天然气脱水装置工艺分析与改进.pdf

第6期 蒋 洪等：天然气脱水装置工艺分析与改进 49 天然气脱水装置工艺分析与改进 蒋 洪 ，杨 昌平 ，朱 聪 (1．西南石油大学，成都 610500；2．四Jil科宏石油天然气工程有限公司，成都 610021) 摘要：分析了在役三甘醇脱水装置设计和运行 中存在的主要问题 ，提 出了改进 的工艺措施和脱水工艺流程。在三甘醇脱水 改进工艺流程 中，应用了高效的板式换热器和先进的旋转齿轮甘醇泵 ，改善 了甘醇贫 富液换热效果 ，取消了甘醇贫液水冷却 器 、循环水系统及泵 出口缓冲装置 ，简化了工艺流程 ，降低了脱水装置 的能耗及操作 费用 ，在脱水装置设计和技术改造中具有 推广应用价值。 关键词 ：天然气 ；三甘醇 ；脱水装置 ；工艺改进 ；齿轮泵 ；板式换热器 中图分类号：TQ05 文献标识码：B 文章编号 ：1001-9219(2009)06—49—05 天然气脱水的 目的是保证天然气输送过程不 塔顶注人的贫三甘醇溶液逆流接触而脱除水，吸收 析出液态水 ，不形成水合物 ，控制管道和设备 的腐 塔顶部出来的天然气经气体一贫甘醇换热器换热后 蚀。目前 ，天然气的脱水方法应用较广泛的有低温 进入外输管道。吸收塔底部排出的三甘醇富液经凋 分离法脱水 、溶剂吸收法脱水和固体吸附法脱水。 压后与再生塔顶部气体换热后进入闪蒸分离器 ，尽 三甘醇(TEG)脱水是管输天然气控制水露点的常用 可能闪蒸出其中所溶的烃类 、CO、HzS等气体 ，闪蒸 脱水方法 ，具有工艺成熟可靠 、流程简单、投资及操 气体可根据其组成进入燃料系统或灼烧炉等。闪蒸 作费用较低 、能耗低等优势 ，在国内外管输天然气 后的三甘醇富液经过过滤器除去固体 、液体杂质 ， 脱水工艺中得到了广泛应用。国外三甘醇脱水工艺 进入再生塔换热罐与甘醇贫液换热后 ，三甘醇富液 技术在提高脱水深度、开发和应用新型 、高效脱水 进入再生塔提浓 ，再生后 的三甘醇贫液经冷却后 由 设备 、改进甘醇再生工艺 、控制再生尾气污染等方 泵输送至吸收塔，实现三甘醇贫液的循环利用。 面取得了一系列进展 】【。本文通过文献资料调研和 作者在西南油气田分公司重庆气矿沙坪气 田、 现场实地考察 ，分析 了在役三甘醇脱水装置设计和 川中油气矿净化厂 、克拉 2气田实地考察 了脱水装 运行中存在的主要问题 ，提出了改进工艺措施 ，应 置的设计和运行情况 ，调查分析表明：多数脱水装 用了高效的工艺设备 ，优化 了脱水工艺流程 ，降低 置运行状况正常，基本能达到管输天然气水露点的 了睨水装置能耗 ，有利于天然气脱水装置安全 、平 要求 ，但有 的脱水装置因原料气气质及地层水水质 稳运行 。 的变化 、设计流程和工艺参数不够优化 、设备选型 不尽合理等因素，致使出现了脱水装置运行成本上 1 三甘醇脱水流程及存在的问题 升 、脱水运行不稳定 、天然气水露点不合格等问题 。 根据原料气气质条件和水露点要求的不同，三 现将三甘醇脱水装置存在的主要问题归纳如下 7]： 甘醇脱水工艺 的具体流程可能有所不 同，但基本工 (1)原料气分离过滤及闪蒸分离效果较差，造 艺流程变化不大 ，主要 由进 口分离 、气体一甘醇吸收 成甘醇发泡和变质 脱水 、闪蒸分离及过滤 、三甘醇富液再生 、贫富换 原料气分离方案设置及设备选型不合理 、分离 热 、贫液泵循环等工艺过程组成 ，典型三甘醇脱水 元件质量不过关 ，使原料气分离效果差 ，