天然气脱水装置露点的技术研究

脱水处理是天然气生产和运输过程中必不可少的一环.由于受设备设计和制造水平的限制,国内天然气矿场集输中所需的中小处理量的天然气脱水设备大部分采用引进.因此,研究和开发能达到国外同类装置技术水平、替代进口的天然气脱水单元,是十分必要的.三甘醇吸收法脱水工艺是国外发展比较成熟的一项技术,也是应用最普遍的天然气脱水方法.该文在分析引进的系列橇装甘醇脱水装置的基础上,从天然气甘醇脱水的机理、工艺流程、自控仪表、关键设备、橇装技术及操作实践等方面对矿场集输用橇装天然气甘醇脱水装置进行了比较深入和系统的研究,明确指出:脱水吸收塔和再生器是天然气三甘醇脱水系统的核心;各设备操作温度对脱水效果的影响最为显著;气体汽提是提高三甘醇贫液浓度最简单、最常用的一种方法;自控系统是三甘醇脱水装置可靠和稳定运行的关键;开发适合于橇装安装的设备和仪表有助于实现装置的橇装化.针对引进的天然气脱水装置在生产运行过程中存在一些问题,本文提出了改进的工艺流程.以收集的长庆气田的技术工艺参数为基础数据,给出了处理量40×10<'4>m<'3>/d天然气脱水装置的工艺计算全过程.重沸器甘醇工作温度直接影响脱水效果,在研究引进装置温控系统的基础上,设计了一套重沸器甘醇温度控制系统,可将重沸器内三甘醇的温度控制在设定值的±2℃以内.在以上理论分析和研究的基础上,结合长庆气田天然气集输工艺的工况特点,开发了处理量40×10<'4>m<'3>/d的橇装天然气脱水装置.现场工业性试验和生产运行表明,装置各项性能指标均符合或超过设计要求,达到了同类引进设备的技术指标,整套装置的技术水平处于国内领先地位.

天然气从地下出来后富含水汽，该水汽需再次去出以防管道被腐蚀、水汽凝聚在管道中结冰以降低传输费用和确保管道传输天然气的质量稳定。一般情况下，水汽的去除是通过三乙烯基乙二醇——该介质为吸湿物质，同时也吸收其他污染物。湿乙二醇通过蒸馏和再循环再生，该方式费用昂贵，所以当气体中水分含量达不到传输和使用的要求时需对这个处理过程进行优化。优化干燥过程要求对气体的水分含量进行连续测量。在美国，天然气传输和使用时水分含量标准为每百万标准立方英尺含水7磅，对应于露点温度为-39℃(dp)。天然气水分测量中的技术难题。

当乙二醇吸收杂质到饱和时，烃类炭氢化合物，硫化氢和其他腐蚀性气体经干燥后一直残留在天然气中，另外，在此过程中添加了乙二醇，这些成分影响传感器，如果不用专用采样系统可靠处理，炭氢化合物将损坏和覆盖传感器，延缓响应时间，如果乙二醇等物质沉积于传感器上，它将改变响应特性。在没有损坏传感器之前，腐蚀性物质将永久性地改变传感器对湿度的响应。