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天然气脱水的方法有低温分离 天然气低温分离脱水工艺流程( 二 )

生活经验天然气


目前，固体吸附法在化工、冶金、石油炼制和轻工业等部门获得了广泛的应用 。在天然气加工中 ， 脱水、脱硫过程都可以应用吸附法 。特别是吸附法脱水 ， 由于其具有深度脱水高、装置简单、占地面积小等优点，在天然气在深度脱水、深冷液化和海上平台等方面居于不可动摇的地位 。
根据吸附剂表面与吸附质之间作用力的不同，吸附可分为物理吸附和化学吸附 。在实际过程中 ， 有时物理吸附与化学吸附相伴发生 ， 同一物质在低温时物理吸附为主，在高温时以化学吸附为主 。在通常的吸附分离中，主要是物理吸附 。
2.3 脱水装置设计
此次设计所选用的脱水装置有：卧式过滤分离器、脱水吸收塔（塔顶捕雾器和塔板之间设冷却盘管代替气体-甘醇换热器）、立式闪蒸罐、三甘醇再生塔（富液精馏柱顶设换热盘管、塔顶设回流冷凝器、塔底设重沸器）、贫液汽提柱、缓冲罐（内设三甘醇贫富液换热盘管）、三甘醇循环泵、三甘醇过滤器、三甘醇冷却器、废气分液罐和灼烧炉 。
图 2.1AutoCAD 绘制的工艺流程设计图
（1-湿天然气；2-出塔干气；3-TEG 富液；4-闪蒸后的TEG 富液；5-TEG 富液再生；6-再生的TEG贫液；7-TEG 贫液进塔；8-闪蒸气；9-含水气；10-汽提气；11-燃料气；12-原料气；13-污水至污水池；14-干天然气至输气干线；15-补充TEG；16-循环冷水；17-循环回水；A-卧式过滤分离器；B-脱水吸收塔；C-闪蒸罐；D-富液精馏柱；E-重沸器；F-贫液汽提柱；G-缓冲罐；H-TEG 循环泵；I-TEG 冷却器；J-TEG 过滤器；K-废气分液罐；L-灼烧炉）
工艺过程的中心设备是吸收塔，用泵将TEG泵人到吸收塔的顶部，TEG经过吸收塔时与气流逆流接触后向下沉动，富TEG水溶液从塔底排出，再经过冷凝器的盘管升温并过滤后，进入闪蒸罐闪蒸出富TEG中溶解的烃类组分，然后液相流人贫富甘醇换热升温并过滤后，进入脱水单元的再生器部分，在再生培内通过加热使TEG吸收的水分在常压下脱除从而提浓，再生后的TEG经贫富甘醇换热器冷却后，泵入吸收塔循环使用 。而湿天然气由吸收塔底进入，进入洗涤器后自下而上与TEG接触传质 ， 然后经塔顶分离器后外输 。
1、入口分离器
一半以上的脱水装置的问题都是由于入口气体不够充分洗涤而引发的 。
常见五种污染物是：
（1）游离水：水会增加甘醇的循环量、重沸器的热负荷和燃料费用 。
（2）油或烃类：可溶解的烃会减弱甘醇的脱水能力．有游离水存在时不可溶的油会在换热器的热交换表面结焦 ， 同时会增加甘醇的浓度 。
（3）带入的盐水：盐溶解于甘醇中会腐蚀钢材 ， 特别是不锈钢，容易引起重沸器火管穿孔 。
（4）添加剂：如腐蚀防护剂、酸化和压裂液，这些物质易引起发袍、腐蚀和对火管造成热腐蚀 。
（5）团体杂质：如砂、腐蚀产物(FeS、铁锈等)，这些固体易引起发泡，侵蚀阀门和泵，堵塞塔板和填料 。
进口湿气的完全洗涤是保证装置安全生产的必要前提 。许多大的三甘醇脱水装置都在吸收塔前设有分离器或洗涤器，可能的话．还设有过滤器 。洗涤器的负荷要能处理最大气体流量的125％ 。
2、吸收塔
如图[8]2.2所示，吸收塔由底部的洗气段、中部的传质或干燥段、顶部的甘醇冷却和捕雾器组成 。
图2.2甘醇吸收塔
湿天然气切向进入塔底部一体化的气体洗涤器，然后穿过丝网捕雾器以去除随气体带入的残余液体颗粒，通过这样的两级处理使可能进入甘醇体系的污染物最小化 。一体化的气体洗涤器是对入口分离器的补充，它不能代替入口分离器 。
在干燥段，气体由下而上与由上而下三甘醇进行逆流接触，一般需4～12层泡罩塔板或浮阀塔板，尽管浮阀塔比泡罩塔有较高的效率，但由于泡罩在低气速下不致漏液，且适合粘性液体 。因此，实际过程中，往往采用泡罩塔板 。
甘醇趋向于发泡，因此塔板间距至少应保持204mm，比较合适的值是6l0～760mm 。安装时，应保持塔体垂直，否则由于塔板上液位不一致将影响到气液接触效果 。
塔顶的捕雾器保证气相中尽可能少地夹带甘醇，捕集垫由l00～200mm的不锈钢和涤纶组成 。液体的分离空间是十分重要的，从捕雾器到第一块塔板的距离至少应为板间距的1.5倍 。
3、闪蒸罐
在甘醇吸收水分的过程中，较重的烃类包括芳香烃会不可避免地部分溶解于甘醇溶液 。
可应用两相分离器进行分离，此时溶液的停留时间为5—10min 。如果甘醇吸收有大量的重质烃，气体的相对密度大，这时可选用三相分离器，其停留时间应为20—30min 。气体—凝液—甘醇分离的最佳条件是350—500kpa，38—65℃，该条件下闪蒸出的闪蒸气可不经压缩而直接作燃料气或汽提气使用 。


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