海洋石油工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)7-天然氣脫水-wenkub.com
2024-10-26 10:23 本頁(yè)面
【正文】 再生好的貧甘醇從重沸器底部流出并經(jīng)熱甘醇換熱器、冷甘醇換熱器兩次冷卻后進(jìn)入甘醇緩沖罐緩沖，經(jīng)甘醇泵增壓后去天然氣 /三甘醇換熱器進(jìn)一步冷卻，最后進(jìn)入天然氣脫水塔頂部循環(huán)使用。 經(jīng)天然氣 /三甘醇換熱器冷卻后的貧甘醇由天然氣脫水塔塔頂進(jìn)入 ,與天然氣逆向接觸過(guò)程中吸收天然氣中的水蒸氣 ,富甘醇溶液從脫水塔塔底流出，進(jìn)入三甘醇再生系統(tǒng)。各 主要運(yùn)行參數(shù)匯總?cè)缦拢? 表 2328 海洋石油總公司部分已投產(chǎn)的氣田和油氣田中三甘醇脫水裝置主要運(yùn)行參數(shù) 油氣田名稱(chēng) 處理規(guī)模104m3/d 脫水塔操作參數(shù) 露點(diǎn)降℃ TEG 濃度 % TEG 循環(huán)量m3/h 再生方式 類(lèi)型 尺寸m(ID)x(T/T) 溫度℃ 壓力kPaA 渤南 130 規(guī)整填料 38 5400 44 99 汽提 平湖 74 板式 40 9000 6 汽提 潿西南 50 板式 36 6650 東方11 364 規(guī)整填料 38 8100 38 常規(guī) 番禺 230 規(guī)整填料 35 10100 37 ~99 汽提 上表所列的各油氣田天然氣脫水的流程基本相同。 （ 7）計(jì)算重沸器的熱負(fù)荷 重沸器的熱負(fù)荷由三部分組成： ? 加熱富甘醇的負(fù)荷：這部分負(fù)荷按照公式 Q= Cp m(Δ T)求得； 式中 Q — 傳遞熱量， KW； Cp — 比熱， KJ/Kg.℃ m — 流率， kg/s； Δ T — 溫差，℃ ? 汽化水所需要的負(fù)荷：富甘醇中水的流量 x 水的汽化熱； ? 回流熱：按照汽 化水負(fù)荷的 50%計(jì)。因此，精餾柱的理論板數(shù)一般為 3 塊，即底部重沸器、填料段和頂部冷凝器各為 1 塊。 塔板間距， mm K 值 450 560 600 根據(jù)進(jìn) 料氣體積流量和吸收塔的允許氣速，即可求出吸收塔的直徑。 如需詳細(xì)計(jì)算吸收塔所需的理論塔板數(shù)，可繪出修正的 McCabeThiele 圖，以確定理論塔板數(shù)，然后除以板效率得到實(shí)際塔板數(shù)。 圖 2350、圖 2351 表示的是吸收塔理論板數(shù)分別為 、 （約相當(dāng)于 10 塊實(shí)際塔板）時(shí)，貧三甘醇濃度、三甘醇循環(huán)量和露點(diǎn)降的關(guān)系。 圖 2347 縱坐標(biāo)表示的是干氣的平衡露點(diǎn)，只有當(dāng)塔頂氣體與貧甘醇在頂層塔板充分接觸并達(dá)到平衡時(shí)才能達(dá)到。干氣出吸收塔的飽和含水量根據(jù)管道輸送或工藝要求確定，據(jù)此要求和操作壓力從圖 2340 中查出對(duì)應(yīng)的露點(diǎn) 。直接加熱具有很大的靈活性，既可以用作小型的裝置，也可以用作大型裝置，控制起來(lái)也比較簡(jiǎn)單，易于清洗；熱介質(zhì)加熱減小了直火加熱潛在的危害性，但卻增加了熱油管中事故的危險(xiǎn)性， 且造價(jià)比直火加熱裝置高；電加熱裝置消除了明火，最大限度的減少了火災(zāi)事故，并且消除了熱油危險(xiǎn)而簡(jiǎn)化了平臺(tái)上的區(qū)域分類(lèi)，但是熱交換速率較低，且造價(jià)高；如果平臺(tái)上有足夠大的透平或往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，它們產(chǎn)生的廢熱也可用于廢熱交換器代替或補(bǔ)充直火加熱器。當(dāng)回流量約為水蒸氣排放量的 30%時(shí)，由精餾柱頂部排出的水蒸氣中夾帶出的甘醇量很小。由于重?zé)N的存在易使甘醇溶液乳化和起泡，因此液體的停留時(shí)間應(yīng)為 20～30min。塔頂設(shè)有捕霧器防止甘醇被干氣攜帶出去，捕霧器到干氣出口的間距不應(yīng)小于塔內(nèi)徑的 倍，頂層塔板到捕霧器的間距不應(yīng)小于塔板間距的 倍。頂層塔板到捕霧器的間距不應(yīng)小于塔板間距的 倍； ? 填料塔應(yīng)做到甘醇和進(jìn)氣均勻分布，防止壁流和溝流。 ? 對(duì)熱敏性物 系宜采用填料塔，因?yàn)樘盍纤?nèi)的持液量比板式塔少，物料在塔內(nèi)的停留時(shí)間短。另外板式塔比填料塔易于清洗。 板式塔和填料塔的優(yōu)缺點(diǎn)比較： ? 填料塔操作范圍小，對(duì)液體負(fù)荷的 變化較為敏感。汽液兩相在塔內(nèi)進(jìn)行逐級(jí)接觸。如果沉積在火管表面，也可能會(huì)產(chǎn)生熱斑； ? 固體雜質(zhì)也會(huì)引起甘醇溶液起泡，侵蝕閥門(mén)和泵等設(shè)備，并可堵塞塔板或填料。因此在原料氣進(jìn)入吸收塔之前，必須將這些雜質(zhì)分離出來(lái)。 圖 2349 TEG 循環(huán)量和理論塔板數(shù)的關(guān)系 吸收溫度為 27℃和 38℃時(shí)，在吸收塔的理論板數(shù)為 、 時(shí)，三甘醇循環(huán)量和露點(diǎn)降的關(guān)系見(jiàn)圖 2350、圖 2351。如果溫度、壓力、貧三甘醇的濃度、實(shí)際塔板數(shù)都已經(jīng)確定，一味的增加三甘醇的循環(huán)量也不能提高露點(diǎn)降，圖 2348 可以說(shuō)明這種情況?！短烊粴饷撍?guī)范》（ SY/T 00762020）推薦：每吸收 1kg 水所 需要三甘醇量為 ～ m3,GPSA SI VERSION (1998 年 )推薦，最經(jīng)濟(jì)的三甘醇循環(huán)流率為 15L（甘醇）/kg(水 ) ～ 40L(甘醇 )/kg(水 )。由于在實(shí)際操作中不可能達(dá)到氣液平衡，需要加上 811℃的溫差。據(jù)文獻(xiàn)介紹，板式吸收塔若使用圓形泡罩塔板，塔板效率為 2540%時(shí)，甘醇吸收塔的塔 板數(shù)大多為 610 塊。溫度高，必然導(dǎo)致出口干氣含水量高，為了達(dá)到設(shè)計(jì)指定的露點(diǎn)溫度，則需要增加三甘醇的循環(huán)量，或者提高三甘醇的濃度，導(dǎo)致再生負(fù)荷的增大，因此，進(jìn)塔氣體溫度最高不應(yīng)超過(guò)50℃ ,對(duì)于某些井口溫度較高的氣田或油氣田，則需要在進(jìn)入分離塔前對(duì)冷卻氣體。 （ 1）吸收塔的操作條件 吸收塔的操作條件主要指吸收塔的操作壓力、操作溫度和塔中氣液接觸情況。因?yàn)槠釟饬亢苌?，雖有污染，但不影響達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。共沸再生的流程見(jiàn)圖 2346，此法可將三甘醇提濃到 99. 95%(質(zhì) )，干氣露點(diǎn)降可達(dá)到 75～85℃。汽提氣與蒸出的水汽一起排向大氣，因含大量水汽而不能燃燒，會(huì)產(chǎn)生污染。但此法系統(tǒng)復(fù)雜、操作費(fèi)高，限制了該法的使用。最初采用的是常壓加熱，只靠加熱來(lái)提濃三甘醇，但受到熱分解溫度的限制，此法只能將三甘醇貧液提濃到 %(質(zhì) )左右，相應(yīng)的露點(diǎn)降為 35℃左右。重沸器的加熱形式可以采用火管直接加熱（以閃蒸氣或干氣作燃料），也可以使用熱油或水蒸氣間接加熱，還可以采用電加熱。 過(guò)濾后的富甘醇經(jīng)貧 /富甘醇換熱器預(yù)熱后，進(jìn)入重沸器上部的精餾柱并向下流入重沸器內(nèi)。原料氣進(jìn)入吸收塔后，在吸收塔內(nèi)自下而上流經(jīng)各塔板，與自塔頂流下的貧甘醇液逆流接觸時(shí)，甘醇液吸收天然氣中的水汽。 2）三甘醇脫水的工藝 流程描述 圖 2344 是三甘醇脫水工藝的典型流程，該裝置主要由甘醇吸收和再生兩部分組成。與二甘醇相比，其優(yōu)點(diǎn)如下： ? 沸點(diǎn)較高，可達(dá) ℃，比二甘醇約高 30℃，可在較高的溫度下再生，貧液濃度可達(dá)98～ 99%以上，因而露點(diǎn)降比二甘醇多 8～ 22℃左右。 K) 表面張力（ 25℃）， N/m 臨界壓力， kPa 臨界溫度，℃ 理論熱分解溫度，℃ 實(shí)際使用再生溫度，℃ 149~163 177~197 表 2327 工業(yè)甘醇規(guī)格 名 稱(chēng) 二甘醇 三甘醇 相對(duì)密度， 2020d ~ ~ 沸程 ,℃ 235~255 275~300 最大酸值 (乙酸 ),%(質(zhì)量 ) 最大含水量 (乙酸 ),%(質(zhì)量 ) 最大灰分 ,g/100ml 最大色度（ρ tco標(biāo)度） 15 50 臭味 中等 中等 懸浮物 無(wú) 無(wú) 一般說(shuō)來(lái)，用
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1