天然气脱水项目立项初步设计报告

天然气脱水方法溶剂法固体吸附法等。

从以下几方面对比吸收法与吸附法脱水。

吸收法建设费用低。

吸收法操作费用低。

吸收塔压降小，而且吸收法脱除单位质量水再生热小。

吸收法甘醇再生在常压下进行，补充甘醇容易。

吸附法更换吸附剂时需中断生产，有时影响向下游连续供气。

④吸收装置脱水深度低。

只能将天然气脱水至露点左右吸附法，特别是分子筛能将气体含水脱至满足天然气深冷加工要求。

气流中重烃等易使吸附剂中毒，丧失活性在本次工程设计选择溶剂吸收法脱水。

工艺路线为原料天然气经过入口分离器去除其中大部分液固杂质，然后经过吸收塔脱除其中水蒸气，得到干气溶剂经过吸收塔后由贫液变为富液，需要到再生塔进行高温低压脱除溶解在其中水分，从而得到贫液，并继续用作吸收剂，从而完成个工艺循环。

研究结论由上可知，能达到干气露点要求前提下，溶剂吸收脱水比吸附脱水好，常用于管输天然气处理。

但要求天然气深度脱水情况采用分子筛法脱水。

本次设计采用溶剂吸收脱水法。

基础数据原料气和产品原料气湿基组成及相关物性常数组分相对分子量注原料气不含有机硫原料气处理量原料气温度原料气压力产品拟建天然气脱水装置产品气为干净化天然气，该产品气质量符合国家标准天然气中二类气技术指标。

其有关参数如下产品气质量产品气温度产品气压力含量总硫含量以硫计含量水露点在条件下建设规模根据中国石油西南油气田分公司编制该区域气田开发部署情况，结合该区域内现有净化厂处理能力及应急能力调配方案，本工程天然气总处理规模确定为，年开工时间按小时计。

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，在甘醇类化合物中经济性最好，因而广为使用。

当要求天然气露点降至时，通常应采用甘醇脱水。

甘醇法脱水主要用于天然气露点符合管道输送要求场合，般建在集中处理厂湿气来自周围井和集气站输气首站或者天然气脱硫脱碳装置下游。

表天然气脱水方法方法名称分离原理示例特点应用情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度脱水化学反应法利用与化学反应可使气体完全脱水，但再生困难用于水分测定流程简述水是天然气从采出至消费各个处理加工步骤中最常见杂质组分，且其含量经常达到饱和。

冷凝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，阻止原子气，得到干气溶剂经过吸收塔后由贫液变为富液，需要到再生塔进行高温低压脱除溶解在其中水分，从而得到贫液，并继续用作吸收剂，从而完成个工艺循环。

研究结论由上可知，能达到干气露点要求前提下，溶剂吸收脱水比吸附脱水好，常用于管输天然气处理。

但要求天然气深度脱水情况采用分子筛法脱水。

本次设计采用溶剂吸收脱水法。

基础数据原料气和产品原料气湿基组成及相关物性常数组分相对分子量注原料气不含有机硫原料气处理量原料气温度原料气压力产品拟建天然气脱水装置产品气为干净化天然气，该产品气质量符合国家标准天然气中二类气技术指标。

其有关参数如下产品气质量产品气温度产品气压力含量总硫含量以硫计含量水露点在条件下建设规模根据中国石油西南油气田分公司编制该区域气田开发部署情况，结合该区域内现有净化厂处理能力及应急能力调配方案，本工程天然气总处理规模确定为，年开工时间按小时计。

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