【正文】 04） (7)《石油化工企業(yè)自動(dòng)化儀表選型設(shè)計(jì)規(guī)范》 （SY30051999） (8)《石油天然氣工程總圖設(shè)計(jì)范圍》 （SY/T00482000）(9) 《石油天然氣工程初步設(shè)計(jì)內(nèi)容規(guī)范第三部分：天然氣處理廠工程》 （SY/）(10) 《中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)天然氣脫水設(shè)計(jì)規(guī)范》經(jīng)脫硫后的天然氣仍含有大量的水分需脫除，以滿足天然氣水露點(diǎn)的技術(shù)指標(biāo)。從以下幾方面對(duì)比吸收法與吸附法脫水：（1）吸收法建設(shè)費(fèi)用低。吸收塔的壓降小，而且吸收法脫除單位質(zhì)量水的再生熱小。吸附法更換吸附劑時(shí)需中斷生產(chǎn)，有時(shí)影響向下游連續(xù)供氣。（5）吸附法，氣流中重?zé)N、H2S、CO2等易使吸附劑中毒，喪失活性。對(duì)于甘醇脫水來說，由于三甘醇水露點(diǎn)降大、成本低和運(yùn)行可靠，在各種甘醇化合物中其經(jīng)濟(jì)效益最好，因而在國內(nèi)外廣為采用。工藝路線為：原料天然氣經(jīng)過入口分離器去除其中的大部分液固雜質(zhì)，然后經(jīng)過吸收塔脫除其中的水蒸氣，得到干氣；溶劑經(jīng)過吸收塔后由貧液變?yōu)楦灰海枰皆偕M(jìn)行高溫低壓脫除溶解在其中的水分，從而得到貧液，并繼續(xù)用作吸收劑，從而完成一個(gè)工藝循環(huán)。吸滿了水的甘醇(富甘醇)從塔底排出，經(jīng)過貧甘醇緩沖器中的大的預(yù)熱盤管后，通過閃蒸罐過濾器后進(jìn)入重沸器上的精餾柱頂部。上升蒸氣夾帶的甘醇在柱頂回流段冷凝后重新流回重沸器，而未冷凝的蒸氣則從精餾柱頂部出來，被送入灼燒爐。 TEG循環(huán)系統(tǒng)：貧甘醇→吸收塔（變成富液）→液位調(diào)節(jié) →緩沖罐（一次換熱）→閃蒸罐（閃蒸）→活性炭過濾器→機(jī)械過濾器→精餾柱（二次換熱）→緩沖罐（三次換熱）→甘醇再生器（精餾柱、重沸器）→緩沖罐貧/富液換熱→水浴冷卻器→甘醇泵（升壓）→貧甘醇/干氣換熱器→吸收塔（脫水）。但要求天然氣深度脫水的情況采用分子篩法脫水。2基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 原料氣（濕基）組成及相關(guān)物性常數(shù)組分Mol%Tc,KPc,Mpa相對(duì)分子量H2S34CO244H2O18CH416C2H630iC4H1058nC4H1058N228H22O2+Ar32注：1）原料氣不含有機(jī)硫2）原料氣處理量 104m3/d3）原料氣溫度 30~36 186。其有關(guān)參數(shù)如下：1）產(chǎn)品氣質(zhì)量 40104m3/d2）產(chǎn)品氣溫度 ≤40 186。C() 根據(jù)中海油深圳分公司編制的該區(qū)域氣田開發(fā)部署情況，結(jié)合該區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有凈化廠處理能力及應(yīng)急能力調(diào)配方案，本工程天然氣總處理規(guī)模確定為306103m3/d。工藝過程的核心設(shè)備是吸收塔。原料天然氣從吸收塔的底部進(jìn)入，與從塔頂進(jìn)入的甘醇貧液在塔內(nèi)逆流接觸，脫水后的天然氣從吸收塔頂部離開，甘醇富液從吸收塔底部離開，富液經(jīng)過再生塔頂部冷凝器的盤管升溫后進(jìn)入閃蒸罐，離開閃蒸罐的液相經(jīng)過過濾器過濾后流入貧/富液換熱器、緩沖罐，進(jìn)一步升溫后進(jìn)入再生塔。其工藝流程圖如下： 三甘醇脫水工藝流程圖3脫水裝置 通常采用的脫水工藝方法有溶劑脫水法和固體干燥劑吸附法。常用的脫水吸收劑是甘醇類化合物，尤其是三甘醇因其露點(diǎn)降大，成本低和運(yùn)行可靠，在甘醇類化合物中經(jīng)濟(jì)性最好，因而廣為使用。C時(shí)，通常應(yīng)采用甘醇脫水。 天然氣脫水方法方法名稱分離原理示例特點(diǎn)應(yīng)用情況低溫工藝（冷凍分離）高壓天然氣節(jié)流膨脹降溫能同時(shí)控制水露點(diǎn)、烴露點(diǎn)適用于高壓天然氣溶劑吸收法 天然氣與水分在脫水溶劑中溶解度的差異氯化鈣水溶液 便宜，露點(diǎn)降較低（10～25℃）適用于邊遠(yuǎn)、寒冷氣井氯化鉬水溶液對(duì)水有很高的容量，露點(diǎn)降為22～36℃由于價(jià)高，一般不使用甘醇胺溶液同時(shí)脫水、攜帶損失大、再生溫度要求高、露點(diǎn)降低于三甘醇脫水僅限于酸性天然氣脫水二甘醇水溶液（DEG）對(duì)水有較高的容量、溶液再生容易、再生度不超過95%。新裝置多不采用三甘醇水溶液（TEG）對(duì)水有高的濕容量、再生容易、%，蒸汽壓低、攜帶損失小、露點(diǎn)降高（28～58℃）應(yīng)用最普遍固體吸附法利用多孔介質(zhì)表面對(duì)不同組分的吸附作用活性鋁土礦便宜、濕容量低、露點(diǎn)降低活性氧化鋁濕容量較活性鋁土礦高、干氣露點(diǎn)可達(dá)73℃，但能耗高不宜處理含硫天然氣硅膠濕容量高，易破碎一般不單獨(dú)使用分子篩高濕容量、高選擇性、露點(diǎn)降大于120℃應(yīng)用于深度脫水化學(xué)反應(yīng)法利用與H20的化學(xué)反應(yīng)可使氣體完全脫水，但再生困難用于水分測(cè)定 水是天然氣從采出至消費(fèi)的各個(gè)處理加工步驟中最常見的雜質(zhì)組分，且其含量經(jīng)常達(dá)到飽和。C的條件下，形成一種外觀類似于冰的固體水合物。我國強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：在天然氣交接點(diǎn)的溫度和壓力條件下，天然氣的水露點(diǎn)應(yīng)該比最低環(huán)境溫度低5 186。在CO2或H2S存在的情況下，目前海洋工程設(shè)計(jì)過程中認(rèn)為只有當(dāng)水露點(diǎn)比最低操作溫度低10 186。甘醇類化合物具有很強(qiáng)的吸濕性，其水溶液冰點(diǎn)較低，故其被廣泛應(yīng)用于天然氣脫水。因此，TEG脫水方法是天然氣工業(yè)中應(yīng)用最普遍的方法。三甘醇脫水工藝流程包括了若干優(yōu)化操作方面的考慮，如以氣體TEG換熱器調(diào)節(jié)吸收塔頂溫度，以分流（或全部）富液換熱的方式控制進(jìn)入閃蒸罐的富液溫度，以干氣汽提提高貧TEG的濃度，以及設(shè)置多種過濾器等。閃蒸后的富液經(jīng)緩沖罐后與熱的貧TEG換熱，然后進(jìn)入富液精餾柱，與來自重沸器的蒸汽逆流接觸而得到部分提濃。C，除去其中絕大部分水分。高溫TEG貧液在緩沖罐中與TEG富液換熱后。（1）原料氣分離器 進(jìn)入吸收塔的原料氣一般都含有固體和液體雜質(zhì)。此分離器可以防止新鮮水或鹽水、液烴、化學(xué)劑或水合物抑制劑以及其他雜質(zhì)等大量和偶然進(jìn)入吸收塔中。不溶于甘醇溶液的液烴也會(huì)堵塞塔板，并使重沸器表面結(jié)焦；②游離水增加了甘醇液循環(huán)流率、重沸器熱負(fù)荷和燃料用量；③攜帶的鹽水（隨天然氣一起來自地層水）中所含鹽類，可使設(shè)備和管線產(chǎn)生腐蝕，沉積在重沸器火管表面上還可使火管表面局部過熱產(chǎn)生熱斑甚至燒穿；④化學(xué)劑（例如緩沖劑、酸化壓裂液）可使甘醇溶液起泡，并具有腐蝕性。（2）吸收塔 濕天然氣氣流中含有較高的CO2，不能使用碳鋼。（3）天然氣/甘醇換熱器 該換熱器一面是貧甘醇，另一側(cè)是脫水氣，兩種流體的腐蝕性都很弱。（4）回流冷凝器和塔頂管線 回流冷凝器和塔頂管線有水或甘醇水溶液冷凝，因此腐蝕嚴(yán)重。這些物質(zhì)溶解于冷凝水中，形成腐蝕性溶液。而304L有過失敗的事例，不推薦采用304L材質(zhì)。（5）TEG精餾柱 考慮到精餾柱中的溫度高于100 186。（6）TEG再生塔 重沸器內(nèi)通常只有輕微的腐蝕性，因?yàn)榇蟛糠炙腿芙獾臍怏w在閃蒸罐中被蒸發(fā)。推薦使用碳鋼材質(zhì)3mm腐蝕裕量。由于閃蒸氣中含有游離的水和CO2腐蝕就會(huì)發(fā)生，因此，推薦使用碳鋼內(nèi)襯316L不銹鋼。推薦使用碳鋼加不銹鋼316L襯里或者全部316L。（10）緩沖罐 在該容器中不含有任何濕的腐蝕性介質(zhì)，甘醇緩沖罐內(nèi)為貧甘醇，因此可以認(rèn)為是無腐蝕性的。但考慮到建造調(diào)試階段存在著大氣腐蝕，因此在投產(chǎn)前應(yīng)采取有效的措施來保證內(nèi)壁不受腐蝕，如添加干燥劑或刷涂防銹油等。這與實(shí)際檢測(cè)結(jié)果相吻合，腐蝕性不強(qiáng)，推薦使用碳鋼材質(zhì)加3mm腐蝕裕量；。三甘醇脫水的缺點(diǎn)：1） 天然氣的露點(diǎn)要求低于32 186。 常用甘醇脫水劑的物理性質(zhì)一甘醇二甘醇三甘醇四甘醇分子式CH2CH2(OH)2(CH2CH2OH)20(CH2OCH2CH2OH)2(C2H4OC2H4OH)2O分子量冰點(diǎn)/℃1387蒸汽壓(25℃)/Pa16沸點(diǎn)()/℃314密度(60℃)/kgm31110111311191120溶解度(20℃)全溶全溶全溶全溶理論熱分解溫度/℃165實(shí)際使用再生溫度/℃129閃點(diǎn)/℃116124177204粘度(25℃)/mPas比熱容(25℃)/kJK1表面張力(25℃)/N 三甘醇脫水屬于溶劑吸收法脫水。存在的主要問題是： （1）系統(tǒng)比較復(fù)雜； （2）三甘醇溶液再生過程的能耗比較大； （3）三甘醇溶液會(huì)損失和被污染，因此需要補(bǔ)充和凈化； （4）三甘醇與空氣接觸會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，生成有腐蝕性的有機(jī)酸。目前國內(nèi)的橇裝三甘醇脫水系統(tǒng)多從