天然氣脫水工藝優化分析與研究

劉麥倫

摘要：人們對資源的需求量隨著社會的發展不斷增加。天然氣資源有著儲量大、開采成本較低、高效等特點，因此對天然氣 的開發和使用是十分重要的，國家對項工作的重視程度也越來越高。對于天然氣的利用，很多國家都非常重視，其中還有部分 國家提出了將天然氣代替石油的計劃。天然氣的開采和使用很大程度解決了當前資源比較缺乏的問題。接下來的文章將會對 天然氣凈化過程中的脫水工藝進行探討，通過對脫水過程中存在的問題進行分析，提出改進措施，優化裝置運行。

關鍵詞：天然氣；脫水；優化；分析研究

中圖分類號：TE644 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）06-0273-01

三甘醇法是天然氣脫水工作中使用較為廣泛的一種方法，其能 夠很明顯的降低氣體中水含量。天然氣在集氣站的井口出來時可以 通過自己的能量釋放得到低溫達到水凝點。三甘醇溶劑吸收法被廣 泛的應用在天然氣凈化廠和氣田集輸中。

1.三甘醇溶劑吸收法的優點

三甘醇具有很多優點，包括能夠再生、蒸汽壓比較低、攜帶損

失十分小、其凝固點低、有良好的熱穩定性、吸水性強、沸點高等 特點，且其在常溫下不易揮發，毒性十分小，使用的時候比較安全， 和皮膚接觸后不會存在燒傷或者對皮膚有傷害的情況，對碳鋼不會 有腐蝕現象，發泡和乳化傾向相對較低。三甘醇脫水法利用了其具 有的親水性能進行脫水工作，在吸收塔中天然氣和三甘醇進行充分 的接觸，天然氣中的水分被三甘醇充分的吸收，將天然氣中的含水 量大大的降低了。三甘醇吸收了水分后將會進入再生系統，加熱除 去吸收的水分再次變回原樣重新投入使用。正時這些優點使得三甘 醇溶劑吸收法被廣泛使用。

2.水露點要求

三甘醇溶劑吸收法裝置運行過程中安裝了一個可以測試水露點

的儀器，定期進行測試脫水后外輸天然氣的水露點。在進吸收塔的 天然氣溫度低于25℃的時候，外輸天然氣的水露點則應該低于-10℃。 根據不同的工作情況，可以對三甘醇進行篩選，選擇最合適的三甘 醇，達到所需要的水露點。在大多的情況下，三甘醇的含水量可以 直接通過天然氣中的含水量得出，吸收塔的運行壓力越低，則其要 處理的天然氣量就越大，天然氣中所含水比較多，那么在進入吸收 塔的時候天然氣溫度肯定很高，所以應該增大三甘醇的循環量，才 能保證脫水工作的正常進行。如果天然氣需要處理的量不是很多， 那么在吸收塔運行的時候其壓力越高，天然氣在進塔的時候溫度就 比較低，天然氣中的水分就比較少，則需要減少三甘醇的循環量， 保證三甘醇的合理運用。通過手動調節設備，進行三甘醇循環量的 控制，從而合理控制脫水工作進行。

3.裝置運行流程

3.1三甘醇循環再生流程

初始的三甘醇經由吸收塔上部進入，從上到下經過填料段，和

其中的具有水分的天然氣進行充分的接觸，將具有水分的天然氣中 的水分完全吸收。吸收完天然氣當中的水分后三甘醇就變成了富三 甘醇，富三甘醇溶液再經過吸收塔下部出口流出進入循環泵，經過 循環泵的加壓后進入貧液緩沖換熱盤管加熱，溫度到達40℃左右后 再進入到精餾柱換熱盤管當中去，被精餾柱頂蒸汽直接加熱到65℃ 后進入到閃蒸罐當中去，閃蒸對富液進行分解，將溶解在其中的烴 氣體進行分離。然后再進入到過濾器當中過濾掉溶液當中存在的一 些重烴和三甘醇循環時候出現的降解雜質。經過過濾后將富三甘醇 轉到貧富液換熱器，經過換熱器的加熱后進入精餾柱，蒸發掉其中 所含有的水分。重沸器中的貧三甘醇則進入到下部的三甘醇緩沖罐 中，貧液在緩沖罐中通過熱盤管和剛進行凈化的富液進行置換，由 能量置換泵增壓后進入吸收塔進行循環利用。由于三甘醇可以進行 循環使用，所以三甘醇溶劑吸收法很適合當前的工作要求。

3.2氣體脫水的流程

各個集氣站脫除游離態的液滴和固體雜質后的含飽和水的天然

氣經過匯合從三甘醇吸收塔的下部進入，和從上面下來的三甘醇貧 液相結合，在填料段進行充分接觸，將水分充分脫除。脫水過后的 干天然氣將會經過塔頂的絲網除霧器除去甘醇液滴后從吸收塔上端出去。被吸收完水分的天然氣離開吸收塔后，會和貧三甘醇進行換 熱，有效的降低了三甘醇進入吸收塔中的溫度，并且一定程度上增 大了三甘醇的吸水效率。換熱之后的天然氣再經過產品分離器分離 后，進入到天然氣外輸管網中，投入到使用。

4.脫水工作問題分析

在這套裝置運行的時候會出現水露點達不到設計值的情況，主

要原因有以下情況，一是吸收塔在運行的時候發生了三甘醇發泡情 況，直接的影響了三甘醇對水分的吸收效率，使得外輸氣的水露點 超標；二是吸收塔運行時壓力降低，當裝置運行其他參數沒有發生 變化的時候，吸收塔壓力的下降則會很明顯的增加入塔天然氣的飽 和含水量，不采取措施就會使得外輸氣水露點上升；三是三甘醇循 環量偏低，三甘醇對天然氣的脫水處理效率則大大降低；四是貧三 甘醇濃度偏低，貧三甘醇濃度一旦偏低那么其脫水能力就會大大降 低，同時還會直接影響到三甘醇對天然氣的脫水程度；最后一點則 是天然氣進塔的時候溫度較低，在這個裝置當中需要使外輸天然氣 水露點在-10℃以下，那么對進入塔的天然氣的溫度要求則是不能低 于 30℃，但是在集氣站天然氣來氣管線大都為埋在地下的管線，即 使在夏天的時候也會因為其在地底下而溫度達不到，在此同時，天 然氣進塔溫度過低，也同樣會造成三甘醇因為溫度比較低，粘度增 大降低了其吸水的能力。

5.脫水工藝優化

在裝置運行的時候需要保證三甘醇的循環量正常，保證三甘醇

最適濃度，當天然氣進塔的溫度過低時則可以采取一個加熱裝置， 如熱水加熱裝置，對天然氣進塔前進行加熱，使得天然氣達到要求 的溫度，提高三甘醇的吸水能力，工作中需要防止三甘醇發泡現象 產生，當出現三甘醇發泡現象時，工作人員需要及時進行處理，將 設備進行維修或者更新，還需要保持吸收塔的壓力，當壓力不能滿 足要求時，可以采取外用設備進行加壓，使得吸收塔能夠正常進行 工作。

結語：

天然氣的廣泛應用使得我國的資源境況處于比較樂觀的狀態，

所以對于天然氣的凈化處理是十分重要的，關于天然氣脫水工藝的 優化是當前十分重要的任務。三甘醇溶劑吸水法是當前使用最為普 遍的脫水法，所以對三甘醇溶劑吸水法的分析優化則是對天然氣脫 水工藝的分析優化。當脫水法得到優化后，天然氣的利用率也將大 大提高。

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