天然氣脫水裝置露點的技術(shù)研究

脫水處理是天然氣生產(chǎn)和運輸過程中必不可少的一環(huán).由于受設(shè)備設(shè)計和制造水平的限制,國內(nèi)天然氣礦場集輸中所需的中小處理量的天然氣脫水設(shè)備大部分采用引進.因此,研究和開發(fā)能達到國外同類裝置技術(shù)水平、替代進口的天然氣脫水單元,是十分必要的.三甘醇吸收法脫水工藝是國外發(fā)展比較成熟的一項技術(shù),也是應(yīng)用最普遍的天然氣脫水方法.該文在分析引進的系列橇裝甘醇脫水裝置的基礎(chǔ)上,從天然氣甘醇脫水的機理、工藝流程、自控儀表、關(guān)鍵設(shè)備、橇裝技術(shù)及操作實踐等方面對礦場集輸用橇裝天然氣甘醇脫水裝置進行了比較深入和系統(tǒng)的研究,明確指出:脫水吸收塔和再生器是天然氣三甘醇脫水系統(tǒng)的核心;各設(shè)備操作溫度對脫水效果的影響最為顯著;氣體汽提是提高三甘醇貧液濃度最簡單、最常用的一種方法;自控系統(tǒng)是三甘醇脫水裝置可靠和穩(wěn)定運行的關(guān)鍵;開發(fā)適合于橇裝安裝的設(shè)備和儀表有助于實現(xiàn)裝置的橇裝化.針對引進的天然氣脫水裝置在生產(chǎn)運行過程中存在一些問題,本文提出了改進的工藝流程.以收集的長慶氣田的技術(shù)工藝參數(shù)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),給出了處理量40×10<'4>m<'3>/d天然氣脫水裝置的工藝計算全過程.重沸器甘醇工作溫度直接影響脫水效果,在研究引進裝置溫控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一套重沸器甘醇溫度控制系統(tǒng),可將重沸器內(nèi)三甘醇的溫度控制在設(shè)定值的±2℃以內(nèi).在以上理論分析和研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合長慶氣田天然氣集輸工藝的工況特點,開發(fā)了處理量40×10<'4>m<'3>/d的橇裝天然氣脫水裝置.現(xiàn)場工業(yè)性試驗和生產(chǎn)運行表明,裝置各項性能指標均符合或超過設(shè)計要求,達到了同類引進設(shè)備的技術(shù)指標,整套裝置的技術(shù)水平處于國內(nèi)領(lǐng)先地位.

天然氣從地下出來后富含水汽，該水汽需再次去出以防管道被腐蝕、水汽凝聚在管道中結(jié)冰以降低傳輸費用和確保管道傳輸天然氣的質(zhì)量穩(wěn)定。一般情況下，水汽的去除是通過三乙烯基乙二醇——該介質(zhì)為吸濕物質(zhì)，同時也吸收其他污染物。濕乙二醇通過蒸餾和再循環(huán)再生，該方式費用昂貴，所以當氣體中水分含量達不到傳輸和使用的要求時需對這個處理過程進行優(yōu)化。優(yōu)化干燥過程要求對氣體的水分含量進行連續(xù)測量。在美國，天然氣傳輸和使用時水分含量標準為每百萬標準立方英尺含水7磅，對應(yīng)于露點溫度為-39℃(dp)。天然氣水分測量中的技術(shù)難題。

當乙二醇吸收雜質(zhì)到飽和時，烴類炭氫化合物，硫化氫和其他腐蝕性氣體經(jīng)干燥后一直殘留在天然氣中，另外，在此過程中添加了乙二醇，這些成分影響傳感器，如果不用專用采樣系統(tǒng)可靠處理，炭氫化合物將損壞和覆蓋傳感器，延緩響應(yīng)時間，如果乙二醇等物質(zhì)沉積于傳感器上，它將改變響應(yīng)特性。在沒有損壞傳感器之前，腐蝕性物質(zhì)將永久性地改變傳感器對濕度的響應(yīng)。