天然气集输第七章.ppt

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1、1第七章天然气脱水2项目一类二类三类高位发热量，MJ/m3＞31.4总硫（以硫计），mg/m3≤100≤200≤460硫化氢，mg/m3≤6≤20≤460二氧化碳，y，%≤3.0—水露点，℃在天然气交接点的压力和温度条件下，天然气的水露点应比最低环境温度低。注：1、天然气体积的标准参比条件是101.325kPa，20℃。2、国家标准实施之前建立的天然气输送管道，在天然气交接点的压力和温度条件下，天然气中应无游离水。无游离水是指天然气经机械分离设备分不出游离水。表6-1天然气的质量指标3第一节天然气脱除酸性组分的方法

2、天然气脱水就是脱除天然气中的水蒸气，使其露点或含水量达到一定的要求。第一节概述1、低温冷凝法2、溶剂吸收脱水法3、固体吸附脱水法4第二节溶剂吸收法脱水一、甘醇脱水的基本原理和物理性质5每个甘醇分子中都有两个羟基（ＯＨ）。羟基在结构上与水相似，可以形成氢键，氢键的特点是能和电负性较大的原子相连，包括同一分子或另一分子中电负性较大的原子。这是甘醇与水能够完全互溶的根本原因。6性质二甘醇三甘醇分子式O(CH2CH2OH)2HO(C2H4O)2H4OH分子量106.1150.2冰点，℃-8.3-7.2闪点(开口)，℃143

3、.3165.6沸点(760毫米汞柱)，℃245.0287.4相对密度，1.11841.1254折光指数1.44721.4559与水的溶解度()完全互溶完全互溶绝对粘度()，mPa.S35.747.8汽化热，J/g(760毫米汞柱)347.5416.2比热，kJ/(kg.K)2.30652.198理论热分解温度，℃164.4206.7实际使用再生温度，℃148.9～162.8176.7～204.4表7-1甘醇的物理性质7二、TEG吸收脱水的工艺流程8提高三甘醇贫液浓度的方法主要采用气体汽提法。9三、含硫天然气脱水10

4、2、含硫天然气TEG脱水存在的主要问题（1）系统构成复杂，可能泄漏的点增多，运行管理要求高，运行成本较高；（2）各集气站均需要设置尾气焚烧炉对TEG闪蒸过程中的含硫气进行焚烧后排放，环境污染较大；（3）TEG存在一定的降解，TEG更换较频繁，运行成本高；（4）湿气及富液对设备的腐蚀严重；（5）需从天然气净化厂建一条高压净化气管道至各集气站，且汽提气还需增压后才能返回原料气中，流程复杂；（6）废弃的TEG处理困难。11四、工艺操作条件影响三甘醇脱水装置操作的主要因素是吸收塔的操作条件、三甘醇贫液浓度和三甘醇循环量。而

5、三甘醇贫液浓度又是最关键的因素。1、吸收温度甘醇溶液的吸收温度一般为10~54℃，但最好在27~38℃。吸收温度低于21℃时，甘醇溶液粘度过大，起泡增多，因而使塔板效率降低，甘醇损失增加，如低于10℃，脱水效果就明显下降。吸收温度高于43℃，进料气中含水量太高，而且甘醇溶液的脱水能力也会下降。122、塔内压力通常认为3.45~8.27MPa的脱水压力是最经济3、吸收塔的塔板数25%的塔板效率相邻塔板的间隔一般为610mm4、贫甘醇的温度贫甘醇温度较吸收塔的出口气体温度高3~8℃。135、甘醇的浓度图7.7吸收塔温度

6、、进塔TEG贫液质量分数和出塔干气平衡露点关系离开吸收塔的气体的实际露点，一般较平衡露点高5~8℃。146、甘醇重（再）沸器温度把重沸器的温度限制在177~199℃之间，7、重沸器的压力重沸器的压力一般接近于常压。8、汽提气使用被水蒸气饱和的湿气作为汽提气。图7.8气提气量对TEG质量分数的影响159、甘醇比循环量三甘醇的比循环量一般为12.5~33L/kg水10、精馏柱温度精馏柱顶的温度可通过调节柱顶回流量使其保持在99℃左右，柱顶温度低于93℃时，由于水蒸气冷凝量过多，会在柱内产生液泛，甚至将液体从塔顶吹出；柱

7、顶温度超过104℃时，甘醇就可能显著地被蒸发而损失。16部位温度或温度范围，℃进料气27~38甘醇溶液进吸收塔高于气体3~8甘醇溶液进闪蒸分离器38~93（宜选65）甘醇溶液进过滤器38~93（宜选65）甘醇溶液进精馏柱93~149（宜选149）精馏柱顶部99（有气提时为88）重沸器177~204（宜选193）三甘醇溶液进泵＜93（宜选82）表7-2甘醇脱水装置操作温度推荐值循环量和塔板数固定时，三甘醇浓度愈高则露点降愈大；循环量和三甘醇浓度固定时，塔板数愈多则露点降愈大，但一般都不超过10块实际塔板；循环量、浓度

8、与塔板数的相互关系塔板数和三甘醇浓度固定时，循环量愈大则露点降愈大，但循环量升到一定程度后，露点降的增加值明显减少，而且循环量过大会导致重沸器超负荷，动力消耗过大，故最高不应超过33L/kg水。18五、TEG吸收脱水主要设备的设计计算1、吸收塔直径计算2、吸收塔塔板数的确定193、闪蒸分离器停留时间，min。两相分离器为5~10min；三相分离器为20~30