[撬装式天然气脱水装置技术分析]天然气撬装站

　　摘要：随着社会的进步和科学技术的快速发展，在借鉴国外先进的技术基础上加强对撬装式天然气脱水装置技术的研究对提高我国石油化设备的装置开发建设具有重要的作用。文章在三甘醇脱水原理的基础上分析了撬装式天然气脱水装置的工艺流程以及撬装式天然气脱水装置的技术特点。
　　关键词：天然气；脱水装置；撬装；三甘醇脱水方法
　　中图分类号：TE868　　　　文献标识码：A　　　　　　文章编号：1009-2374（2012）23-0069-02
　　1　三甘醇的脱水原理
　　撬装式天然气脱水装置主要采用三甘醇脱水方法，这种方法不仅是应用最为广泛的一种方法，而且也是相对比较成熟的技术。三甘醇又称三乙二醇醚，化学分子式为：，
　　三甘醇具有非常强的吸水性，这种化学分子在高温条件下具有再生的特点。三甘醇在撬装式天然气脱水装置的主要作用是降低天然气中的含水量。三甘醇的脱水原理主要是利用三甘醇较强的吸水性将天然气中的水分吸收，而吸收了水分的三甘醇被称为是富液，当富液进入重沸容器后，在高温或者常温的状态下将天然气中的水分蒸发，然后再加上个干气汽提，这样就可以得到浓度在98%以上的三甘醇贫液，而这种三甘醇贫液可以重复使用。其中三甘醇的物理性质如下表所示：
　　表1　三甘醇的物理特性
　　相对分子质量 密度/
　　（20℃） 冰点/℃ 沸点
　　/℃ 粘度Pa·s/（20℃） 理论热分解温度/℃ 再生
　　温度/℃
　　150.2 1.1254 -7.2 285.5 47.8×103 206.7 176.7～204
　　2　撬装式脱水装置技术分析
　　２.1　撬装式脱水装置的工艺流程
　　没有脱水的天然气首先通过采用气站分离器进行分离气液分离后在温度10℃～40℃的状态下进入吸收塔的底部再次进行气液分离。然后从上到下与塔顶进入的贫三甘醇溶液逆流接触，这种天然气中有一部分的饱和水被三甘醇吸收，而脱水后的天然气与塔顶贫液盘管也就是与进塔前的贫液进行换热后外输到主线和支线。当三甘醇富液从吸收塔的积液箱流出，并在富液精馏柱的顶部进行换热，然后再进入闪蒸罐中，在闪蒸罐中闪蒸出溶解在溶液中的烃类。三甘醇进入缓冲罐中与贫液再次进行换热，在换热后进入活性碳过滤器以及滤布过滤器将溶液中的一些降解物质和杂物过滤掉，接着将过滤后的三甘醇放进富液精馏柱中，然后再进入重沸器中进行提浓再生。最后将生成的三甘醇贫液放进缓冲罐中，经循环泵送入干气贫液换热器后进入吸收塔的顶部，完成三甘醇的再生循环过程。其中采用三甘醇的撬装式天然气脱水装置中主要的操作参数如表2所示：
　　表2　撬装式脱水装置主要操作参数
　　图1 撬装式天然气脱水装置工艺流程图
　　2.2　撬装式天然气脱水装置技术特点分析
　　撬装式天然气脱水装置主要有净化设备、闪蒸设备、热传递设备以及管线设备等设备组成。其中影响天然气脱水效果的因素主要有三甘醇的浓度、三甘醇的处理量、温度以及操作压力和循环速率等，所以应该加强对撬装式天然气脱水装置的主要设备和参数进行设置。
　　撬装式天然气脱水装置中三甘醇脱水剂是其中重要的脱水装置，这种脱水剂具有脱水能力强、安全可靠以及节能效果显著等特点。在撬装式天然气脱水装置运行的过程中应该注意最低露点，如果露点达到－31℃，但是这种状态下的露点又没有达到固体脱水剂的深度的温度，这就会造成露点不合格的现象的发生，并且如果三甘醇被空气氧化或者出现污染的现象，则会导致三甘醇具有腐蚀性，所以应该注意三甘醇的存储。
　　2.2.1　吸收塔主要是板式塔，在操作的过程中，液体横向流过塔板，而靠逆流堰保持板上有一定厚度的流动液层。齿缝浸没在液层中，并且当上升的气体流入到液层中，被分散成很多的流股和气泡，从而可以在板上形成泡沫层和鼓泡层，为气液两相提供传质界面。
　　2.2.2　贫液浓度的确定。在撬装式天然气脱水装置中，吸收塔的压力在17MPa时，吸收塔顶流出天然气露点的温度与吸收塔上的操作压力没有很大的联系，而三甘醇的吸收塔的操作压力却要比设定值低很多，所以在进行露点计算时可以不考虑操作压力。但是吸收塔的操作温度与出塔的脱水的天然气的露点有很大的影响，所以进入塔中天然气的质量流量要远比进塔贫液中的质量流量大。所以吸收塔的有效温度一般由进料的天然气的温度
　　确定。
　　2.2.3　三甘醇溶液的循环量的确定。在三甘醇贫液的浓度确定后，其吸收塔的理论级数和三甘醇溶液的循环量就由干天然气的露点进行确定。吸收塔的理论级数和物质循环量的增加都能够使露点降增加，吸收塔的设备费用也会增加，而物质主要是溶液和操作费用也会增加。如果在三甘醇贫液一定的情况下，露点降会随着循环量的增加而增加，但是当循环量增加到一定的程度后，露点降的增加速度就会降低，所以应该规定循环量增加的范围。
　　3　结语
　　在天然气生产和运输中，脱水处理是重要的环节之一，但是由于我国天然气脱水装置的设计方式和制造水平具有一定的局限性，因此目前我国很多的天然气脱水装置都是引进国外先进的技术。所以加强先进的脱水装置技术的开发研究，以代替国外的天然气脱水装置，对提高油田企业的经济效益具有重要的价值和意义。
　　参考文献
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　　作者简介：杨杰（1971-），男，四川南充人，重庆华川油建装备制造（集团）有限公司中级工程师，硕士，研究方向：压力容器设计、计算、制造工艺、油气集输。
　　（责任编辑：周　琼）