天然氣處理工藝ppt課件(已修改)
2025-03-05 12:16 本頁面
【正文】 天然氣處理工藝 二○○九年六月 目 錄 一、天然氣水合物 二、甘醇法脫水 三、分子篩法脫水 四、吸收法與吸附法脫水比較 五、膜分離脫水 H2O存在的危害 （ 1） 減少 商品天然氣管道的 輸送能力 ； （ 2）當氣體中含有酸性氣體時，液態(tài)水與酸性氣體形成酸性水溶液 腐蝕管道和設備 ； （ 3）液態(tài)水與天然氣中的某些低分子量的烴類或非烴類氣體分子結合形成 天然氣水合物 ，從而減小管路的流通斷面積、增加管路壓降，嚴重時將造成水合物 堵塞管道，生產(chǎn)被迫中斷； （ 4）作為燃料使用， 降低天然氣的熱值 。 一、天然氣水合物 什么是天然氣水合物 天然氣水合物是在 一定溫度和壓力條件下 ，天然氣中的 甲烷、乙烷等烴類物質(zhì)和硫化氫、二氧化碳等酸性組分與液態(tài)水形成的類似冰的、非化學計量的籠型晶體化合物 。 最大的危害是堵塞管道。 （ 1）物理性質(zhì) ① 白色固體結晶，外觀類似壓實的冰雪； ② 輕于水、重于液烴 ，相對密度為 ?； ③ 半穩(wěn)定性，在大氣環(huán)境下很快分解。 一、天然氣水合物 （ 2）結構 采用 X射線衍射法對水合物進行結構測定發(fā)現(xiàn)，氣體水合物是由多個填充氣體分子的籠狀晶格構成的晶體，晶體結構有三種類型： I、 II、 H型 。 什么是天然氣水合物 天然氣水合物生成條件 ?具有能形成水合物的氣體分子 ：如小分子烴類物質(zhì)和 H2S、 CO2等酸性組分 ?天然氣中水的存在 ： 液態(tài)水是生成水化物的必要條件 。天然氣中液態(tài)水的來源有油氣層內(nèi)的地層水 (底水、邊水 )和地層條件下的汽態(tài)水。這些汽態(tài)的水蒸汽隨天然氣產(chǎn)出時溫度的下降而凝析成液態(tài)水。一般而言，在井下高壓高溫狀態(tài)下，天然氣呈水水蒸氣飽狀態(tài)，當氣體運移到井口時，特別是經(jīng)過井口節(jié)流裝置時，由于壓力和溫度的降低，使會凝析出部分的液態(tài)水，因此，在 井口節(jié)流裝置或處理站節(jié)流降溫處 往往容易形成水化物。 一、天然氣水合物 天然氣水合物生成條件 ? 足夠低的溫度 ： 低溫是形成水化物的重要條件。 氣流從井底流到井口、處理廠并經(jīng)過角式節(jié)流閥、孔板等裝置節(jié)流后，會因壓力降低而引起溫度下降。溫度降低不僅使汽態(tài)水凝析 (溫度低于天然氣露點時 )，也為生成水化物創(chuàng)造了條件。 ? 足夠高的壓力 ： 水化物生成的溫度隨壓力升高而升高，隨壓力降低而降低，也就是壓力越高易生成水化物。 ? 其它輔助條件：如氣體流速和流向的突變產(chǎn)生的擾動、壓力的波動和晶種的存在等。 一、天然氣水合物 防止水合物生成的方法 破壞生成水合物的必要條件即可防止水合物的生成。 1）長距離輸氣管線水合物的預防措施 對于長距離輸氣管線要防止水合物的生成可以采用如下方法： ① 天然氣脫水 ：降低氣體內(nèi)水含量和露點 ，是防止水合物生成的最有效和最徹底的方法。 ② 提高輸送溫度 ：使氣體溫度高于水露點而不產(chǎn)生液態(tài)水 。 ③ 注入水合物抑制劑 ： 抑制劑的種類很多，有甲醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、氯化鈣水溶液等，由于使用乙二醇和二甘醇時甘醇的損失較大，而 三甘醇以它較大的露點降、技術上的可靠性和經(jīng)濟上的合理性 而在天然氣脫水中普遍使用。 一、天然氣水合物 2）礦場采氣管線和集氣管線水合物的預防措施 采氣管線上： 氣體通過控制閥或孔板時，氣體壓力降低，同時發(fā)生 JT效應，氣體膨脹降溫，使節(jié)流件下游易生成水合物而堵塞管線。 集氣管線： 管線的熱損失使氣體溫度降低，使下游易生成水合物而堵塞管線。 對于礦場采氣管線和集氣管線要防止水合物的生成可以采用如下方法： ① 加熱； ② 注入水合物抑制劑。 氣體溫度降低的程度是確定加熱設備熱負荷和水合物抑制劑用量的基礎數(shù)據(jù)。 一、天然氣水合物 3）注入水合物抑制劑 某些鹽和醇類溶解于水中后吸引水分子，改變水合物相的化學位，降低氣體水合物生成溫度和／或提高水
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