天然气的预处理过滤与脱水.ppt

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1、天然气预处理目录概述天然气预处理技术天然气预处理设备本章思考题概述1概述预处理目的不脱除杂质因此需要对天然气进行预处理会增加输气阻力,使管线输送能力下降;水分会腐蚀管线和设备;天然气的固态杂质在高速流动时会冲蚀管壁;使天然气流量测量不准;影响商品天然气质量;对后续处理系统的安全平稳运行构成威胁。脱除天然气中携带的油、游离水和泥砂等气液(固)杂质以及脱出天然气中的水蒸气等组分等天然气预处理技术2天然气预处理技术2.1预处理过滤原理天然气预处理过滤主要指的是:杂质的过滤和与液相的分离固态杂质:泥沙、岩石颗粒和硫化亚铁等液体杂质:液态水、凝析油和重烃等2天然气预处理技术天然气预处理

2、常用分离方法离心分离法过滤分离法2天然气预处理技术离心分离法原理1原理:当流体改变流向时,密度大的液滴具有较大的惯性,就会与器壁相撞,使液滴从气体中分离出来。它主要用于分离大量液体和大直径液滴,宜用于固体微粒大于50μm的气固分离。(净化大于1-3微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘等杂物)天然气预处理常用分离方法2天然气预处理技术过滤分离法原理2原理:利用气体与固体和液体微粒直径大小不同,气体可通过过滤介质,微粒被截留在过滤介质上,气体中悬浮的微粒就被分离出来。本方法适用于分离直径0.2μm至40μm的微粒。天然气预处理常用分离方法2天然气预处理技术2.2水合物防治从分离器分出的

3、天然气一般都含水(蒸汽)。含水的天然气当其温度降低至某一值后,就会形成固体水合物,堵塞管道与设备。天然气脱水是防止水合物形成的最好的方法,但需建脱水装置(一般情况下,压降1MPa,温降2~3℃),在气体处理规模较大且过程温度较低时才比较经济。防止固体水合物形成的方法有两种:加热法和脱水法。2天然气预处理技术加热法1加热法主要是指提高节流前天然气温度,包括蒸气或水加热方法。如果节流前后压降不变,提高节流前天然气的温度也等于提高了节流后(降压吸热)天然气的温度,可以有效预防节流后水合物的生成。组分名称CH4C2H6C3H8iC4H10nC4H10CO2H2S水合物临界温度,℃21

4、.514.55.52.51.010.029.0气体水合物的临界温度表2天然气预处理技术脱水法2吸附脱水的原理:吸附是用多孔性的固体吸附处理气体混合物,使其中一种或多种组分吸附(停留)于固体表面上,其他的不吸附,从而达到分离操作。水是一种强极性分子,分子直径(2.76A~3.2A)很小。不同孔径性固体的孔径是不同的,孔径大于3.2A的,都可以吸附水。天然气预处理设备3.1原料气预处理工艺原料气预处理最常见的方式是旋风分离、过滤分离、加热和脱水干燥相结合的方法。吸附原料气中的水蒸气干燥段分离段去除原料气带来的固体杂质凝析油、游离水分离下来的凝析油、游离水和固体杂质排放至污水池(罐

5、)。3.2天然气预处理设备1.旋风分离器2.过滤分离器3.天然气预热器4.干燥器(脱水装置)天然气预处理设备12341、旋风分离器旋风分离器是利用惯性离心力的作用,颗粒被抛向器壁而与气流分离,沿壁面落至锥底的排灰口,净化后的气体在中心轴附近由下而上做螺旋运动,最后由顶部排气管排出。通常,把下行的螺旋形气流称为外旋流,上行的螺旋形气流称为内旋流,内、外旋流气体的旋转方向相同,外旋流的上部是主要除尘区。旋风分离器工作原理天然气通过设备入口进入设备内旋风分离区,当含杂质气体沿轴向进入旋风分离管后,气流受导向叶片的导流作用而产生强烈旋转,气流沿筒体呈螺旋形向被甩向器壁,并在重力作用下

6、,沿筒壁下落流出旋风管排尘口至设备底部储液区,从设备底部的出液口流出。旋转的气流在筒内收缩向中心流动,向上形成二次涡流经导气管流至净化天然气室,再经设备顶部出口流出。旋风分离器结构旋风分离器采用立式圆筒结构,内部沿轴向分为集液区、旋风分离区、净化室区等。内装旋风子构件,按圆周方向均匀排布亦通过上下管板固定;设备采用裙座支撑,封头采用耐高压椭圆型封头。3.2天然气预处理设备旋风分离器结构示意图3.2天然气预处理设备1、旋风分离器3.2天然气预处理设备2、过滤分离器过滤分离器通常分为两部分:第一部分设有过滤一聚结作用的元件,当气流通过这些元件时,液体微粒就被聚结成较大的液滴。第二

7、部分是当这些液滴达到足够大的尺寸时,在气流的作用下,它们被带出过滤部分而进人中心区,叶片型或金属丝网型捕雾器将较大的液滴除去。过滤分离器工作原理在一定的压力作用下,气体进入过滤器,较大固体的颗粒一般呈直线运动,较小的颗粒则会做自由运动,滤芯采用筛、挡、阻三种方式去捕捉这些微粒,由于滤芯材料分子吸引作用吸引液体,并聚结成较大的液滴,通过将液滴吸引到纤维上,滤芯逐渐变湿,滤芯纤维间越来越多的空格被液体和固体颗粒塞满,进入分离腔的液滴,由捕雾器捕捉而脱离气体。过滤分离器结构过滤分离器主要由滤芯、壳体、快开盲板

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