三甘醇脱水系统培训

1、 甘醇脱水 一、简介一、简介 脱水即用于描述从气体或液体中脱除水分的工艺过程的术语 水以水蒸汽的形式存在于天然气中，如空气含有水分一样。气井或油井采出的天然气大多数被水蒸汽饱和：相对湿度为100。如果将天然气冷却，部分水会冷凝下来，这会造成管线腐蚀,并会导致加热炉熄火。商品天然气中水蒸汽含量规定为112mgm3，这是大多数天然气所含水量的10%左右，换句话说，脱水装置必须从天然气中脱除约90的水蒸汽。 天然气中水蒸汽的量通常用其露点表示。露点是天然气冷却时，水从天然气中冷凝下来的温度。 甘醇是用于脱除天然气中水蒸汽的液体名称。三甘醇（TEG）是天然气脱水的常用溶液。在有些老装置中采用二甘醇(D

2、EG)溶液，但其脱水效果不如TEG。图S-3-1 甘醇脱水装置 二、二、 流程和设备描述流程和设备描述图S-3-2为典型的甘醇脱水装置的简化流程。流程如下所述：湿的入口气体物流进入接触塔底，在塔内向上流动，与每层塔盘上向下流动的甘醇接触，一些水蒸气在每层塔盘上被甘醇吸收，离开塔顶部塔盘的气体大部分水蒸气被脱除出来，进入外输管线或其它接收终端。 接触塔底收集的甘醇中含有从气体中吸收的水蒸汽，称其为富甘醇。富液流入汽提塔后再生，在此，溶液通过重沸器加热，将在接触塔中吸收的水蒸气汽化出来，自塔顶流出，汽提塔出来的溶液称为贫甘醇，贫液进入缓冲罐中，并用泵送入接触塔。 实际的甘醇脱水装置所包含的设备要比

3、所示的多，流程简述如下： 湿气进入入口分液罐，在其中水和烃类液体沉降至底部，并由液位调节器控制其排出。分液罐顶部出口气体进入接触塔底，在塔内向上流动，鼓泡通过每层塔盘上向下流动的甘醇。气体中的水蒸气大部分吸收在甘醇中，使接触塔出口气体相对较干燥。塔顶气体再进入一个换热器，使其中的贫甘醇冷凝下来出装置。贫甘醇进入接触塔顶部塔盘，横穿塔盘流过并下落至下层塔盘。液体依次横穿塔盘并向下流动，直到到达塔底，在此，由液位调节器控制自塔底抽出，然后进入闪蒸罐以除去其中可能含有的气体或烃类液体。闪蒸罐操作压力通常略高于燃料系统压力，使气体可用作生产设施的燃料，闪蒸罐通常有两个液位控制系统：一个用来抽出烃类液体

4、，另一个用来控制甘醇流出闪蒸罐的流率。烃类排放或进其它处理设施。闪蒸罐出口甘醇进入汽提塔顶部的回流盘管，再进入过滤器，除去物流中的杂质，然后进入贫-富甘醇溶液换热器，在此，富液由出汽提塔重沸器热贫液加热后，进入汽提塔，将在接触塔中吸收的水蒸汽汽提出来，从塔顶流出。甘醇在汽提塔内向下流动，然后进入重沸器，重沸器通常采用燃气加热炉。重沸器出口贫甘醇流经贫-富液换热器，在此，热贫液被富液部分冷却后，进入缓冲罐。出缓冲罐的溶液，经泵将压力提高到略高于接触塔压力。贫液经过流量指示仪，流经甘醇气体换热器，在此被出口气体冷却，最后进入接触塔顶部。1 1、接触塔、接触塔 在接触塔中脱除气体中的水蒸气。接触塔为

5、压力容器，严格按照规范制造，通常设有412块塔盘，在塔盘上向上流动的气体鼓泡通过向下流动的甘醇。塔盘上设有泡罩或浮阀，使气体在溶液中分散。塔径小于或等于45厘米的接触塔，可采用填料代替塔盘。 塔盘数将影响甘醇从气体中脱出水蒸气的量。塔盘数越多，脱出的水蒸气量就越大。 通常在接触塔顶部塔盘的上方安装捕雾网，以脱除出口气相物流中夹带的甘醇。 在接触塔底部设置液位控制系统，以调节塔富液流量。 接触塔通常称为吸收塔，无论叫什么，其功能是一样的，即用甘醇吸收的方法脱出气体中的水蒸气。2 2、 闪蒸罐闪蒸罐在接触塔内部部分气体溶解富液中，溶解在甘醇中的气体取决于温度和压力。通常，每升甘醇可溶解约7.5升气

6、体（1加仑的甘醇可溶解1立方英尺的气体）。此外，入口气体还可能含有烃类液体，这些烃类液体会聚集在接触塔底，并随着富液离开接触塔。富液中的烃类气体和液体在闪蒸罐中分离出来。闪蒸罐只是一个将烃类液体和气体与甘醇分离开的分离器。其顶部出口气体通常进入燃料气系统，气体流量由压力控制系统调节。操作压力通常在350500Kpa之间。闪蒸罐有两套液位控制系统，一套用来调节烃类液体流量，另一套用来调节甘醇流量。典型的闪蒸罐参见图S-3-4。通常气体量少于10000m3/d的装置不设闪蒸罐，这是由于回收的气体量不足以抵消安装闪蒸罐的投资。 3 3、甘醇过滤器、甘醇过滤器甘醇在系统内循环时，会吸收随入口气体进入的

7、固体颗粒。此外，甘醇还含有其在接触塔内从气体中吸收的烃类液体或其他的可溶液体。这些杂质可能引起接触塔起泡。可采用可更换滤芯的过滤器脱除甘醇中的固体颗粒。当过滤器吸收较多的杂质时，其压降增大。大多数过滤器允许压降在150-200Kpa之间。若过滤器滤芯被固体杂质堵塞而不更换，滤芯可能塌裂并使其脱除的杂质进入出口管线中。通常好的做法是在压降前正好达到制造商推荐的最大值之前更换滤芯。 使用活性炭过滤器脱出甘醇中的烃类液体和缓蚀剂等化学品。这些物质为发泡物质。此类过滤器并不用来除掉固体颗粒。活性炭过滤器通常配备差压计，经常用来判断是否需更换活性炭。压降增加表明过滤器正在过滤固体颗粒物，这并不是活性炭过

8、滤器的功能，滤芯式过滤器是用来除去固体颗粒物的。活性炭用来过滤液体杂质，诸如烃类或化学品，当活性炭被这些液体杂质饱和时，应进行更换，而当出现此情况时压降并不发生变化。活性炭过滤器的过滤效果可以通过用带有旋塞的玻璃瓶或透明塑料瓶从过滤器进出口取甘醇样品来确定。将样品剧烈振荡后放置桌上，过滤器出口管线样品中的泡沫应先于入口管线样品中的泡沫破裂，如果其破裂速度不快，应更换活性炭。 在某些甘醇脱水装置中，甘醇先经过活性炭过滤器，再经滤芯过滤器。由于这种设置，显然，活性炭过滤器会从甘醇中脱除固体颗粒。且当压降增大时必须更换。滤芯过滤器可过滤掉在过滤器出口管线中存留的破碎的活性碳。对这种流程设置，仍应做振

9、荡试验，尤其在发生起泡时。当压降达到最大值时，或振荡试验的结果为负值时，二者取最先发生者，应更换活性炭。4、 汽提塔或再生塔汽提塔或再生塔汽提塔用来脱除甘醇在接触塔中吸收的水蒸汽。汽提塔在常压或接近常压下操作。汽提塔高约2米，设有23块塔盘，若直径小于50cm，采用填料。汽提塔顶的回流盘管可提高汽提效率，甘醇富液流经盘管，将流经其四周的部分水蒸汽冷凝。汽提塔底设重沸器，提供所需热量将甘醇溶液中的水汽化。在许多油田应用场合，重沸器采用燃气加热炉为汽提过程提供热量。温度控制系统调节进加热炉的燃料流率，来维持适当的温度。从汽提塔富甘醇液中汽化的水从塔顶流出。 影响甘醇在接触塔中从气体中脱除水量的主要

10、因素之一是贫液的纯度或浓度。大多数甘醇脱水装置操作中，甘醇的浓度为97599 .5(wt) 。高纯度的甘醇从气体中除去的水量比低纯度的要高。若贫甘醇液浓度为l00，则可以将天然气中的全部水蒸汽除去。 甘醇的浓度是在汽提塔中控制的。在汽提塔底重沸器中，富甘醇液被重沸器加热到175205，使甘醇浓度达975985。提高重沸器的温度会增大甘醇浓度，但会使甘醇发生化学分解，使其不再具有从天然气中吸收水分的能力。因此，若需要用浓度大于985的甘醇以从天然气中脱除所需的水量。必须采用提高重沸器温度以外的其它方法。 汽提气 将甘醇浓度提高到98.5以上最常用的方法是向重沸器中注入汽提汽。汽提气鼓泡通过重沸器

11、中的热流体，在汽提塔内向上流动。从塔顶流出，并带有汽提塔内甘醇溶液蒸出的水蒸气，进而提高其浓度。汽提气通常从燃料气管线抽出进入重沸器，用调节阀来控制流量。加大汽提气流率，会从甘醇中脱除更多的水，并使甘醇浓度增大。汽提气流量用气体的升数/每升循环的甘醇表示。通常汽提气流率为1575升气体/升甘醇。在过高的汽提气流率下，甘醇浓度并无明显增加。向重沸器中注入汽提气可将浓度提高到995。当需要甘醇浓度大于995时，常采用二级汽提工艺。在此种流程设置中，出重沸器的热贫液浓度约为992，进入第二级汽提塔，该塔设有几块塔盘或填料。热的汽提气进入第二级汽提塔塔底，沿塔向上流动，与向下流动的热甘醇逆流接触。汽提

12、气将甘醇中剩余的水脱除，所以自二级汽提塔塔底出来的甘醇中几乎不再含水。通过增大二级汽提塔塔中汽提气流率，可以使甘醇浓度达到999。汽提液体 将甘醇浓度提高到98.5以上的另一种方法是采用汽提液体，如图S-3-8所示。分离器出口汽提液体经泵打入重沸器中的预热线，在此汽化并被加热到重沸器的温度。蒸气进入二级汽提塔的塔底，并沿塔向上流动，与来自重沸器的向下流动的甘醇接触，将甘醇中剩余的大部分水脱除。 汽提塔顶出口物流为水蒸汽与汽提液体的蒸气的混合物。该物流经冷凝器冷却，水和汽提液体被冷凝下来，进入分离器，两种液体被分离开来。水作为较重液体。落至分离器底部并由液位控制系统抽出，送至处理系统，较轻的汽提

13、液体浮在水层之上，进入汽提液体系。. 冷凝管另一种将甘醇浓度提高到985以上的方法是采用冷凝管工艺，流程见图S-3-9，流程与前面的相似，不同之处在于闪蒸罐气相空间有一换热器，接触塔出口富甘醇走该换热器的管内。缓冲罐的甘醇来自重沸器。甘醇浓度为975985。缓冲罐中的气相组成为水蒸汽约为60，甘醇约为40，温度与重沸器温度相同。缓冲罐气相空间换热器中富甘醇温度低于气相温度，气相被冷却到100，其中部分水蒸汽被冷凝下来，进入收集槽，再从收集槽流入重沸器。将一些水蒸气冷凝下来的净效果是改变气液平衡，使一些水从液体甘醇中汽化出来，从而将甘醇浓度提高到995以上。 将冷凝管与汽提气组合起来可将甘醇的浓

14、度提高到99 .9，带有汽提气的流程示于图S-3-10。 将冷凝管和汽提气工艺组台起来所得的甘醇浓度为997以上。 汽提气可以使TEG浓度达到99.9% 。 汽提气来源是燃料气，流量用压力调节器来控制。气体流经重沸器中的盘管，温度升至重沸器的温度。气体从缓冲罐底沿汽提塔向上流动，与向下流动的TEG逆流接触，将甘醇中的水汽提出来。 汽提气自再生塔顶出来，该物流通常送入火炬或气体回收单元。各种贫甘醇浓度所需的汽提工艺各种贫甘醇浓度所需的汽提工艺 贫甘醇浓度贫甘醇浓度 汽提塔类型汽提塔类型 985 单汽提塔，无汽提气98. 599 .5 单汽提塔，有汽提气或汽提液体，或冷凝管995999 两级汽提塔

15、，有汽提气或汽提液体，或冷凝管、缓冲罐、缓冲罐 部分甘醇随接触塔出口气体物流以及汽提塔出口水蒸汽离开装置。大多数脱水装置供应商宣称甘醇损失将不超过13 L/百万m3气体。实际情况是，在设计气体流率下，甘醇损失通常为65L百万m3气体。 缓冲罐可以作为甘醇储罐，不必连续加入甘醇以补充损失量。缓冲罐容量可以保证甘醇一个月的用量。 缓冲罐在常压或接近常压下操作，因此其制造所执行的压力容器规范不很严格，缓冲罐中的甘醇贫液温度约为93，因此应做防烫保温。 缓冲罐设有玻璃液位计来指示其中甘醇的液位，当液位下降时，应往系统中加入新鲜甘醇。 小型脱水装置中的缓冲罐中常设有贫富甘醇换热盘管，参见图S-3-11。

16、这种情形下，保持缓冲罐内甘醇的液位在盘管之上非常重要。这样可保证传热量最大。可能有必要每周向系统中补充一到两次甘醇，以保持缓冲罐中的液位高于盘管。 某些装置中的缓冲罐安装在重沸器之上。在重沸器和缓冲罐两部分之间有一个溢流堰，该堰顶部略高于火管，甘醇在汽提塔内向下下流至重沸器，溢流过堰板进入缓冲罐，重沸器的顶部总是在火管以上，不会产生低液位而由于过热使火管熔化。、 甘醇换热器甘醇换热器出汽提塔的贫甘醇温度为175200。为保证甘醇最大量吸收天然气中的水，甘醇在进接触塔前必须先冷却。冷却经以下两步完成： 第一步是经贫富甘醇换热器换热。在此换热器中，贫液中热量的65传递给进汽提塔富液。出此换热器的贫

17、液温度为100。 有几种贫富液换热器可供使用。小型脱水装置通常在缓冲罐内设盘管，管内走富液。热量从盘管外的热贫液传递给盘管内流动的富液，参见图S-3-11。较大的装置有一个或更多套管换热器，或一台板式换热器将贫甘醇的热量传递给富甘醇。该换热器对装置的总操作效率非常重要，在该换热器中向富液传递的热量使重沸器所加热量降低。若不使用换热器，重沸器热量(和燃料气)会增加一倍。 贫甘醇冷却的最后一步是将甘醇冷却至比接触塔进口气体温度高5左右，这一点经常是通过一换热器利用接触塔出口干气将接触塔进口贫甘醇冷却来实现的。气体的重量明显大于甘醇的重量，所以气体温度只升高12。在小型脱水装置中，贫甘醇气体换热器通

18、常为套管式，经常是肉眼很难看出来。该换热器是接触塔出口气体管线四周外焊接一个管径较大的管线，在夹套臂中走贫液。另种甘醇气体换热器为被在接触塔顶部的盘管，参考S-3-14。这种类型的换热器也常用在小型装置中。大型甘醇脱水装置常采用空冷器冷却贫液。有些甘醇装置在接触塔内多设23块塔盘，利用出口气体冷却贫液。、甘醇泵、甘醇泵甘醇泵是常规的往复泵或是流体驱动泵。在大多数小型脱水装置中使用流体驱动泵。 活塞型往复泵一般用做大型装置中的甘醇循环泵。活塞的尺寸和数量取决于甘醇流率。这些泵通常用电机通过皮带来驱动。因此改变流率的唯一方法是改变皮带轮的尺寸，或设旁通管线将部分出口物流返回泵吸入口。大多数流体驱动

19、甘醇泵由kimray有限公司制造，常称为kimray泵。将贫液自缓冲罐中的常压升至接触塔的压力所需能量由接触塔底的富液及接触塔出口气体的压力能提供。因此进入泵驱动端的为气体和甘醇的混合物，该混合物然后进闪蒸罐。流体驱动泵与柱塞型泵相比，有两个优点：（1）其转速可以通过改变进泵的气体和甘醇富液流量来调节，可以改变进接触塔贫液的流量。（2）接触塔不需设液位调节系统。当采用流体驱动泵时，应设置闪蒸罐来回收进泵驱动泵的气体以下介绍泵的操作。操作：kimray甘醇泵为双作用式，由处于接触塔压力下甘醇富液和少量的气体驱动。出接触塔富液进入泵体，向上流经4号通道，经左侧转速调节阀进入泵柱塞的左端，将泵拄塞组

20、件从左侧推到右侧。贫液从左侧缸压入接触塔，而右侧缸充满来自缓冲罐的贫液。同时，富液从泵活塞组件的右侧排出进入闪蒸罐。 当泵活塞组件接近其冲程末端时，活塞杆上的活塞环与执行机构的右端接触，活塞再向右侧移动，推动执行机构和和泵滑阀，打开1号通道，将2号通道和三号通道连通，将富甘醇通过2号通道和三号通道从导向活塞左端排入闪蒸罐。 与此同时，一号通道（与3号通道接通)使富甘醇流向导向活塞的右端，使导向活塞及导向滑阀从右端驱向左端。 在新的位置处，导向滑阀打开5号通道，将4号通道与6号通道接通，。使泵活塞组件左端的富甘醇经4号通道和六号通道排入闪蒸罐。富甘醇可以以通过5号通道(和6号通道连通)，经右侧转

21、速调节阀进入泵活塞组件的右端。 泵活塞组件现在开始自右向左的冲程。按照上述步骤，流动方向相反。、BTEXBTEX脱除设施脱除设施天然气中大部分烃类不溶于甘醇中，这是甘醇用于从天然气脱除水蒸汽的主要原因之一。有一组烃类溶解于甘醇，即芳香烃。本节所涉及的芳香烃为苯、甲苯、二甲苯，这种液体常称为BTEX，它们被认为是致癌物质。如果进入脱水装置的天然气含BTEX，部分BTEX将溶于甘醇中，它们的沸点范围为80150，该温度正好低于甘醇重沸器的温度。因此，BTEX会从甘醇中汽化出来，与甘醇在接触塔中吸收的水蒸汽一起从再浓缩塔的顶部出来，若允许其扩散至大气中，会造成严重污染。 从再浓缩塔中脱除BTEX设施

22、的流程见图S-3-17 流程简述如下： 再生塔顶出来的气相中有水蒸汽，BTEX蒸气和部分天然气该物流流经冷凝器将水和BTBX冷凝下来，然后进入分离器，在此将水、天然气和BTEX彼此分离开，天然气自分离器顶都出来。如果气体流率小于10m3/d，可排入大气中；若流率大于400m3/d，则可能进入焚烧炉。较大流量的天然气可用压缩机和烃类气体回收设施处理。显然，气体的处理取决于气价与环境约束。 水自BTEX分离器底出来，靠重力进入排污系统，或用泵送入其它处理设施。BTEX由分离器侧部抽出，经泵送入储罐或其它处理设施。 在1980年以前，并不认为BTEX是致癌物质，所以在甘醇脱水装置的设计和操作中并未考

23、虑BTEX。在80年代，科学家确认BTEX有毒，并规定了甘醇脱水装置出口物流中BTEX的浓度限制。结果，在BTEX排放超标的脱水装置中，BTEX设置或将要设置BTEX脱除设施。前面介绍的流程是从甘醇再浓缩塔中脱除BTBX蒸气的若干设计方法之一，也可将BTEX焚烧或使用其它方法处理。无论何种处理方法，通过设备的压降应尽可能降低，BTEX单元的压降会使再生塔压力增加，进而会降低甘醇浓度，因此，会减少接触塔中甘群的脱水量。注意：BTEX被认为是致癌物质，应避免皮肤接触或吸入其蒸汽，当不可避兔与其接触时应穿防护服，若确实接触了BTEX，应象对其它任何烃类的接触处理方法一样用肥皂和水彻底清洗。 三、甘醇

24、脱水的应用与控制三、甘醇脱水的应用与控制常用甘醇脱水装置脱除管输供民用或工业用天然气中的水蒸汽。井中采出的天然气大部分含有水蒸气。也就是说，如果将气体冷却，水将冷凝下来。天然气管输之前，必须脱除水蒸汽，原因有以下三点：(1) 会造成管道腐蚀。(2) 会形成水合物，限制或堵塞管线中气体的流动。(3) 会使燃气加热妒的燃烧器熄火，有可能造成爆炸。气体中必须除去的水蒸汽量，主要取决于气体在所处管线及处理装置中的最低温度。在美国，大多数管输气水蒸汽的含量降低到气体温度降到-l对也不会有水冷凝下来。在寒冷气候条件下，必须降低水蒸汽的含量，以使在较低温度下，也不会有水冷凝下来。一些低温贫油吸收装置要求水蒸

25、汽的含量降低到气体被冷冻到-40时不会结冰。甘醇脱水装置的其他应用如下：(1)脱除压缩空气的水分，使其能用于大型工业装置中重型机床或喷漆隔间的操作。(2)天然气进LNG装置液化前进行脱水。(3)炼厂气或石化装置进料气脱水。四、脱水装置的控制四、脱水装置的控制 合理的控制脱水装置是使后处理气体质量合格而操作费用最低。气体质量是指处理后气体中水蒸气的含量。含水量应略低于处理后规定的含水量。 若质量要求为112mg/m3，应始终维持处理后的气体接近此规格，将气体干燥至规定值以下很多并没有价值，事实上，优于质量指标过多进行干燥会造成干燥处理费用的浪费。 主要操作费用是汽提重沸器所需要燃料或其他热源、汽

26、提气以及kimray或其他流体驱动泵用气体。1 1、气体中水蒸汽的含量、气体中水蒸汽的含量 天然气中含水蒸汽，就如空气有湿度一样。气体中水蒸汽含量用mg水m3气体或kg/百万m3表示。 几乎所有的气藏和油藏都位于水层之下，因此，采出的天然气都被水蒸汽饱和。换句话说，其相对湿度为100。若采出的天然气被冷却，部分水会冷凝下来。水蒸气含量取决于天然气的温度和压力，压力增大，水蒸气含量下降，但随着温度的升高，水蒸气含量会增大。图S-3-19的曲线图为各种温度和压力下，天然气中水蒸汽的最大含量。该图用来确定气井或油井中采出的天然气中水蒸气的含量。注意：将气体冷却11，可将水蒸汽含量从1220降到725

27、mg/m3减少了40。因此进脱水装置的气体温度应尽可能的低，以减少脱水装置所要脱除水蒸汽的量。气体冷却的最低温度应高于水合物的形成温度。2 2、 露点露点由于甘醇装置的目的是脱除天然气中的水分，可通过测定接触塔出口气体中的含水量来评定装置的性能。含水量经常用测量气体露点的设备来测定。露点是当气体冷却时其中的水开始冷凝的温度。在露点温度下气体的相对湿度为100。换句话说，含水蒸汽的天然气被冷却到某一温度，在该温度下部分水变为液相，当水开始变为液相时的温度即为露点温度。露点温度下天然气中的含水量取决于气体压力。图S-3-19，20为不同温度和压力下天然气的含水量。当气体处于露点温度时，它的含水量为

28、曲线上气体压力和露点温度下的那个点。 3、 水合物水合物水合物是水和天然气在O以上冻结的混合物。未经脱水的气体冷却到水合物形成温度且有水存在时，就会形成水合物。水合物会限制或完全堵塞流体流动。为避免脱水装置形成水合物，通常气体在进脱水装置前，都先进行压缩和冷却。在寒冷的冬季操作时，气体冷却器的操作要使出口气体温度比水合物形成温度高1015。 只要出脱水装置的气体露点低于设计值，装置就能正常运行，无论操作条件如何。但令人满意的操作未必是理想操作。当出口气体含水量略低于规格要求，且装置操作费用最低时的操作才是理想操作。 装置的主要费用为重沸器的燃料气和汽提气。因此，为降低操作费用，应尽量使燃料气和

29、汽提气的流率最小。重沸器燃料流率(或其它热源流率)取决于甘醇的流率。 甘醇的流率增大10，重沸器的热量也增加10。汽提气的流率取决于要求从天然气中脱除的水量所需的甘醇浓度。因为这些参数是甘醇脱水装置的主要操作参数，所以以下对每项进行详细介绍。 4、甘醇流率、甘醇流率进接触塔的甘醇流率主要取决于入口汽提温度以及接触塔的塔盘数。下表列出从天然气中脱除水蒸汽所需的甘醇流率。表表S-2-7列出从天然气中脱除l kglb水蒸气所需的甘醇流率。表表S-2-7S-2-7甘醇单位循环流率甘醇单位循环流率5、 甘醇浓度甘醇浓度处理后气体中剩余水蒸气的含量主要取决于进接触塔甘醇的浓度。如过甘醇的浓度为100%，则

30、可以将气体中的水全部去除。浓度低，脱水量也低，换句话说，处理后气体将含有较多水蒸汽。所需的TEG浓度取决于入口气体温度和处理后气体的露点。图S-3-22为不同入口气体温度下，处理后气体满足各种露点条件所需的TEG浓度。甘醇浓度在再浓缩塔中控制，通过提高重沸器温度或使用汽提液体来增大甘醇浓度。图S-3-22为不同重沸器温度和不同海拔高度下的甘醇浓度。如前所述，重沸器最高温度为204,温度过高时甘醇会分解。为保证有定的安全系数，最高温度控制为194380。F，这时在海平面处的甘醇浓度为98. 4。注意在较高的海拔高度下可得到较高的浓度。例1：气体进入位于海平面处的脱水装置，温度为29。处理后气体露

31、点要求为-2。从图S-3-22查得甘醇浓度应为980。从S-3-22查得重沸器温度为183。可得到98.0的浓度。如果所需浓度太高，重沸器温度无法达到，则需使用汽提流体。最常用的使用汽提气的设计流程图S-3-6。在该流程中，汽提气注入至重沸器底部，鼓泡通过重沸器的甘醇，与水蒸汽一起自汽提塔顶出来。汽提气的效果见图S-3-24A所示曲线，只有重沸器温度达到最大值时，约为193，才使用汽提气。例2：气体进脱水装置温度为40，处理后气体露点为-3，甘醇循环流率为30L/kg，确定甘醇浓度和汽提气流率。1从图S-3-22可知，TEG浓度为98.92. 从图S-3-24可知，在以上甘醇循环流率下，浓度达

32、到989%时，汽提气流率为38 L气体 / L TEG 。例：为满足露点要求，甘醇浓度必须为991。甘醇流率为40 lkg脱除水，汽提气流率为50 l l甘醇。大多数甘醇装置的主要费用为重沸器的热量消耗，每升循环溶液约需要燃料气75升，或与之等当量物。因此，应保持最小循环量，除非使用汽提流体。汽提气的体积通常约为重沸器燃料气的5倍。因此，高甘醇流率、低汽提气流率要比低甘醇流率、高汽提气流率的经济性好。本节图表准确度为9095。各种教科书、文献和化学品供应商提供的甘醇处理性质有很大区别。本分册中的资料来源为各种可靠资料的平均值，以及作者的实际操作经验。6 6、其它控制点、其它控制点尽管甘醇浓度和

33、流率控制为收银机控制点，但其它控制点对于装置的稳定操作也同样重要。通常包括如下内容：(1) 接触塔和闪蒸罐的液位控制。调节器应调校为能保持容器出口液体流率均匀，不使液体产生非稳态流动。允许罐中液位上下波动几cm.比保持罐中液位稳定而使液体流量产生波动更好，将液位调节器的比例度设在50以上可以保持流量稳定。(2) 闪蒸罐压力调节器。该仪表应调校为能保持压力在设计点14kPa范围内。压力不必精确地保持在设计点处。(3) 通过从罐或储罐向缓冲罐填加新鲜甘醇来维持缓冲罐液位。富甘醇液位应始终保持高于盘管。其它液位应在1/2液位之上，如果液位太低，甘醇泵会由于甘醇液位不足而发生气阻。(4) 进接触塔的甘

34、醇贫液温度应比入口气体温度高510，以防气体被冷却而使部分烃冷凝，造成接触塔起泡。(5) 过滤器两侧的压降。当压降达到140kPa或制造商规定的数值时，应更换过滤器滤芯。当振荡试验表明过滤器失效时，应更换活性炭 7、甘醇脱水装置控制小结、甘醇脱水装置控制小结影响处理后气体水蒸汽含量(或露点)的四个因素： (1) 入口气体温度 (2) 甘醇流率 (3) 重沸器温度 (4) 汽提流体流率(如使用的话)如果入口气体温度可以控制的话，应尽可能降低，但应高于水合物形成的温度。对其它控制因素进行调节的步骤如下： (1) 使重沸器在最高操作温度在193下操作。 (2) 对无汽提流体的脱水装置，调节甘醇流率以

35、满足露点规格要求。 (3) 对有汽提流体的脱水装置，参照表2，调节甘醇流率以满足露点规格要求。脱水装置脱除的水分若比要求的多，会浪费燃料气和汽提流体。如果要求处理后气体露点为-5，而出装置气体露点为-10，则装置脱除的水分比所要脱除的水分多，应降低甘醇浓度或流率，直到出装置气体露点略低于规定值，如-4。五、五、 操作操作1、 启 动在新装置启动之前，容器和管线需用水进行全面清洗，清除施工中积累的碎屑和腐蚀物。系统水洗后，可按以下三步进行启动： (1)使甘醇在整个装置中形成循环。 (2)给重沸器供热，将温度升至操作温度。 (3)将湿气进入接触塔，进行脱水。为使甘醇循环，应对接触塔和闪蒸罐升压。可

36、用湿气或干气进行加压。接触塔压力约为1000kPa150psi，闪蒸罐压力约为300kPa【45psi】。当容器完成升压后，按如下步骤启动：(1)将新鲜甘醇溶液加入重沸器和缓冲罐。(2)启动甘醇泵将甘醇进入接触塔。(3)当接触塔底出现液相时，投用塔底液位调节器，使甘醇进入闪蒸罐。(4)当闪蒸罐底出现液相时，投用闪蒸罐液位调节器，使液体流进汽提塔。(5)给汽提塔重沸器供热，将温度缓慢升至正常操作温度范围。(6)当系统中甘醇流率稳定且重沸器温度升至正常操作温度点时，将入口气体缓慢进入接触塔。(7)当采用汽提流体时，通入汽提流体。2、常规操作常规操作检查包括如下内容：(1)检查各容器液位，根据需要重

37、新设定液位调节器。(2)检查过滤器压降，根据需要更换滤芯。(3)对活性炭过滤器进行振荡试验，根据需要进行更换(见第2章第3节)。(4)检查出甘醇换热器的甘醇贫液温度，以检测换热器的传热速率。(5)检查进接触塔的甘醇流率和进重沸器的汽提气流率。(6)检查闪蒸罐的压力是否合适。(7)若在甘醇进入接触塔之前用水或空气来冷却甘醇，检查其温度是否比入口气体温度高约38。根据需要调节流经冷却器的空气或水流量。(8)检查闪蒸罐液位，根据需要补充甘醇。 (9)检测出口气体露点或含水量是否低于规定值。若含水量高，增大甘醇浓度，反之亦然。对有汽提气的装置，检查重沸器温度是否处于其最大值，增加汽提气以提高甘醇浓度，

38、反之亦然。 (10)检查入口气体流率，若流率已经改变，根据气体流率，按照气体流率改变的比例改变甘醇流率(汽提气流率)。 (11)检查入口气体温度，若温度已经改变，计算在新温度下日除水量和所需的甘醇流率和浓度。 3、甘醇装置停车步骤如下： (1)切断进接触塔的气源。 （2)切断重沸器的热源。 (3)停供汽提流体。 (4)关掉甘醇泵，停止供甘醇。六、六、 故障排查故障排查甘醇装置常出现的操作问题是：(1)起泡；(2)液泛；(3)腐蚀；(4)出口气体含水量高。以上每一项内都有详细讨论。对最重要的因素讨论如下。1、 起泡甘醇是相对粘稠的液体，如果溶液中有少量烃类液体或脏物，甘醇则易起泡。起泡是接触塔经常出现的问题，其症状是甘醇发生异常的大量损失。使甘醇缓冲罐液位下降。如果造成起泡的原因是甘醇溶液中有脏物，可以自缓冲罐出口取贫液样品，通过肉眼观察判断溶液中是否有脏物。如果样品混浊或呈乳状，表明有异物进入。通过溶液的颜色并不一定完全能判断其是否有脏物，只要其是清澈的。若溶液被污染，应更换过滤器滤芯。 烃类液体会随入口气体物流进入接触塔，或当贫液温度低于入口气体温度时在接触塔中形成烃类液体。烃类液体最可能的来源是随入口气体物流进入。要经常检查入口气体分离器排液控制系统，使它的控制不会使容器中积累液体。是否有烃类液体，常可通过取富液样品观