三甘醇脫水工藝模擬及脫水效果影響因素

董江勇 顧杰

摘要：在油田當(dāng)中，三甘醇脫水工藝相對是比較簡單的，因此在油田當(dāng)中具有非常廣泛的應(yīng)用。但是其脫水效果的好壞對天然氣的運輸以及銷售具有非常直接的影響，因此通過對HYSYS軟件進行有效應(yīng)用，對三甘醇的脫水過程進行有效模擬并且對能夠影響脫水效果的因素進行分析，通過對參數(shù)進行合理有效的選擇，可以確保脫水效果是非常好的。在這篇文章中，主要對三甘醇脫水效果影響因素進行分析，其目的就是要將天然氣的脫水效率提升上去，并且將投資成本降低下去，希望給相關(guān)人士一定借鑒參考意義。

關(guān)鍵詞：三甘醇;脫水工藝;HYSYS;脫水效果;影響因素

一、前言

在對天然氣進行運輸之前首先應(yīng)該對其進行必要的脫水操作，其主要目的在于將天然氣當(dāng)中所包含的水分脫除到外輸水露點要求，這樣在對其進行運輸過程中就不會存在非常多的水合物，進而不會對管道起到任何阻塞。通常情況下，天然氣經(jīng)過脫水操作之后干氣水露點應(yīng)該要比環(huán)境最低溫度低五攝氏度。

目前階段，在對其進行脫水時候經(jīng)常使用的方法就是三甘醇脫水方法以及分子篩脫水方法。通過利用三甘醇脫水的方法，甘醇的補充過程相對是比較容易的，并且不需要非常多的再生熱量，并且對于投資成本而言，也是相對比較小的，因此三甘醇脫水方法在油田當(dāng)中的應(yīng)用是非常廣泛的。

二、三甘醇脫水工藝流程以及相關(guān)模擬

（一）三甘醇脫水工藝流程

當(dāng)前階段，在對三甘醇進行脫水過程中，主要工藝流程可以分成以下幾個部分：

（1）首先井流物質(zhì)會進入到三相分離器當(dāng)中進行油氣水三者分離，經(jīng)過分離之后，氣體會進入到加熱器當(dāng)中進行加熱，然后進入到三甘醇吸收塔下面，氣體與三甘醇貧液進行逆流接觸，并且通過氣體以及液體傳質(zhì)，這樣就可以將氣體當(dāng)中的飽和水去除。

（2）在吸收塔下面會排出三甘醇富液，對其進行降壓操作，然后對其進行升溫，進入到閃蒸罐內(nèi)部，在進行閃蒸操作之后會出現(xiàn)一些烴類物質(zhì)，以及一些水分。在對其進行閃蒸操作之后，三甘醇富液會進入到三甘醇預(yù)過濾器當(dāng)中，進行三級過濾，其目的就是要將里面的雜質(zhì)完全去除。

（3）在三甘醇再生塔內(nèi)部，經(jīng)過再生操作的三甘醇貧液會在三甘醇緩沖罐內(nèi)部與三甘醇富液進行建文處理，然后會進入到三甘醇循環(huán)泵內(nèi)部進行增壓操作，然后經(jīng)過干氣一貧液換熱器進行冷卻，最后進入到三甘醇吸收它的上面位置，這時候已經(jīng)完成三甘醇的吸收以及循環(huán)再生過程在。

（4）在再生塔內(nèi)部，通過對火管進行應(yīng)用，可以對重沸器進行加熱。為了將貧甘醇的再生質(zhì)量提升上去，可以再貧液精餾柱上面對汽提氣注入設(shè)備進行設(shè)置。

（二）HYSYS對三甘醇脫水工藝進行模擬

在石油化工領(lǐng)域，經(jīng)常使用的模擬軟件就是HYSYS軟件。經(jīng)過三相分離器進行分離操作之后，天然氣的壓力大概為5兆帕，溫度為四十?dāng)z氏度，水露點為三十五攝氏度，對于水含量而言，為998.1毫克/立方米。

在對天然氣進行脫水操作之后，應(yīng)該要求天然氣當(dāng)中的水含量小于155毫克/立方米，而且對于水露點而言，應(yīng)該小于零攝氏度。在對脫水過程進行模擬過程中，將吸收塔的理論塔板設(shè)置為3，并且將三甘醇的貧液濃度設(shè)置為98.6%，并且將循環(huán)量設(shè)置為0.2立方米/小時。在進行模擬之后，脫水操作之后干氣水露點為零下0.05攝氏度。

三、對三甘醇的脫水效果影響因素進行分析

（一）原料氣進塔溫度對脫水效果的影響

吸收它在進行工作過程中，工作壓力大概為5兆帕，并且對于三甘醇的貧液濃度而言，大概為98.6%，溫度為三十七攝氏度。在這種條件下，不同塔板數(shù)值原料氣溫度對脫水效果所造成的影響可以用圖1進行描述。

從上面圖中可以發(fā)現(xiàn)，隨著原料氣溫度的不斷上升，干氣含水量也變得越來越大，并且當(dāng)理論塔板數(shù)值為3的時候，干起含水量出現(xiàn)比較明顯的上升，其主要原因可以概括成以下兩點：首先，三甘醇在吸收水分過程中，會釋放出比較多的熱量，但是由于原料氣溫度不斷上升，對吸水過程造成比較嚴(yán)重的抑制作用;其次，隨著溫度的不斷上升，水蒸氣在天然氣當(dāng)中的溶解度變得越來越大，這樣就使得三甘醇水溶液的溶解度變得非常小。

從上面的分析中可以發(fā)現(xiàn)，如果原料氣進塔的溫度是比較高的，對脫水效果就會造成一定的影響，相反，如果天然氣的溫度是比較低的，會將三甘醇貧液的粘度增加上去，進而對脫水效果造成嚴(yán)重的影響，因此在對原料氣金塔溫度進行選擇時候應(yīng)該將溫度控制在三十一五攝氏度。

（二）三甘醇貧液溫度對脫水效果造成的影響

三甘醇品液溫度對脫水效果造成的影響可以用圖2進行描述。

從上面的圖中可以發(fā)現(xiàn)，隨著三甘醇貧液溫度的不斷上升，干氣含水量也逐漸上升，主要原因在于由于溫度太高，對氣液傳質(zhì)過程中造成影響，如果三甘醇的貧液溫度為五十?dāng)z氏度，即使對三甘醇貧液循環(huán)量進行提升，對脫水效果也不會造成任何影響。

參考文獻：

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