试析旋转填充床在天然气脱水与脱硫液再生中的研究

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1、北京化工大学硕士学位论文旋转填充床在天然气脱水与脱硫液再生中的研究姓名：于召洋申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：郭锴20070530北京化工大学硕士学位论文旋转填充床在天然气脱水与脱硫液再生中的研究摘要水是天然气从采出至消费过程中，在各个处理或加工步骤中最常见的杂质，而且其含量经常达到饱和状态。一般认为天然气中的水分只有当它以液态形式存在时才会有害处，因此工程上常以露点温度来控制天然气中的含水量。水汽的存在，不仅减少了管线的有效输送能力，还降低单位气体体积的热值。因此天然气脱水是进行长距离管道安全输送或进行轻

2、烃回收前必不可少的环节。旋转填充床(rotatingpackedbed，简称RPB)，又称超重机，是用离心力强化传质、混合及分离的新型设备，目前己在化工、环保、超细材料的制备以及气、液、固三相分离等工业过程中应用。旋转填充床传质效果好，装置尺寸大大小于传统吸收塔，将其应用于天然气脱水能取得强于传统工艺的效果。工业上三甘醇吸收气体中的水普遍是在吸收塔中进行的，但末见有文献报道将旋转填充床用于处理气体中水的工作。用窄气和水汽的混合气体模拟含水汽的天然气，在旋转填充床中进行含水湿空气的脱水实验。研究了三甘醇(简称为TEG)

3、吸收液流量、吸收液浓度、进气空气量、旋转床转速对脱水后空气露点的影响。实验结果表明：脱水后干空气的露点随着吸收液流量的增大而降低，随着转速的增大而降低，吸收液的浓度对露点降起到关键的作用，北京化工大学硕士学位论文当浓度低于90％以下时，无论怎样改变操作条件都无法达到所要求的露点。通过模拟实验建立了天然气脱水的数学模型，计算出了旋转填充床脱水的平衡度，且其脱水的平衡度都在95％以上，远远高于传统塔式设备80％左右的平衡度。现有的天然气脱水装置主要以塔式设备为主，并且其工艺也比较成熟，但其占地面积大，投资高，操作不便，拆

4、装难度大等成为其主要缺点。然而旋转填充床以其占地面积小，投资少，便于安装，操作简单等优点，已经在很多领域得以应用。实验研究表明，旋转填充床可以达到30。C的露点降，完全达到了长距离管道输送要求，有很好的工业应用前景。吸收了硫化氢的脱硫液，如不及时再生或再生不充分，都会对后序脱硫工段造成不良影响，无法将硫化氢气体脱除到所要求的标准。现有的脱硫液再生方法主要是靠直接通入空气在再生槽内再生，此方法再生耗时长，且再生后的脱硫液的脱硫效率明显下降。基于上述种种原因，我们采用了旋转填充床再生的方法来再生脱硫液，利用超重力机极大地

5、强化微观混合，高强度进行传质，剧烈的扰动又使气液两相接触面不断更断，旋转填充床的这些特点缩短了脱硫液的再生时间，也提高了其再生后的脱硫效率。实验证明，用一台7L的超重力旋转填充床替代原有的320L再乍槽，町以达到更好的再生效果。关键词：天然气，旋转填充床，脱水，露点，三甘醇11北京化工大学硕士学位论文ResearchandApplicationofRotatingPackedBedinNaturalGasDehydrationWateristhemostcommonimpurityinnaturalgasfromex

6、ploitationtoconsumptionineverysingleprocess．Vl／henthewaterexistsinthestateofliquidinnaturalgas，itwillbeconsideredtobeharmfulgenerally．Therefore，thedewpointtemperatureisoftenusedtocontroltheconcentrationofwatervaporinnaturalgasinchemicalindustry．And，theexistence

7、ofwatervaporwillreducetheefficienttransportationofpipes．Therefore，naturalgasdehydrationisindispensableinlongdistancetransportation．Rotatingpackedbed(RPB)，orHigee，isanew-stylechemicalprocessequipmentusedtointensifymass—transfer,separation，reaction．Therewaswidest

8、applicationinthechemicalindustry．Comparewiththetraditionalmass-transferequipment，itisahighefficiency,smallvolume，simpleoperationequipment．Presently,itiswidelyusedinthechemic