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【摘 要】 伊朗雅达项目是同时进行轻重油处理的综合处理站,主要进行油气分离任务,由两列轻油和一列重油组成核心油气分离区,通过油气分离后的气体一部分作为销售气进行外输销售,销售气要经过干燥过程,伊朗雅达项目采用三甘醇循环利用干燥法对气体进行脱水。
【关键词】 天然气;三甘醇;脱水干燥
1:天然气脱水的必要性
经过分离后的天然气一般含有一定的水蒸气,在一定的压力或低于露点温度的情况下,会形成液体水,液态水对设备和输气管道的危害如下:
1)液态水容易积聚,在温度较低的地方容易结冰堵塞管道,造成管道压降,影响天然气的输送率。如果高压力管道中有冰块形成,告诉撞击泵等一些设备时,容易造成设备的损坏。
2)在远距离输送管道,水分会加快管道以及设备的腐蚀速度,影响管道和设备的使用寿命。
3)销售气对天然气的干燥程度有要求,一般作为燃烧用天然气,经过干燥可提高燃烧值。
2:三甘醇脱水的优点
三甘醇(TEG)又名三乙二醇醚,具有稳定性好,粘度低,在液烃中的溶解度低,蒸发和被气体携带的损失小等特点,据此三甘醇被广泛应用于天然气脱水溶剂。
3:工艺流程
伊朗雅达项目的三甘醇脱水工艺的主要设备:天然气干燥塔进口缓冲罐,天然气粘结物过滤器,气体和三甘醇接触干燥塔,干燥的天然氣外输缓冲罐,三甘醇回流蛇形管,三甘醇闪蒸罐,三甘醇重沸蒸馏塔,三甘醇重沸器,三甘醇分离塔,贫瘠三甘醇存储罐,三甘醇富液和贫瘠三甘醇热交换器,三甘醇富液颗粒过滤器,三甘醇循环泵,贫瘠三甘醇冷却器。
雅达三甘醇脱水工艺介绍:
1:经过油气分离后的天然气首先进入干燥缓冲罐,作用主要是起到降低压力同时也起到分液的目的,一些两相混合物从缓冲罐底部去气举区进行再次分离利用。2:缓冲罐顶部出来的天然气要经过杂质和絮状物过滤器,过滤比较大的固体,已获得比较纯净的天然气。3:过滤器过滤后的气体从干燥塔靠近底部的位置进入干燥塔,和这里从上而下的LEAN TEG(三甘醇贫液)接触,从而使得天然气中的水分被三甘醇贫液吸收。4:被脱水后的天然气从干燥塔顶部进入天然气外输缓冲罐,进一步液气相分离后,较纯净的气体通过长输管线的发球筒,进行外输。较重的潮湿气从缓冲罐底部进入三甘醇排污罐进行回收利用。5:从干燥塔底部出来的三甘醇富液首先进入回流蛇形管进行降压,降压后的富液进入闪蒸罐,闪蒸罐的作用是利用蛇形管的降压作用对三甘醇富液进行气液分离,此处闪蒸罐的功能是提供一个分离的空间,分离后的气体可以作为燃气使用,也可以作为提升气使用。脱气后的富液从闪蒸罐底部进入颗粒过滤器,一般为木炭过滤器,把大于5μm的颗粒过滤掉。6:过滤后的气体和加热后的三甘醇贫液经过热交换器进行预热,然后进入三甘醇再生精馏塔,经过重沸炉的加热,富液的气体和水蒸气排除进入燃烧气和水处理系统,相应得到符合条件的富液,这些富液经过三甘醇循环泵和冷却单元后进入干燥塔和相继而来的天然气再次接触达到干燥的目的。
4:主要设备的功能简介
1)入口分离器即缓冲罐
比较潮湿的天然气进入吸收塔前,首先经过缓冲罐进行初级的气液分离和杂质的去除,分离出天然气中的液态水,烃类以及固体杂质,以及流程上游采气,集气过程中所添加的各种化学药剂。这些将使塔内甘醇容易出现变质而粘结在塔板上,增加了甘醇的损失量,并且带有腐蚀性。
2)吸收塔也就是干燥塔
吸收塔是三甘醇脱水中的重要装置,通常由底部的涤气段,中部吸收段和顶部捕雾器三部分组成。吸收塔宜采用板式塔和填料塔,若采用板式塔一般会用泡罩塔,泡罩塔的效率一般会比浮阀塔板低7个百分点左右,但在气体流量小时塔板上液体能保持一定的液位,不向下滴漏,当气体流量为设计流量的16%左右时仍能继续工作,操作的弹性空间比浮阀塔大。内部塔板,按照常理是塔板越多,三甘醇富液与天然气接触面越广,接触时间长,干燥脱水效果越好。在甘醇富液的循环量和内部塔板之间存在这一定的联系。
3)闪蒸分离器
在吸收塔内,甘醇吸收天然气内水分的同时可能会溶解一定量的天然气,为了减少三甘醇的损失量,需要想办法除去这边气体,闪蒸器是利用降压来减少三甘醇里天然气溶解率,从而尽量的消除这部分天然气,从而减少三甘醇内部的杂质防止变质发泡。
5:雅达三甘醇干燥系统的改进措施
传统三甘醇干燥的方法和伊朗雅达项目的三甘醇干燥方法原理一样,不同的是干燥器或者过滤器等流程上的放置位置不一样,但是基本都能取得同样的效果。但是对此流程的研究中发现,在最后三甘醇富液再生的过程中,当回程后的三甘醇富液在进入闪蒸塔之前要经过蛇形管降压降温,蛇形管具有冷凝的作用,冷凝水在这里经过精馏柱下部的重沸炉加热,冷凝水蒸发和部分天然气再经过二次冷凝后,气体直接进入压缩系统,部分冷凝水在原始设计中是直接排掉,造成了资源的浪费。如下图所示,建议增加水过滤器,对冷凝水进行过滤,然后汇入到公用水系统,可以进行再次利用,从而节约资源。
【关键词】 天然气;三甘醇;脱水干燥
1:天然气脱水的必要性
经过分离后的天然气一般含有一定的水蒸气,在一定的压力或低于露点温度的情况下,会形成液体水,液态水对设备和输气管道的危害如下:
1)液态水容易积聚,在温度较低的地方容易结冰堵塞管道,造成管道压降,影响天然气的输送率。如果高压力管道中有冰块形成,告诉撞击泵等一些设备时,容易造成设备的损坏。
2)在远距离输送管道,水分会加快管道以及设备的腐蚀速度,影响管道和设备的使用寿命。
3)销售气对天然气的干燥程度有要求,一般作为燃烧用天然气,经过干燥可提高燃烧值。
2:三甘醇脱水的优点
三甘醇(TEG)又名三乙二醇醚,具有稳定性好,粘度低,在液烃中的溶解度低,蒸发和被气体携带的损失小等特点,据此三甘醇被广泛应用于天然气脱水溶剂。
3:工艺流程
伊朗雅达项目的三甘醇脱水工艺的主要设备:天然气干燥塔进口缓冲罐,天然气粘结物过滤器,气体和三甘醇接触干燥塔,干燥的天然氣外输缓冲罐,三甘醇回流蛇形管,三甘醇闪蒸罐,三甘醇重沸蒸馏塔,三甘醇重沸器,三甘醇分离塔,贫瘠三甘醇存储罐,三甘醇富液和贫瘠三甘醇热交换器,三甘醇富液颗粒过滤器,三甘醇循环泵,贫瘠三甘醇冷却器。
雅达三甘醇脱水工艺介绍:
1:经过油气分离后的天然气首先进入干燥缓冲罐,作用主要是起到降低压力同时也起到分液的目的,一些两相混合物从缓冲罐底部去气举区进行再次分离利用。2:缓冲罐顶部出来的天然气要经过杂质和絮状物过滤器,过滤比较大的固体,已获得比较纯净的天然气。3:过滤器过滤后的气体从干燥塔靠近底部的位置进入干燥塔,和这里从上而下的LEAN TEG(三甘醇贫液)接触,从而使得天然气中的水分被三甘醇贫液吸收。4:被脱水后的天然气从干燥塔顶部进入天然气外输缓冲罐,进一步液气相分离后,较纯净的气体通过长输管线的发球筒,进行外输。较重的潮湿气从缓冲罐底部进入三甘醇排污罐进行回收利用。5:从干燥塔底部出来的三甘醇富液首先进入回流蛇形管进行降压,降压后的富液进入闪蒸罐,闪蒸罐的作用是利用蛇形管的降压作用对三甘醇富液进行气液分离,此处闪蒸罐的功能是提供一个分离的空间,分离后的气体可以作为燃气使用,也可以作为提升气使用。脱气后的富液从闪蒸罐底部进入颗粒过滤器,一般为木炭过滤器,把大于5μm的颗粒过滤掉。6:过滤后的气体和加热后的三甘醇贫液经过热交换器进行预热,然后进入三甘醇再生精馏塔,经过重沸炉的加热,富液的气体和水蒸气排除进入燃烧气和水处理系统,相应得到符合条件的富液,这些富液经过三甘醇循环泵和冷却单元后进入干燥塔和相继而来的天然气再次接触达到干燥的目的。
4:主要设备的功能简介
1)入口分离器即缓冲罐
比较潮湿的天然气进入吸收塔前,首先经过缓冲罐进行初级的气液分离和杂质的去除,分离出天然气中的液态水,烃类以及固体杂质,以及流程上游采气,集气过程中所添加的各种化学药剂。这些将使塔内甘醇容易出现变质而粘结在塔板上,增加了甘醇的损失量,并且带有腐蚀性。
2)吸收塔也就是干燥塔
吸收塔是三甘醇脱水中的重要装置,通常由底部的涤气段,中部吸收段和顶部捕雾器三部分组成。吸收塔宜采用板式塔和填料塔,若采用板式塔一般会用泡罩塔,泡罩塔的效率一般会比浮阀塔板低7个百分点左右,但在气体流量小时塔板上液体能保持一定的液位,不向下滴漏,当气体流量为设计流量的16%左右时仍能继续工作,操作的弹性空间比浮阀塔大。内部塔板,按照常理是塔板越多,三甘醇富液与天然气接触面越广,接触时间长,干燥脱水效果越好。在甘醇富液的循环量和内部塔板之间存在这一定的联系。
3)闪蒸分离器
在吸收塔内,甘醇吸收天然气内水分的同时可能会溶解一定量的天然气,为了减少三甘醇的损失量,需要想办法除去这边气体,闪蒸器是利用降压来减少三甘醇里天然气溶解率,从而尽量的消除这部分天然气,从而减少三甘醇内部的杂质防止变质发泡。
5:雅达三甘醇干燥系统的改进措施
传统三甘醇干燥的方法和伊朗雅达项目的三甘醇干燥方法原理一样,不同的是干燥器或者过滤器等流程上的放置位置不一样,但是基本都能取得同样的效果。但是对此流程的研究中发现,在最后三甘醇富液再生的过程中,当回程后的三甘醇富液在进入闪蒸塔之前要经过蛇形管降压降温,蛇形管具有冷凝的作用,冷凝水在这里经过精馏柱下部的重沸炉加热,冷凝水蒸发和部分天然气再经过二次冷凝后,气体直接进入压缩系统,部分冷凝水在原始设计中是直接排掉,造成了资源的浪费。如下图所示,建议增加水过滤器,对冷凝水进行过滤,然后汇入到公用水系统,可以进行再次利用,从而节约资源。