水局部积累将限制管道中天然气流率,降低输气量,而且水存在使输气过程增加了不必要动力消耗液相水与或接触后会产生具有腐蚀性酸,不仅导致常见电化学腐蚀,它溶于水生成还会促使阴极放氢加快,阻止原子氢结合为分子氢,从而造成大量原子态氢积聚在钢材表面,导致钢材氢鼓泡氢脆及硫化合物应力腐蚀开裂湿天然气中经常遇到另个麻烦问题是,其中所含水分和小分子气体及其混合物可在较高压力和温度高于条件下,形成种外观类似于冰固体水合物。因此,天然气般都应先经脱水处理,使之达到规定指标后才能进入输气干线。我国强制性国家标准规定在天然气交接点温度和压力条件下,天然气水露点应该比最低环境温度低。在或存在情况下,目前海洋工程设计过程中认为只有当水露点比最低操作温度低时介质不具有腐蚀性。甘醇类化合物具有很强吸湿性,其水溶液冰点较低,故其被广泛应用于天然气脱水。最初应可用二元精馏方法先计算出所需理论塔板数,根据经验取包括顶部回流冷凝器和底部重沸器块理论塔板,再由总板效率或等板高度来计算。总板效率理论塔板数实际塔板数所以,实际塔板数块解吸塔工艺条件及有关物性计算操作压力操作温度塔顶,塔底全塔由反应热全塔平均温度按甘醇算得平均摩尔质量计算塔顶解吸气体流量为进塔富液流量组分摩尔流量质量流量水解吸塔底贫液组成和流量组分摩尔流量质量流量质量总计设备览表脱水装置主要设备表设备名称数量单位直径类型备注吸收塔个泡罩塔层塔板,板间距塔高泡罩直径选重沸器台火管式重沸器传热面积闪蒸罐台重力卧式分离器长度为原料气分离器台不带捕雾气重力卧式分离器长度为贫富甘醇换热器台固定管板式换热器传热面积气体贫甘醇换热器台管壳式换热器传热面积储罐台切补充罐台切废气分液罐台切纤维过滤器台袋式切活性炭过滤器台切循环泵台离心泵转速,轴功率精馏柱个填陶瓷填料气提柱个填料高度为况低温工艺冷冻分离高压天然气节流膨胀降温能同时控制水露点烃露点适用于高压天然气溶剂吸收法天然气与水分在脱水溶剂中溶解度差异氯化钙水溶液便宜,露点降较低适用于边远寒冷气井氯化钼水溶液对水有很高容量,露点降为由于价高,般不使用甘醇胺溶液同时脱水,携带损失大再生温度要求高露点降低于三甘醇脱水仅限于酸性天然气脱水二甘醇水溶液对水有较高容量溶液再生容易再生度不超过。露点降低于三甘醇脱水,携带损失大。新装置多不采用三甘醇水溶液对水有高湿容量再生容易浓度可达,蒸汽压低携带损失小露点降高应用最普遍固体吸附法利用多孔介质表面对不同组分吸附作用活性铝土矿便宜湿容量低露点降低活性氧化铝湿容量较活性铝土矿高干气露点可达,但能耗高不宜处理含硫天然气硅胶湿容量高,易破碎般不单独使用分子筛高湿容量高选择性露点降大于应用于深第部分说明书总论项目名称建设单位企业性质项目名称仪陇净化厂天然气脱水项目气源龙岗井建设单位中国石油西南油气田分公司企业性质国有企业编制依据参考中华人民共和国石油天然气行业标准天然气脱水设计及规范中华人民共和国标准化法中华人民共和国标准化法实施条例化工工业产品标准化工作管理办法以及国家有关规定。化工工业科技发展规划计划及化工生产发展规划计划。化工标准规划和化工标准体系表。跨年度计划项目和调整后能够转入到本年度计划项目。上级机关及生产科研使用外贸等部门和单位急需制定标准项目。天然气是目前最具有前途新兴能源。目前龙岗气田已经打了共三口井,其中井日产天在国内外广为采用。三甘醇脱水优点投资较低压降较小,甘醇脱水压降为为连续操作,补充溶解量,由经验值可得甲烷和乙烷溶解度约为估算。即溶解于甘醇甲烷和乙烷为则塔底富液中各组分含量为全部被吸收在原料气中含量少故在计算是忽约。出塔气组成和流量算干气组成除上述吸收了则为出塔干气流量干气总量为根据安托尼方程式式中,饱和蒸汽压,温度,安施尼常数由天然气加工工程查得水见表表水安施尼常数时将带入式可得饱和蒸汽压为水水表吸收塔物料衡算汇总入塔原料气组成与流量组分摩尔流量质量流量质量总计物质水吸收塔净化气组成与流量组分摩尔流量质量流量质量水总计入吸收塔甘醇密度流量组分摩尔流量质量流量质量总计脱水量在原料气温度为,原料气压力取,干气水露点在查图天然气含水量图查得可知进料气含水量为水水干气含水量为水吸收塔脱水量由式求得计。三甘醇脱水工艺流程甘醇脱水装置主要由吸收系统和再生系统两部分组成。工艺过程核心设备是吸收塔。天然气脱水过程在吸收塔内完成,在再生塔内完成甘醇富液再生。原料天然气从吸收塔底部进入,与从塔顶进入甘醇贫液在塔内逆流接触,脱水后天然气从吸收塔顶部离开,甘醇富液从吸收塔底部离开,富液经过再生塔顶部冷凝器盘管升温后进入闪蒸罐,离开闪蒸罐儿液相经过过滤器过滤后流入贫富液换热器缓冲罐,进步升温后进入再生塔。在再生塔内经过加热时甘醇富液中水分在低压高温下脱除,再生后贫液经贫富液换热器冷却后,经甘醇泵泵入吸收塔顶部循环使用。其工艺流程图如下脱水装置脱水工艺方法选择通常采用脱水工艺方法有溶剂脱水法和固体干燥剂吸附法。溶剂吸收法具有设备投资和操作费用较低优点,较适合大流量高压天然气脱水,脱水吸收剂应该对天然气中水蒸气有很强亲和能力,热稳定性好,不发生化学反应,容易再生,蒸气压低,对天然气和液烃溶解度低,起泡和乳化倾向小,对设备无腐蚀,同时还应价廉易得。常用脱水吸收剂是甘醇类化合物,尤其是三甘醇因其露点降大,成本低和运行可靠,在具有很强吸湿性,其水溶液冰点较低,故其被广泛应用于天然气脱水。最初应用于工业是二甘醇,上世纪年代后主要采用三甘醇,其热稳定性更好,容易再生,蒸气压更低,且相同质量浓度下可达到更大露点降,而且得毒性很微薄,沸点较高,常温下基本不挥发,故使用时不会引起呼吸中毒,与皮肤接触也不会造成伤害。因此,脱水方法是天然气工业中应用最普遍方法。脱水装置主要包括两部分天然气在压力和常温下脱水富溶液在低压和高温下再生提浓。三甘醇脱水工艺流程图所示流程包括了若干优化操作方面考虑,如以气体换热器调节吸收塔顶温度,以分流或全部富液换热方式控制进入闪蒸罐富液温度,以干气汽提提高贫浓度,以及设置多种过滤器等。富液由吸收塔底部流出,经减压后进入重沸器上部富液精馏柱中换热盘管加热后,进入闪蒸罐闪蒸,闪蒸气进入燃料系统。闪蒸后富液经缓冲罐后与热贫换热,然后进入富液精馏柱,与来自重沸器蒸汽逆流接触而得到部分提浓。在重沸器内,富液被加热至约,除去其中绝大部分水分。随后,溶液经贫液精馏柱后进入缓冲罐,与自下而上气提气逆流接触而进步提浓。高温贫液在缓冲罐中与富液换热后。经冷却器冷却,再经循环泵升压后返回吸收塔上部。主要工艺设备原料气分离器进入吸收塔原料气般都含有固体和液体杂质。实践证明,即使吸收塔与原料气分离器位置非常近,也应该在二者之间安装入口分离器。此分离器可以防止新鲜水或盐水液烃化学剂或水合物抑制剂以及其他杂质等大量和偶然进入吸收塔中。即使这些杂质数量很少,也会给吸收和再生系统带来很多问题溶于甘醇溶液中液烃可降低溶液脱水能力,并使吸收塔中甘醇溶液起泡。不溶于甘醇溶液液烃也会堵塞塔板,并使重沸器表面结焦游离水增加了甘醇液循环流率重沸器热负荷和燃料用量携带盐水随天然气起来自地层水中所含盐类,可使设备和管线产生腐蚀,沉积在重沸器火管表面上还可使火管表面局部过热产生热斑甚至烧穿④化学剂例如缓冲剂酸化压裂液可使甘醇溶液起泡,并具有腐蚀性。如果沉积在重沸器火管表面上,也可使其局部过热固体杂质例如泥沙铁砂可使溶液起泡,使阀门泵受到侵蚀,并可堵塞塔板或填料。吸收塔湿天然气气流中含有较高,不能使用碳钢。推荐使用碳钢内衬,不锈钢,依据工艺提供计算模型依据,确定内衬最高位置,般到位置,接触塔顶不需要内衬,那里干气腐蚀
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