甘醇脱水油气集输李迎旭

甘醇脱水油气集输主讲教师：李迎旭气体由各气（油）井集中至气体处理厂后需进行脱水，以满足输气管对气体露点要求（露点比最低输送环境温度低5℃以上），或满足气体后续加工——即用冷凝法从气体内回收轻油的需要。为减少含硫气体对管线和设备的腐蚀，有时在井肠、小型集气站和海洋平台对气体进行脱水。总述脱水常用方法有：甘醇吸收脱水固体干燥剂吸附脱水冷凝脱水膜分离脱水总述低温分离即冷凝脱水的例子，高压气体经节流降温后进入低温分离器，从气体内分出凝析油和冷凝水，使流出分离器气体的露点降低，气体得到一定程度的干燥。甘醇脱水和固体干燥剂脱水是油气田最常用的脱水深度。一、甘醇脱水流程二、主要设备和操作参数目录第一部分甘醇脱水流程一、甘醇脱水流程甘醇是直链二元醇，其化学式为CnH2n（OH）2，用于天然气脱水的甘醇有乙二醇、二甘醇、三甘醇和四甘醇。早期使用二甘醇脱水，20世纪50年代后逐步为三甘醇所代替，本节内提到的甘醇一般均指三甘醇。甘醇有很强的吸水性能，用甘醇对天然气进行脱水已有50~60年历史。一、甘醇脱水流程（一）原理流程甘醇脱水工艺主要由甘醇高压吸收和常压再生两部分组成，吸收部分降低气体内的水含量和露点，再生部分释放甘醇吸收的水分，提浓甘醇溶液，使甘醇循环使用。含水天然气（湿气）先流经入口分离器或涤气器，除去气体中携带的液体和固体杂质后，进入吸收塔。在吸收塔内原料气自下而上流经各层塔板，与自塔顶向下流动的甘醇贫液逆流接触。甘醇溶液吸收天然气中的水汽，脱水后的天然气从塔顶流出。1.工作原理：甘醇脱水原理图一、甘醇脱水流程（一）原理流程甘醇脱水工艺主要由甘醇高压吸收和常压再生两部分组成，吸收部分降低气体内的水含量和露点，再生部分释放甘醇吸收的水分，提浓甘醇溶液，使甘醇循环使用。1.工作原理：吸收了水分的甘醇富液自塔顶流出，经过过滤并与甘醇贫液换热升温后进入再生塔。进入汽提塔的甘醇富液向下流经填料层，被重沸器内产生的向上流动的热蒸气加热，蒸出水和少量甘醇。甘醇富液沿塔身向下流动，温度逐步升高，浓度逐步提高，在重沸器内进一步受热成为甘醇贫液。甘醇脱水原理图一、甘醇脱水流程（一）原理流程甘醇脱水工艺主要由甘醇高压吸收和常压再生两部分组成，吸收部分降低气体内的水含量和露点，再生部分释放甘醇吸收的水分，提浓甘醇溶液，使甘醇循环使用。甘醇贫液经储罐缓冲、与甘醇富液换热降温，并经泵增压后返回吸收塔循环使用。水蒸气、少量解吸的天然气和甘醇蒸气从再生塔顶部排入大气。1.工作原理：甘醇脱水原理图一、甘醇脱水流程（一）原理流程2.与二甘醇相比，三甘醇脱水的优点：(1)沸点高(2)蒸气压低(3)理论热分解温度高(4)脱水操作费用比二甘醇低一、甘醇脱水流程（二）典型流程为提高脱水装置的热效率和减少甘醇损失，气体处理厂常用的典型流程如图所示，在原理流程基础上有所改进。各种甘醇脱水流程的吸收部分大致与典型流程相同。三甘醇脱水典型流程一、甘醇脱水流程（二）典型流程甘醇贫液浓度是影响干气露点的关键因素，数十年来为提高甘醇贫液浓度开发了以下几种再生方法，使再生流程有些变化。1.降压再生甘醇再生在常压下进行，降低重沸器压力至真空状态，在相同重沸温度下能提高感触溶液浓度。一、甘醇脱水流程（二）典型流程2.气体气提汽提再生能将甘醇浓度提高至99.95%。与甘醇富液接触中降低了溶液表面的水蒸气分压，从甘醇内吸收大量水汽，从而提高甘醇贫液浓度。汽提再生湿气或干气在再生塔的高温下为不饱和气体，在一、甘醇脱水流程（二）典型流程3.共沸再生共沸再生是20世纪70年代初发展起来的，采用的共沸剂应具有不溶于水和三甘醇，与水能形成低沸点共沸物，无毒，蒸发损失小等性质。共沸剂与甘醇溶液中的残留水形成低沸点共沸物汽化，从再生塔顶流出，经冷却冷凝进入分离器分出水后，共沸剂用泵打回重沸器循环使用。共沸剂在密闭的环路内循环，损失小，无大气污染。共沸再生第二部分主要设备和操作参数二、主要设备和操作参数（一）吸收系统1.吸收塔吸收塔涤气段不能代替湿气入口分离器，湿气经分离器和塔底部涤气段二级涤气后进入吸收段，以减小气体杂质对甘醇的污染。吸收塔由底部的涤气段、中部吸收段和顶部的气/甘醇冷却盘管与捕雾器组成。吸收段结构可采用板式或填料塔结构。气体露点降、甘醇贫液浓度和循环量、吸收塔塔板数之间存在内在联系。在甘醇贫液浓度和循环量保持不变时，塔板数愈多，脱水效果愈好，气体露点降愈大。塔顶的丝网捕雾器使气体携带的甘醇体量小于16mg/m3。二、主要设备和操作参数（一）吸收系统2.入口分流器

用于分出进料湿天然气内的液体和固体杂质。在处理量超过1.4×106m3/d的大型脱水装置进口，有时还加装价格昂贵的过滤式分离器，以保证脱水质量并延长装置的使用寿命。二、主要设备和操作参数（二）再生系统1.重沸器和再生塔重沸器提供从甘醇富液蒸出水分所需热量，常用直接式加热或以油、过热蒸汽为热媒的间接式加热，条件允许时可利用内燃机或气体透平的废气加热。甘醇贫液浓度由重沸器温度控制，温度愈高甘醇浓度愈大。甘醇富液在重沸器和再生塔内提浓。富液进塔温度控制在95~149℃之间，进塔温度高重沸器热负荷小、再生效果好。从再生塔顶排放的气体内总含有极少量甘醇和烃蒸气，一般排入大气。二、主要设备和操作参数（二）再生系统2.过滤器甘醇内含有很多的固体杂质时，将使甘醇泵磨损、甘醇发泡、污染吸收塔、再生塔、重沸器火管产生局部过热点、金属腐蚀等问题，应用织物过滤器降低甘醇的含固量。没有甘醇循环，就无法进行气体脱水。因而，每套脱水装置必须有两台甘醇泵，一台运行，一台备用。3.甘醇泵二、主要设备和操作参数（二）再生系统4.闪蒸分离器在吸收塔内，甘醇吸收天然气所含水分的同时也吸收少量天然气。这种含烃甘醇直接进入低压再生塔内将闪蒸出大量烃蒸气，增大再生过程的甘醇损失，甚至破坏陶瓷填料。闪蒸分离器为卧式或立式三相分离器，其作用是从甘醇富液内分出烃蒸气和凝析油。二、主要设备和操作参数（三）甘醇浓度和循环量1.甘醇浓度在甘醇循环量和吸收塔塔板数一定的前提下，贫液浓度愈高，干气露点愈低。塔温愈低、甘醇浓度愈高，干气平衡露点愈低，气体脱水效果愈好。甘醇富液的浓度不应过小，否则在吸收塔底部几层塔板的脱水效果降低；重沸器加热富液、蒸出富液所含水量的热负荷加大，应控制贫、富液质量浓度差小于6%。二、主要设备和操作参数（三）甘醇浓度和循环量2.甘醇循环量甘醇循环量常以从气体内脱出单位质量水需用的甘醇体积数表示。吸收塔塔板数和甘醇贫液浓度一定时，通过吸收塔气体的露点降与甘醇循环量有关，循环量愈大能从湿气中脱出的水量愈多。由于甘醇循环量正比于重沸器的热负荷或脱水费用，在满足所需脱水深度前提下，循环量愈小愈好。二、主要