天然气脱水脱烃方法介绍.pdf

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1、2009年天然气技术Vol.3，No.5第3卷·第5期NaturalGasTechnologyOct.2009文章编号：1673-9035（2009）05-0051-04天然气脱水脱烃方法介绍王协琴（中国石油和石化工程研究会天然气专业委员会，四川成都610051）摘要首先介绍了为满足天然气管输要求的脱水脱烃方法，即“浅脱”。认为对油田伴生气和凝析天然气宜采用注入水合物抑制剂的温降法，以同时满足在管输条件下对水露点和烃露点的要求；对不需要脱烃的气层天然气和经液体脱硫后的净化天然气，则宜采用三甘醇溶液吸收脱水的方法，以满足在管输条件下对水露点的要求。其

2、次还介绍了温降法脱水脱烃所用水合物抑制剂的相关情况。最后指出，进入脱水脱烃设备的原料天然气的清洁度对该设备至关重要，因此务必精心设计和操作前置分离系统。关键词天然气脱水脱烃水合物抑制剂中图分类号：TE644文献标识码：A（TEG）吸收法脱水。本文就温降法脱水作一介绍。1概述2温降法本文所指天然气系油气田开采的伴生气和非伴生气。要将天然气从油气田用管道输送出去，除了该法系通过降低天然气的温度，将其中所含的要除去其中所携带的固体杂质和游离液体外，还必会影响天然气在管输条件下正常输送的那部分气相须除去在输送条件下会凝结成液体的气相水（Water水和NGL

3、组分冷凝并分离出来，以满足外输气水露Vapour）和天然气液烃（NGL）组分。天然气脱水脱烃点和烃露点要求的一种脱水脱烃方法。使用该法需即指脱除天然气中会影响其在输送条件下正常流动防止天然气在降温过程中生成水合物堵塞系统的设的那部分气相水和ＮGL组分，以满足天然气在管输备和管道，为此需要在天然气降温前注入水合物抑条件下对水露点和烃露点的要求。这种只为满足输制剂。降温方法可分为节流膨胀制冷降温和外部致气要求的脱水脱烃常被称为“浅脱”（Shallow冷降温两种类型。前者要损失天然气自身的压力Cut）。本文只涉及“浅脱”的脱水脱烃，不涉及要能；后者虽然不

4、会损失压力能，但天然气致冷需要求尽可能多回收NGL组分的“深脱”（DeepCut）的消耗电力。脱水脱烃，以及为生产液化天然气（LNG）和车用压2.1节流膨胀制冷缩天然气（CNG）燃料的深度脱水。但包括那些含NGL组分很少，不脱烃也能达到输气烃露点要求的节流膨胀制冷设备有J－T阀、超音速分离器气层天然气（GasLayerGas）的脱水。（3S）和膨胀机。其中，膨胀机因机组结构和运行都对含有较多NGL组分的油田伴生气和凝析天然较J－T阀和3S复杂，通常不适合用于“浅脱”工气而言，能同时有效脱除其中水和烃的方法是温降程，故不属本文介绍范围。法，其中包括节

5、流膨胀制冷法和外部制冷法；对不2.1.1J－T阀需要控制烃露点的气层天然气而言，应视其具体情况选用脱水方法。通常，在有自然压力能可供利用J－T阀在油气田上广泛用于有自然压力能可供的场合宜选用温降法脱水，反之则宜选用三甘醇利用的天然气“浅脱”设备。其工艺流程见图1。收稿日期：2009－06－01作者简介：王协琴（1942－），本科，高级工程师。现为中国石油和石化工程研究会理事、天然气专业委员会副主任兼秘书长。电话：028－87840215。天然气技术／51第3卷王协琴：天然气脱水脱烃方法介绍第5期!"#($%)2）天然气输出条件：输出压力为2.5MP

6、a，:=);<)输出温度为大于0℃，水露点小于等于-10℃（在2.5012"34567./845NGL(&')MPa压力下）。123AIH203）计算结果：天然气进外输管线的压力为2.5()*+,-./912"(&')MPa，温度为24.8℃，从天然气中脱除水4.71.2.=>?3.J-T@4.!A67?5.BC67?图1J－T阀节流制冷脱水脱烃流程图kg-mol／h或85kg／h（水为100％，不含水合物抑注：1、2.换热器；3.J－T阀；4.低温分离器；5.三相分离器制剂），天然气水露点为-10℃（在2.5MPa压力下）。[2]J－T阀系等焓节

7、流降温设备，因此制冷效率显然，在该例条件下是不需要加注水合物抑制低，在相同压力降条件下温降小，但其脱水脱烃工剂的。艺过程和设备都相对简单，易于实施。2.2外部致冷2.1.23S对油田生产的伴生气而言，通常都没有可供气[3]3S是一种新型节流膨胀制冷设备，近年来用体节流降温的自然压力能，而要将其升压后再节流于天然气脱水脱烃取得很大进展。3S与J－T阀的主降温则又很不经济，这时大多采用外部致冷的方式要区别在于：天然气经3S节流降温泠凝分离出会影[4]冷却天然气，将其中的会影响天然气输送的那部响输送的水和NGL组分后，其经喷嘴节流损失的压分气相水和NGL

8、组分冷凝并分离出来，以满足输气力会大部分得以恢复，从而大大减少了天然气的压的水露点和烃露点要求。油田用于外部致冷的冷剂力损