【正文】 參考文獻 . 天然氣處理與加工工藝 . 北京：石油工業(yè)出版社， 1999 . 天然氣加工工程 . 北京：石油工業(yè)出版社 ， 2021 .天津：天津大學出版社， 2021 .天然氣凈化工藝 . 北京：石油工業(yè)出版社， 2021 . 天然氣加工過程原理與技術 .哈爾濱： 黑龍江科學技術出版社 ，1990 . 氣體加工數(shù)據(jù)手冊 . 石油工業(yè)出版社 7. 曾自強 . 《 天然氣集輸工程 》 . 北京：石油工業(yè)出版社， 2021 .天然氣凈化工藝 .北京石油工業(yè)出版社， 2021 ，諸林 .天然氣地面工程 .北京 :石油工業(yè)出版社， 2021 中國天然氣工業(yè)發(fā)展研究 北京：石油工業(yè)出版社 2021 。 e) 固體廢棄物主要為清管作業(yè)的廢渣，檢修時的廢渣，值班人員的生活垃圾。 2）凈化廠擬采用的措施為： a) 采用 SCOT 尾氣處 理裝置，尾氣焚燒排放的尾氣由 120m 高煙囪排放； b) 污水采用 SBR處理后進行達標排放； c) 廢催化劑送油處理資質的單位處理或送催化劑生產廠家回收利用； d) 盡量選用低噪聲設備，采用相應的隔聲、減噪和減振措施。對不同時期現(xiàn)場回收的三甘醇進行質量抽檢，結果得出：回收三甘醇的質量技術指標完全符合工業(yè)三甘醇的質量標準，而且在用于北 2站脫水橇滿負荷的工作條件下進行天然氣脫水效果評價時，露點合格。C；三 甘醇成品產出溫度范圍： 185～200186。 確定的廢三甘醇溶液有效回收利用條件為：真空壓力： 360mmhg（ 0 污染控制 可采用減壓蒸餾的方法，降低三甘醇的沸點，在低于三甘醇的分解溫度時將其蒸餾。凈化廠擬采取的措施為：①采用 SCOT 尾氣處理裝置，尾氣焚燒爐排出的尾氣由 120m 高煙囪排放；②污水擬采用 SBR 處理后進行達標排放；③廢催化劑送有處理資質的單位處理或送催化劑生產廠家回收利用；④盡量選用低噪聲設備，采取相應的隔聲、減振和降噪措施。集輸管道工程線路全長約 95km，新建輸氣首站 1 座和改擴建輸氣末站 1 座，本工程在可行性研究中，對井位 選擇、廠址選擇、路由選擇和工藝技術等問題進行了充分的考察和論證，征求了當?shù)馗骷壱?guī)劃、環(huán)保、國土資源、文物等的意見，盡可能避開了環(huán)境敏感點，并采取了一系列減輕環(huán)境影響及環(huán)境風險、保護生態(tài)和防止水土流失的工程技術措施。主體裝置為 600 104m3/d，廠內公用工程及輔助生產設施按 600 104m3/d 考慮，征地按 1200 104m3/d 考慮，廠外供水、廠外供電等按 1200 104m3/d 考慮。 龍崗氣田位于四川南充市儀隴縣陽通鄉(xiāng)二郎廟村，氣田開發(fā)面積 63km2，規(guī)模按 600 104m3/d考慮，單井配產 80 104m3/d，新建單井站 9座，集氣總站 1 座，污水回注站 1 座，采氣管線 45km。在夏季由于天然氣入塔溫度較高，甘醇的脫水負荷較重，更應控制好甘醇入塔溫度。貧甘醇的入塔溫度對天然氣的露點降有很大的影響，應保持最佳溫度以達到最佳脫水效果，但應高于天然氣入口溫度 5186。 ④重沸器、緩沖罐底部加開取樣排污口，并加控制閥 檢修中看到重沸器的底部均有一層濃稠、顏色很深的物質，這些污物 在生產中試無法排出的，而且沉積物主要是變質甘醇、為被過濾掉的雜質及高溫下甘醇攜帶成分通甘醇反應的產物等極易對新加甘醇產生污染的贓物，在重沸器底部開口加一閥門，可以在生產過程中對沉積物進行取樣分析，以便取相應的應對措施，而且在遇到臨時停車時，可通過該口排除沉積污物；在清洗過程中還可通過此處排除的水檢查清洗的效果。國家裝置及 引進 PROPK 裝置的甘醇富液從吸收塔出來直接進入精餾塔頂部盤管換熱，由于富液溫度較低且重沸器蒸發(fā)出來的水汽為常壓，溫度稍高于 100186。因此要用更好的活性碳濾芯有效地過濾腐蝕產物、甘醇降解產物及烴類物質。需要注意的是裝芯時要保證濾芯兩端的絕對密封，不能形成短路，在生產過程中要加強排污，而且生產過程中要監(jiān)控過濾和分離段兩端的壓差，壓差超過允許值或變化很快時要對其除塵效果 進行檢測，濾芯失效后要及時清洗或更換。吸收塔前端使用的過濾 分離器能夠有效的除去天然氣中鹽類物質、烴類物質，目前過濾 分離器使用的濾芯（ 5181。另外在調節(jié)甘醇 PH 值時加入的三乙醇胺過快 或量過大也會引起甘醇的發(fā)泡。 ④ 甘醇發(fā)泡 甘醇發(fā)泡會使甘醇和天然氣接觸不充分，降低脫水效果，當吸收塔盤上形成穩(wěn)定的泡沫后，干氣就會從吸收塔塔頂帶走一定的甘醇；閃蒸罐內形成大量的泡沫后，甘醇會通過閃蒸管線進入到灼燒爐燃燒掉。停車后甘醇全部回收進干凈的容器用天然氣或氮氣覆蓋保護；經常檢查泵盤根的密封性，防止氧氣隨泵柱塞進入循環(huán)系統(tǒng)。 ③ 甘醇的氧化分解 甘醇的 pH 值下降常伴有固體顆粒和焦質烴類的沉積，形成一種黑色粘稠的具有腐蝕作用的膠質物質，降低甘醇品質。C 內。C 以內，波動范圍在177。當甘醇中鹽類含量達到 200～ 300mg/L 時就開始在火管上沉積，達到 600～ 700mg/l 時，鹽的沉積速度加快，在火管上逐漸形成鹽垢不但會加速設備的腐蝕而且會引起局部的溫度升高導致甘醇降解，通過精餾柱出來的蒸汽有燒焦氣 味或甘醇的顏色變深很快可以判斷火管上有鹽垢產生。因此要保證吸收塔壓力在設定值很小的范圍內波動，在加減氣量時要緩沖慢操作，升壓速度不能過快，另外吸收應在設計處理范圍內工作。如一次性投資比較大；各種零配件和消耗品不易購買，而且價格昂貴； 計量標準與我國現(xiàn)行標準不同；測量系統(tǒng)不適合我國的天然氣性質等。目前國內的橇 裝三甘醇脫水系統(tǒng)多從國外引進。存在的主要問題是： ○1系統(tǒng)比較復雜； ○2三甘醇溶液再生過程的能耗比較大； ○3三甘醇溶液會損失和被污染，因此需要補充和凈化； ○4三甘醇與空氣接觸會發(fā)生氧化反應，生成有腐蝕性的有機酸。 西南石油大學 化學化工學院 工程設計報告 32 三甘醇脫水屬于溶劑吸收法脫水。 （ 11）輸送管線 輸送富甘醇的管線，由于其降解產物如有機酸，會降低甘醇 PH 值，產生較強腐蝕環(huán)境，但對于從吸收塔到富液精餾柱換熱盤管的富甘醇管線，其溫度相對較低，還沒達到降解溫度，所以其 PH值在安全的范圍 這與實際檢測結果相吻合，腐蝕性不強，推薦使用碳鋼材質加 3mm 腐蝕裕量；輸送干氣和 貧甘醇的管線使用碳鋼加 腐蝕裕量即可。因此，推薦使用碳鋼材質加 3mm 腐蝕裕量。 （ 9）貧 /富甘醇換熱器 在設計壽命年限較長時，為降低維護頻率，推薦使用不銹鋼 316L，如果建造施工允許的情況下，貧液端可以采用碳鋼材質。 （ 8）過濾器 固體過濾器和活性炭過濾器中的溫度比較高、 CO2 的摩爾分數(shù)較大及高含水量，腐蝕較嚴重。 （ 7）閃蒸罐 預熱后的富甘醇將被閃蒸以去除溶解于 TEG 溶液中烴類氣體、 CO2 和水。但是，如果有固體沉積，在重沸器底部和火管上會產生腐蝕，可采用增加過濾設備的方法解決。C，此時有少量的水蒸氣和溶解的氣體，有一定的腐蝕性，推薦不使用不銹鋼 316L。雖然馬氏體材質同樣具有良好的抗 CO2腐蝕的性能，但由于馬氏體材質的焊接性能較弱，不推薦采用馬氏體不銹鋼。需要耐腐蝕性金屬來控制腐蝕，推薦使用奧氏體不銹鋼 316L。除水蒸氣外，塔頂?shù)臍饬髦羞€含有 CO2，以及被蒸出的甘醇輕度降解產物。因此，碳鋼加 3mm 腐蝕性就滿足要求。推薦使用碳鋼內襯 316L，不銹鋼，依據(jù)工藝提供的計算模型依據(jù)，確定 內襯的最高位置，一般到 1/2位置，接觸塔頂不需要內襯，那里的干氣腐蝕性較弱。如果沉積在重沸器火管表面上，也可使其局部過熱； ⑤ 固體雜質（例如泥沙、鐵砂）可使溶液起泡，使閥門、泵受到侵蝕，并可堵塞塔板或填料。即使這些雜質數(shù)量很少，也會給吸收和再生系統(tǒng)帶來很多問題： ① 、溶于甘醇溶液中的液烴可降低溶液的脫水能力，并使吸收塔中甘醇溶液起泡。實踐證明，即使吸收塔與原料氣分離器位置非常近，也應該在二者之間安裝入口分離器。經冷卻器冷卻，再經 TEG 循環(huán)泵升壓后返回吸收塔上部。隨后， TEG溶液經貧液精餾柱后進入緩沖罐，與自下而上的氣提氣逆流接觸而進一步提濃。在重沸器內，富液被加熱至約 200 186。 TEG 富液由吸收塔底部流出，經減壓后進入重沸器上部的富液精餾柱中的換熱盤管加熱后，進入閃蒸罐閃蒸，閃蒸氣進入燃料系統(tǒng)。 TEG脫水裝置主要包括兩部分：天然氣在壓力和常溫下脫水；富 TEG 溶液在低壓和高溫下再生（提濃）。最初應用于工業(yè)的是二甘醇（ DEG），上世紀 50 年代后主要采用三甘醇（ TEG），其熱穩(wěn)定性更好，容易再生，蒸氣壓更低，且相同質量濃度下 TEG可達到更大的露點降，而且 TEG 得毒性很微薄，沸點較高，常溫下基本不揮發(fā)，故使用時不會引起呼吸中毒，與皮膚接觸也不會造成傷害。C 時介質不具有腐蝕性。C。因此，天然氣一般都應先經脫水處理，使之達到規(guī)定的指標后才能進入輸氣干線。冷凝水的局部積累將限制管道中天然氣的流率，降低輸氣量，西南石油大學 化學化工學院 工程設計報告 28 而且水的存在使輸氣過程增加了不必要的動力消耗；液相水與 CO2 或 H2S 接觸后會產生具有腐蝕性的酸， H2S 不僅導致常見的電化學腐蝕，它溶于水生成的HS還會促使陰極放氫加快， HS阻止原子氫結合為分子氫，從而造成大量原子態(tài)氫積聚在鋼材表面，導致鋼材氫鼓泡、氫脆及硫化合物應力腐蝕開裂（ SSC）；濕天然氣中經常遇到的另一個麻煩問題是，其中所含水分和小分子氣體及其混合物可在較高的壓力和溫度高于 0 186。露點降低于三甘醇脫水，攜帶損失大。甘醇法脫水主要用于天然氣露點符合管道輸送要求的場合，一般建在集中處理廠（濕氣來自周圍井和集氣站）、輸氣首站或者天然氣脫硫脫碳裝置的下游。 當要求天然氣露點降至 3070 186。溶劑吸收法具有設備投資和操作費用較低的優(yōu)點，較適合大流量高壓天然氣的脫水，脫水吸收劑應該對天然氣中的水蒸氣有很強的親和能力，熱穩(wěn)定性好，不發(fā)生化學反應，容易再生，蒸氣壓低，對天然氣和液烴的溶解度低，起泡和乳化傾向小，對設備無腐蝕，同時還應價廉易得。在再生塔內經過加熱時甘醇富液中的水分在低壓、高溫下脫除，再生后的貧液經貧 /富液換熱器冷卻西南石油大學 化學化工學院 工程設計報告 26 后，經甘醇泵泵入吸收塔頂部循環(huán)使用。天然氣脫水過程在吸收塔內完成，在再生塔內完成甘醇富液的再生。對兩相分離器停留時間為 510 min 故閃蒸分離器中要求的沉積容積為： 30 . 3 8 4 1 0 0 . 0 6 46 0 6 0lqtVm?? ? ? 氣體 /貧甘醇換熱器 天然氣與有機溶劑間的傳熱系數(shù)經驗值為 21200 w m k????，熱負荷考慮 10%的裕量，即氣體 /貧甘醇換熱器熱負荷為： 50 56 55 61 6 / 15 .45k J h k w? ? ? 01212 6 lnln 6mtttCtt? ? ? ?? ? ? ??? 其中， 01 1 2 T t C? ? ? ? 02 2 1 38 32 6t T t C? ? ? ? ? ? 215449 3 . 6 9 m2 0 0 2 0 . 9 2mQA Kt? ? ? ?? ? ? 西南石油大學 化學化工學院 工程設計報告 24 設備一覽表 脫水裝置主要設備表 設備名稱 數(shù)量 單位 直徑 類型 備注 TEG 吸收塔 1 個 m 泡罩塔 7 層塔板，板間距 ； 塔高 ； 泡罩直徑選 80mm TEG 重沸器 1 臺 m 火管式重沸器 傳熱面積 2 2m TEG 閃蒸罐 1 臺 重力臥式分離器 長度為 原料氣分離器 1 臺 不帶捕霧氣的重力臥式分離器 長度為 貧 /富甘醇換熱器 1 臺 固定管板式換熱器 傳熱面積 2m 氣體 /貧甘醇換熱器 1 臺 管殼式換熱器 傳熱面積 2m TEG 儲罐 2 臺 2021 3000? ? （ 切 ） TEG 補充罐 1 臺 1200 3000? ? （ 切 ） 西南石油大學