尽可能下降设备和操作本钱的准则，依据实践情况挑选最优的规划和操作计划。

参考文献

[1]诸林.天然气加工工程[C].石油工业出版社，2008. 143-150.

[2]马卫锋，张勇等.国内外天然气脱水技能发展现状及趋势[J].管道技能与设备，2011，6：49-50.

作者简介：王绘舟（1995.06-），男，四川省资阳市，本科，西南石油大學化学化工学院2014级，研讨方向：化学工程与工艺。