油气田天然气脱水技术分析
浅析天然气脱水新工艺新技术
浅析天然气脱水新工艺新技术发布时间：2022-05-07T13:49:20.658Z 来源：《科学与技术》2022年1月2期作者：梁春燕[导读] 当代社会对能源的需求量越来越大，梁春燕四川省鑫宇石油技术服务有限公司四川成都 610095摘要：当代社会对能源的需求量越来越大，仅依靠传统煤矿资源必然无法满足新时期工业发展需求，提升天然气的应用范围可有效缓解能源危机。
需引起重视的是传统天然气脱水工艺、脱水技术存在效果差、净化效果一般的特点，必须积极进行天然气脱水新工艺和新技术的分析。
本文总结了传统天然气脱水技术的不足，分析了天然气脱水新工艺和新技术的特点及应用。
关键词：天然气；脱水新工艺；新技术前言：新时期，天然气资源的发展有效解决了能源紧张的现状，为国家经济建设的进步提供了巨大推动力。
近年来，国内经济快速发展，使得天然气的研究程度逐渐朝着深化方向发展，带动了天然气开采和净化水平的提升。
结合工程实践，天然气脱水作为天然气净化的关键环节，对整个净化施工而言十分重要。
1.传统天然气脱水技术发展现状及问题1.1低温分离技术低温分离技术下，要合理利用天然气饱和含水量随着温度下降而减小、随着压力上升而减小的特点，促进被水汽饱和的天然气逐步降温、冷却。
该类脱水方法对设备的技术要求相对较低，操作设备简单、投资成本低。
低温分离技术使用中主要问题分析如下：天然气压力不够的情况下，必须及时增加增压设备、或者引入外界冷源，导致总成本偏大。
部分高硫天然气也会污染管道，对醇液回收会产生影响，负面影响便是尾气不达标、水资源污染等。
从安全、环保的角度出发，低温分离法并不适合用于高含硫的天然气脱水处理。
1.2溶剂吸收技术脱水溶剂一般具有吸水能力高的特点，在吸收塔内进行天然气脱水处理时，必须考虑溶剂特点，并及时进行脱水净化。
一般采用三甘醇作为吸收剂。
脱水后，天然气露点低于-10℃，可满足天然气管道运输的水露点要求。
经过工艺方面的优化和改进，溶剂吸收脱水技术在天然气工业中也得到了良好应用，尤其是在改进脱水装置方面，可有效降低三甘醇的消耗量。
天然气脱水脱烃方法的研究
天然气脱水脱烃方法的研究摘要：天然气作为继煤和石油的世界第三大消耗性能源，正受普遍的关注。
为了满足天然气气质指标和深度分离的过程的需要，必须要将天然气中的水和烃去除。
本文对天然气脱水脱烃方面做了相关的调研，介绍了目前较为常用的脱水脱烃方法，对今后该方面的研究具有重要的作用。
关键词：天然气脱水脱烃技术一、前言天然气系油气田开采的伴生气和非伴生气。
天然气中往往含有饱和水、天然气凝液（ngl）等，要将天然气从油气田用管道输送出去，除了要除去其中所携带的固体杂质和游离液体外，还必须除去在输送条件下会凝结成液体的气相水和天然气液烃组分。
天然气中的气相水是是在一定条件（合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、ph值等）下由水和天然气组成的类冰的、非化学计量的化合物，该物质的形成与沉淀给输气管道、气井和一些工厂设备带来了很多麻烦。
而天然气凝烃的存在增加了管道的运输压力，天然气凝液的回收避免了气液两相的流动，同时具有较大的经济效益。
天然气脱水脱烃即指脱除天然气中会影响其在输送条件下正常流动的那部分气相水和ngl组分，以满足天然气气质指标和深度分离的过程的需要及天然气在管输条件下对水露点和烃露点的要求。
二、天然气脱水方法1、脱水方法（1）低温冷凝法低温冷凝是借助天然气与水汽凝结为液体的温度差异，在一定的压力下降低含水天然气的温度，是其中的水汽与重烃冷凝为液体，使水被脱出。
这种方式的效果实显而易见的。
但为了达到较深的脱水程度，应该有足够低的温度。
如果温度低于常温，则需要有制冷设施，这样会是脱水过程的工程投资、能量消耗增加，并进一步提高天然气处理的生产成本。
（2）化学试剂法该法使用可以与天然气中的水发生化学反应的化学试剂与天然气充分接触，生成具有很低蒸气压的另一种物质。
这样可以使天然气中的水汽完全被脱出，但化学试剂再生很困难。
因此，这种方法工业上极少采用。
（3）溶剂吸收脱水法该法是利用某些液体物质不与天然气中水发生化学反应，只对水有很好的溶解能力，溶水后蒸气压很低，且可再生和循环使用的特点，将天然气中水汽脱出。
天然气常用脱水处理工艺技术研究
天然气常用脱水处理工艺技术研究发布时间：2022-04-24T09:17:59.168Z 来源：《科学与技术》2022年第1期作者：李勇国[导读] 天然气脱水处理过程在整个天然气净化过程中至关重要，目前国内外常用的天然气脱水处理工艺技术主要有低温分馏法、三甘醇吸收法、固体吸附法以及膜分离法脱水工艺等李勇国中国石油长庆油田分公司第二采气厂神木处理厂陕西榆林 719000摘要：天然气脱水处理过程在整个天然气净化过程中至关重要，目前国内外常用的天然气脱水处理工艺技术主要有低温分馏法、三甘醇吸收法、固体吸附法以及膜分离法脱水工艺等。
这其中每种脱水方法的脱水机理、适用环境、主要设备等关键节点又各不相同。
基于此，本文对不同脱水工艺优缺点及使用范围进行分析，为不同条件下相关气田采用针对性脱水工艺技术的选择提供借鉴。
关键词：天然气处理；脱水工艺；脱水机理0 前言天然气中过量的水蒸汽存在不小的危害。
首先，商品化天然气的热值会降低；其次，降低商品天然气的管道输气能力；另外在天然气的集输、加工处理过程中，气体的工艺条件会发生一些变化，比如温度的降低，压力的升高等因素会造成水蒸汽的凝结形成液态水，液态水与气体中的酸性组分结合会加快设备的腐蚀。
严重时会形成冰或者固态的水合物，会造成输气管道堵塞等严重后果。
因此一般情况下天然气需要对过量的水分进行脱除，以满足下游加工、使用的要求。
1低温分离技术1.1工艺原理低温脱水的原理是在一定的压力条件下，天然气的温度降低到水的露点以下时，天然气中就会有液态水析出，但在此时的压力和温度下天然气中的水蒸汽还是饱和的。
将析出的液相水分离后，将天然气的温度提高或者天然气所处的压力减小，这时天然气中的水蒸汽变为不饱和状态，因此便降低了天然气的含水量[1]，从而降低其水露点。
根据低温分离法工作原理，可知低温分离器通常在低温与高压的条件下进行操作。
被脱水后的天然气的水露点即为该高压下的操作温度，一般脱水要求达到防止天然气在输气管道中析出液相水形成水合物。
天然气脱水技术浅析
天然气脱水技术浅析摘要：本文概述了目前国内外油气田普遍应用天然气脱水技术，包括低温冷凝法、吸收脱水法、吸附法等。
总结了传统天然气脱水技术的原理、应用现状及目前存在的主要问题。
阐述了近年来新型脱水技术的原理、技术优势及其不足，并分析了天然气脱水技术未来的发展趋势。
关键词：天然气脱水技术天然气从地层开采出来后都含有一定量的游离水和气态水。
游离水可以通过分离器实现分离，但气态水通常以饱和状态存在于天然气中，用分离器不能完成分离。
在一定的条件下, 这些气态水可能会析出, 形成液态水。
这些液态水将导致水合物生成造成冻堵，还会引起管道腐蚀。
因此，必须脱除天然气中的气态水，防止水合物和酸液的形成，保证设备及工艺的安全正常运行。
一、传统脱水工艺天然气脱水的方法多种多样，传统的方法有低温冷凝法、吸收脱水法和吸附脱水法三大类。
1.低温冷凝法低温冷凝法也称为低温分离法，是依据焦耳-汤姆逊效应，使高压天然气膨胀制冷获得低温，将气体中一部分水蒸气和烃类冷凝析出，再进行分离。
这种方法多用于高压凝析气田。
该法使用的装置设备简单，不需要增压设备；一次性投资低，装置操作费用低。
但是部分脱水循环处于水合物生成范围内，需添加抑制剂防止水合物生成，并配备相关抑制剂回收系统；深度脱水时需配备制冷设备，相应提高了工程投资和使用成本高。
2.吸收脱水法吸收脱水是利用溶剂对天然气中烃类的溶解度低，而对水的溶解度高，且对水蒸气具有较强的吸收能力，使天然气中的水蒸气及液态水被溶剂吸收。
吸水后溶剂经过再生后，能够返回系统循环使用。
目前，普遍采用的吸收脱水溶剂主要有甲醇、乙二醇、二甘醇（DEG）和三甘醇（TEG），其中主要是三甘醇。
主要原因是，与甲醇、二甘醇相比，三甘醇（TEG）的贫液浓度可以达到99%以上，露点降通常为33～47℃，甚至更高，操作过程中携带损失少，热稳定性较好。
但是，当存在轻质油时，三甘醇会有一定程度的发泡倾向；天然气含有酸性组分时，易造成设备和管道的腐蚀，并使三甘醇溶液呈酸性；不能脱除天然气中含有的凝析油。
天然气脱水原理及工艺流程
天然气脱水原理及工艺流程一、天然气水合物1、H2O存在的危害（1）减少商品天然气管道的输送能力；（2）当气体中含有酸性气体时，液态水与酸性气体形成酸性水溶液腐蚀管道和设备；（3）液态水与天然气中的某些低分子量的烃类或非烃类气体分子结合形成天然气水合物，从而减小管路的流通断面积、增加管路压降，严重时将造成水合物堵塞管道，生产被迫中断；（4）作为燃料使用，降低天然气的热值。
2、什么是天然气水合物天然气水合物是在一定温度和压力条件下，天然气中的甲烷、乙烷等烃类物质和硫化氢、二氧化碳等酸性组分与液态水形成的类似冰的、非化学计量的笼型晶体化合物。
最大的危害是堵塞管道。
（1）物理性质①白色固体结晶，外观类似压实的冰雪；②轻于水、重于液烃，相对密度为0.960.98；③半稳定性，在大气环境下很快分解。
（2）结构采用X射线衍射法对水合物进行结构测定发现，气体水合物是由多个填充气体分子的笼状晶格构成的晶体，晶体结构有三种类型：I、II、H型。
3、天然气水合物生成条件具有能形成水合物的气体分子：如小分子烃类物质和H2S、CO2等酸性组分天然气中水的存在：液态水是生成水化物的必要条件。
天然气中液态水的来源有油气层内的地层水(底水、边水)和地层条件下的汽态水。
这些汽态的水蒸汽随天然气产出时温度的下降而凝析成液态水。
一般而言，在井下高压高温状态下，天然气呈水水蒸气饱状态，当气体运移到井口时，特别是经过井口节流装置时，由于压力和温度的降低，使会凝析出部分的液态水，因此，在井口节流装置或处理站节流降温处往往容易形成水化物。
3、天然气水合物生成条件足够低的温度：低温是形成水化物的重要条件。
气流从井底流到井口、处理厂并经过角式节流阀、孔板等装置节流后，会因压力降低而引起温度下降。
温度降低不仅使汽态水凝析(温度低于天然气露点时)，也为生成水化物创造了条件。
足够高的压力：水化物生成的温度随压力升高而升高，随压力降低而降低，也就是压力越高易生成水化物。
天然气脱水工艺优化分析与研究
然气 温度越 低 ，则天然 气中含 水量 就越小 ，那 么就 需要 减少三 甘醇 的循环 量。 通 过开米尔泵 的进出液手动 调节阀 ， 可 以调节泵 的泵次数 ， 涪 陵地 区属 亚热带 季风性湿 润气候 ，常年平均气 温 １ ５ — １ ７ ℃。其 从而达 到调节三甘醇循 环量大小 的 目的。 总 的特点 是 ：四季分 明 ，热 量充足 ，季 风影 响突 出 ；地势 由西 北 向 东南升 高 ， 气 温递降 ，降水递 增 ， 立体 气候 明显 。四季特 点 ：春早 ， ４ 未达 到设计要 求原 因分析 常有 “ 倒春寒 和局 部的风雹 灾害； 夏长， 炎热， 旱涝 交错 ， 伏 旱频繁； （ １ ）本套装置运 行期 间水露点 一般达不到设计值 。 秋短 ，凉爽而多 绵雨 ；冬迟 ，无严寒 ，雨 雪少 ，常有冬 干。 １ ）三甘醇循 环量偏 低 ，三甘醇 吸收水份 的速度及 能力将 明显 天然 气脱水 的方 法有很 多种 ，压缩 冷却是 常用 的降低 气体 中水 下 降。 含量 的方 法 。在 集气 站 ，天 然气从 井 口出来可 采用 自身 的压能 获得 ２ ）贫三甘 醇浓度偏 低。 当三甘 醇 的循 环量不变 时 ，贫三甘 醇 低 温 以达 到要 求 的水 露点 。气 田集输与 净化 厂使用 的天 然气脱 水方 浓 度偏低 ，那 么三甘 醇脱水 能力就 降低 ，同时 也直接 影响 三甘醇 对 法主 要是 三甘 醇溶剂 吸收 法 ，这 也是天 然气 工业 中应用 最广泛 的脱 天然 气的脱水深度 。 水方 法。 ３ ）天然 气进塔温度 过低 。在 本装置 中要 使外输天 然气水露 点 三甘醇凝 固点低热稳定性 好 ， 易于再生 ， 蒸汽压低 ， 携 带损失小 ， 在一 １ Ｏ ℃ 以下 ，则进塔天然 气温度应尽量低于 ３ ５ ℃。然而集气站 天然 吸 水性 强 ；沸 点高 ，常温 下基本 不挥 发 ，毒 性很 轻微 ，使用 时不会 气来气管线均为埋 地管线 ， 即使夏季进塔 温度亦不会 高于 ３ ５ ℃。 同时 ， 引 起 呼吸中毒 ，与皮 肤接 触也不 会 引起伤害 ；纯 净的三 甘醇溶 液本 天然气进塔温度 过低 （ ＜ １ ５ ℃） ，也会 使三甘醇 因温 度过低 ，粘 度增 身 对碳 钢基本 不腐 蚀 ，发 泡和乳 化倾 向相对 较小 。三甘 醇脱水 法其 大而降低吸水 能力 ，造成 外输 气水露点偏高 。 实 是一 个物理 过程 ，利用 三甘 醇的亲 水性 ，在吸 收塔 中天然气 与三 ４ ）吸收 塔运行 时发生三甘 醇发泡 ，严 重影 响三甘 醇对水份 的 甘 醇充分接 触 ， 天然气中水 份被三甘醇 吸收 ， 降低了天 然气中含水量 。 吸收 ，使外 输气水露点超 标。 吸收 了水份 的三 甘醇 （ 富甘 醇）进入 再生 系统加 热再 生除去 吸收 的 ５ ）吸收塔运行 压力 降低 。装置运 行时如果其 它参数不 变 ，而 水 份成为贫 甘醇而循环 使用 。 吸收塔 压力 下降 则会 明显增 加入塔 天然气 的饱和 含水量 ，不采 取措 施则将 引起 外输气水露 点上升 。 ２ 装置运行 流程 （ ２ ）正常情况 下 ，装置每 处理 １ ０ ０万方天然 气 ，三甘 醇损耗量 ２ ． １ 气体脱水流 程 不应超过 １ ５ ｋ ｇ 。本套 装置运行 时三甘醇损 耗量有时甚至 达到 ３ ５ ， 各 集气站 脱 除游离 态液 滴及 固体 杂 质后 的含 饱和 水 的湿 天然 气 三甘醇消 耗过大原 因分 析如下 ： 汇合从三甘 醇吸收塔 下部进入 ，与从塔顶下来 的 Ｔ ＥＧ贫液逆流接 触 ， １ ）装 置运行 时 ，在 吸收 塔及富液 精馏柱 内三甘醇发 泡 ，在吸 塔 内设置填 料 ，增加气 液接 触面 积 ，提 高脱水 效率 。脱水后 的 干净 收塔顶及 富液精馏柱顶 形成大量雾沫 夹带 ，导致三甘 醇大量损耗 。 化 气经塔 顶丝网 除雾 除去大于 ５ ｔ ． ｔ ｍ 的甘 醇液滴后从 吸收塔顶部 出去。 ２ ）吸收塔运 行压力低 ，天然气进 塔温度高 。与正常 运行状况 干天 然气 出塔后 ，经过 气液 换热器 与热 贫甘 醇换热 ，降低 贫三甘 醇 比较 ，在低 压高 温条件 下 ，如 果吸 收塔运行 压 力偏 低及 进塔 天然气 进塔 温度 。换热 后的 干气再 经产 品气分 离器分 离后 ，进入 天然 气外 温度 偏高 ，三甘 醇呈饱 和态 平衡在 天然气 中 的气态量将 增加 ，从而 输管 网。 增加 三甘 醇的损耗量 。 ２ ． ２ 三甘醇循环 再生流程 ３ ）富液精馏 柱柱顶 回流偏小 。富液精馏柱 柱顶 由于 冷却盘管 贫三甘 醇 由塔上 部进入 吸收 塔 ，由上而 下经过 填料段 ，与 由下 冷凝 作用 会产生 柱顶 液体 回流 ，使 得一部 分被重 沸器加 热蒸 馏 出来 而上 的湿 天然气 充分 接触 ，吸收 湿天然 气 中的水份 。吸收 水份 后成 的三 甘醇重新 回到重沸 器 内，回流 比一般在 ０ ． ５ ． １ 之 间。回流 比过小 为富 液的 三甘醇 溶液 在塔下 部 出口流 出经过 能量循 环泵 加压后 进入 将增 加精 馏柱顶三甘 醇的损耗 ， 回流 比过大 ， 又将增加 重沸器热负荷 。 贫液 缓冲 罐换热 盘管加 热 ，温度 达到 ４ Ｏ ℃左右 ，再 进入 精馏柱 换热 盘管 ，被精精 馏柱 顶蒸汽 加热 至 ６ ５ ℃左右 后进入 闪蒸 罐 ，闪蒸 分离 ５ 小 结 出溶 解在 富液 中的烃 气体 。进入过 滤器 过滤 掉富液 中的 部分重 烃及 根据 本套装 置实 际运行 情况 ，分析 了达不 到设计 值要 求原 因 ， 三甘 醇再 生时 的降解 物质 。经过 滤后 富甘醇 进入贫 富液 换热器 ，加 三甘 醇循 环量偏 小应 调节泵 排量 ，适 当增加三 甘醇循 环量 ；确保 三 热后 再进 入精 馏柱 ，使富甘 醇 中的水份 及很 小部分 烃类 分离 出塔 。 甘醇 重沸温度为 １ ９ ８ ℃ ，使贫三甘醇 的浓度达到 ９ ８ ． ５ ％ 以上 ；冬季应 重沸 器 中的贫甘 醇溢 流至 重沸器 下部 三甘醇 缓冲 罐 ，贫 液在缓 冲罐 调 整加 热炉温度 ，使天 然气进塔 温度不 低于 １ ５ ｏ Ｃ；适 当提 高塔运 行 中 通过换 热盘 管与 富甘醇 换热 ， 由能 量循环 泵增压 后进 入吸 收塔循 压 力和 降低进 塔天 然气温 度 ；加 强天然 气进 吸收塔 前的过 滤分 离 ， 环利 用。 有 效抑 制三甘 醇发 泡 ；合 理调节 精馏柱 顶冷 却盘管 旁通 阀 ，使柱 顶 回流量保持在合 适的
天然气脱水
天然气脱水技术综述摘要：目前，国内天然气行业正进入高速发展阶段，天然气的高效开发和利用已经成为未来能源发展的新课题。
水分在天然气的存在是非常不利的事，因此，需要脱水的要求更为严格。
所以未来天然气高效脱水将是一个重要的研究方向。
本文阐述了现阶段天然气的脱水方法：低温法、吸收法、吸附法等。
关键词：天然气；脱水技术；低温法，吸收法；吸附法引言：天然气脱水是指从天然气中脱除饱和水蒸气或从天然气凝液（NGL）中脱除溶解水的过程。
脱水的目的是：①防止在处理和储运过程中出现水合物和液态水；②符合天然气产品的水含量（或水露点）质量指标；③防止腐蚀。
因此，在天然气露点控制（或脱油脱水）、天然气凝液回收、液化天然气及压缩天然气生产等过程中均需进行脱水。
本文对低温法、吸收法和吸附法脱水技术进行了概括分析。
1.低温法脱油脱水工艺及应用将天然气冷却至烃露点以下某一低温，将天然气中的重烃与气体分离出来的方法，也称冷凝分离法。
1.1膨胀制冷法将高压气体膨胀制冷获得低温，使气体中部分水蒸气和较重烃类冷凝析出，从而控制了其水、烃露点。
这种方法也称为低温分离（LTS 或LTX）法，大多用于高压凝析气井井口有多余压力可供利用的场合。
如图采用乙二醇作抑制剂的低温分离（LTS或LTX）法工艺流程图。
此法多用来同时控制天然气的水、烃露点1.2 冷剂制冷法通过冷剂循环制冷来降低天然气的温度， 使气体中部分水蒸气和 较重烃类冷凝析出，从而控制了其水、烃露点。
天然气需要进行露点 控制却又无压差可利用时，可采用冷剂制冷法。
榆林天然气处理厂脱油脱水装置采用的工艺流程如图示：低温分离器的分离温度需要在运行中根据干气的实际露点符合要求的前提下尽量降低获得更低温度所需的能耗。
1.3影响低温法控制天然气露点的主要因素①.处理、组分分析和工艺计算误差以及组成变化和运行波动等造成的偏差。
天然气取样、样品处理、组分分析和工艺计算误差，以及组成变化和运行波动等因素均会造成偏差，尤其是天然气中含有少量碳原子数较多的重烃时，这些因素造成的偏差就更大。
海上油气田天然气脱水方法及其存在问题与解决措施
海上油气田天然气脱水方法及其存在问题与解决措施作者：张重德夏明磊刘杰梁震王伟来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2017年第11期【摘要】论文对比了几种天然气脱水方法，介绍了其基本原理及优缺点并指出了今后天然气脱水的研究方向。
目前，天然气脱水主流方法是甘醇脱水，但是甘醇脱水存在设施占地面积大、处理量小等问题，制约了其在海上油气田天然气脱水的应用。
论文对现行三甘醇系统中出现的问题进行了归纳总结，并提出了相应的解决措施；提出采用超重力技术对天然气进行脱水，超重力技术的应用提高了甘醇的传质系数，这样就解决了甘醇脱水处理量不足的问题，同时超重力机占地面积小，更加符合海上平台的作业要求；提出了采用陶瓷膜过滤器旁路对甘醇富液进行过滤处理，进一步净化甘醇溶液，减少甘醇的损失量。
【Abstract】This paper compares several natural gas dehydration methods， introduces their basic principles， advantages and disadvantages， and points out the research direction of natural gas dehydration in the future. At present， the main method of natural gas dehydration is dehydration of glycol， but the dehydration of glycol has many problems， such as large occupied area and small amount of treatment， which restricts its application in natural gas dehydration in offshore oil and gas fields. This paper summarizes the current three glycol system problems， and puts forward corresponding solving measures； puts forward dehydration of natural gas by high gravity technology， the application of high gravity technology improves the mass transfer coefficient of glycol， this would solve the problem of insufficient glycol dehydration treatment， and high gravity the machine covers an area of small， more in line with the offshore platform operation requirements； paper also puts forwards filtrating the glycol liquid by ceramic membrane filter bypass， to further purify glycol， reduce the loss of glycol.【关键词】天然气脱水；三甘醇；超重力；陶瓷膜过滤【Keywords】natural gas dehydration； triethylene glycol； hypergravity； ceramic membrane filter【中图分类号】F407.22 【文献标志码】B 【文章编号】1673-1069（2017）11-0194-031 引言天然气在离开油藏时通常含有水蒸气，水蒸气在天然气的压力和温度改变时容易形成水化物，水化物的局部积累会限制管线中天然气的流通率，增加管线压降，降低输气量，严重时会堵塞管道，导致输气中断。
天然气脱水流程与原理
第三节 吸收法脱水
汽提气工艺流程示意图
第三节 吸收法脱水
解吸溶剂(DRIZO)工艺流程图
第三节 吸收法脱水
四、吸收塔设备及结构介绍
分类
•板式塔：塔内装有一定数量的塔盘，气体以鼓泡或喷射 的形式穿过塔盘上的液层使两相密切接触，进行传质。 •填料塔：塔内装填一定层段数和一定高度的填料层，液 体沿填料表面呈膜状向下流动，作为连续相的气体自下而 上流动，与液体逆流传质。
450
500
600
--------
1200-1400 ------- 350①
450
500
600
1600-3000 ------- ------- 450 ①
500
600
3200-4200 ------- ------- ------- --------
600
800 ① 800 800
①不推荐采用
第三节 吸收法脱水
吸
天收
然 气
捕雾器→
塔
脱流
水程
│
吸
收
来自入口洗涤器
法
的湿气 →
脱
水
干气→ ←贫液
←天然气与贫液 热交换器 ←贫液
天然气→
富液去重沸器→
第三节 吸收法脱水
五、三甘醇法脱水工艺参数的选取
入口温度：
如入口温度高： 1.天然气含水量高； 2.天然气的体积增加导致吸收塔塔径的增大； 3.超过48℃将导致三甘醇损失增大；
较高温度会增加甘醇的损失（一般选为107.2℃）。 较低温度将导致过多的水冷凝，增加再沸器的热 负荷。
第三节 吸收法脱水 三甘醇脱水装置操作温度推荐值
设备或部 原料气进 贫甘醇进 富甘醇进 富甘醇进 富甘醇进 精馏柱顶
天然气脱水工艺
• 固体吸附法：
利用某些固体物质表面孔隙可以吸附大量水分子 的特点来脱除天然气中的水分，可将水脱至0.1ppm 或露点达到-100℃。这些固体吸附剂被水饱和后， 易于再生。工业用吸附剂必须具备以下特点：供应 量大；有高的吸附能力和选择性；便于再生和重复 使用；良好的机械强度和化学稳定性；价格合理等 等。目前工业上常用的吸附剂有硅胶、活性氧化铝、 分子筛和活性炭四种，其中除活性炭外，都可以应 用于天然气脱水。
• 气体行业常用的分子筛型号;
分子筛是一种硅铝酸盐 • A型:钾A(3A),钠A(4A),钙A(5A),
• X型:钙X(10X),钠X(13X)
• Y型:,钠Y,钙Y
• 3A型分子筛 的分子式： 0.4K2O 0.6Na2O Al2O3 2.OSiO2 4.5H2O
4A型分子筛 的分子式：Na2O·Al2O3·2.0SiO2·4.5H2O
干气
膜法装置
产品气
原料气
气
液
分
离
器
废气 排污
加
核心
热
单元
器
膜 组 块
膜 组 块
真空泵
水合物抑制剂
防止含有饱和水的天然气 随温度的降低而形成固态 水合物，在天然气预冷前 须注入水合物抑制剂
甲醇、乙二醇
与水蒸气结合形成 低冰点的溶液，降 低天然气的露点
• 该工艺的最大缺点是当原料气中二氧化碳 分压大于0.021MPa时，(湿气)设备需采用 腐蚀控制，或采用抗腐蚀材料。同时，由 于乙二醇粘度较大，特别在有凝析油存在 时，操作温度过低给乙二醇溶液与凝析油 分离带来困难，增加了在凝析油中的溶解 损失和携带损失。
• 分子筛脱水
五、 不产生水解析：分子筛吸水后在常温下不会将被吸的 水释放出来 。 六、 再生：分子筛再生相对简单，给分子筛鼓300℃以上 的氮气（非易燃物 料可直接鼓入空气），再生后分子筛 可再次使用。 七、 使用寿命长：分子筛一般能够再生使用3-5年。 八、分子筛脱水装置是天然气集输过程中对天然气进行深 度干燥、脱烃、脱 水的理想设备，脱水后的天然气含量 ≤1ppm，主要是利用分子筛作为脱水剂。脱水采用两塔或 三塔流程，采用两塔流程时，一塔吸附脱水，一塔再生、 冷却：采用三塔流程时，一塔吸附，一塔再生，另一塔冷 却；连续自动操作。该设备具有操作、维护费用低、安全 可靠等优点，
天然气脱水技术浅析
中国化 工 贸易
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｒ ａ ｄ ｅ ２ ｌ Ｑ 月
天然气脱水技术浅析
黄 霞 陈 凯
４ ５ ７１ ６ ２ ） （ 中原 油 田油 气 储 运 管 理 处 ，河 南 濮 阳
摘 要 ：本文概述 了目前 国内外油 气田普遍应 用天然气脱水技 术 ，包括低温冷凝法 、吸收脱水 法、吸 附法等。总结 了传统 天然气脱水技 术的原 理 、应 用现状及 目 前存在的主要 问 题 。阐述 了近年 来新型脱水技术的原理、技术优势及 其不足 ，并分析 了天然 气脱水技术未来的发展趋 势。
组分 在膜 中不 同的优 先或 选择 渗透 性 来实 现组 分分 离 。主要 利 用特 殊
冷设 备 ，相 应提高 了工程 投资 和使用 成本高 。
２ ． 吸 收脱水 法 吸收 脱 水是 利用溶 剂对 天 然气 中烃 类 的溶 解度 低 ，而 对 水的 溶解 度 高 ，且对 水 蒸气 具有 较强 的吸 收 能力 ，使 天然 气 中的水 蒸 气及 液 态 水被溶 剂吸收 。吸 水后溶 剂经过再 生后 ，能够返 回系统 循环使 用 。 目前 ，普遍 采用的 吸收脱 水溶剂 主要有 甲醇 、乙二 醇 、二 甘醇 （ ＤＥ Ｇ ）
和三甘 醇 （ Ｔ Ｅ Ｇ ） ，其 中主要是 三 甘醇 。主要 原因 是 ，与甲醇 、二甘 醇 相比 ， 三甘醇 （ Ｔ Ｅ Ｇ ） 的贫液 浓度可 以达 到 ９ ９ ％以上 ，露 点 降通常 为 ３ ３— ４ ７ ｔ ，甚至 更高 ，操 作过程 中携带 损失 少 ，热 稳定性 较好 。但 是 ， 当存在 轻质 油 时 ，三 甘 醇会 有一 定程 度 的发泡 倾 向 ；天 然气 含 有酸 性
中 ，用 分离 器 不能 完成 分 离 。在 一定 的 条件 下 ， 这 些 气态 水 可能 会 析
天然气脱水
天然气脱水技术综述摘要：目前，国内天然气行业正进入高速发展阶段，天然气的高效开发和利用已经成为未来能源发展的新课题。
水分在天然气的存在是非常不利的事，因此，需要脱水的要求更为严格。
所以未来天然气高效脱水将是一个重要的研究方向。
本文阐述了现阶段天然气的脱水方法：低温法、吸收法、吸附法等。
关键词：天然气；脱水技术；低温法，吸收法；吸附法引言：天然气脱水是指从天然气中脱除饱和水蒸气或从天然气凝液（NGL）中脱除溶解水的过程。
脱水的目的是：①防止在处理和储运过程中出现水合物和液态水；②符合天然气产品的水含量（或水露点）质量指标；③防止腐蚀。
因此，在天然气露点控制（或脱油脱水）、天然气凝液回收、液化天然气及压缩天然气生产等过程中均需进行脱水。
本文对低温法、吸收法和吸附法脱水技术进行了概括分析。
1.低温法脱油脱水工艺及应用将天然气冷却至烃露点以下某一低温，将天然气中的重烃与气体分离出来的方法，也称冷凝分离法。
1.1膨胀制冷法将高压气体膨胀制冷获得低温，使气体中部分水蒸气和较重烃类冷凝析出，从而控制了其水、烃露点。
这种方法也称为低温分离（LTS 或LTX）法，大多用于高压凝析气井井口有多余压力可供利用的场合。
如图采用乙二醇作抑制剂的低温分离（LTS或LTX）法工艺流程图。
此法多用来同时控制天然气的水、烃露点。
1.2冷剂制冷法通过冷剂循环制冷来降低天然气的温度，使气体中部分水蒸气和较重烃类冷凝析出，从而控制了其水、烃露点。
天然气需要进行露点控制却又无压差可利用时，可采用冷剂制冷法。
榆林天然气处理厂脱油脱水装置采用的工艺流程如图示：低温分离器的分离温度需要在运行中根据干气的实际露点符合要求的前提下尽量降低获得更低温度所需的能耗。
1.3影响低温法控制天然气露点的主要因素①.处理、组分分析和工艺计算误差以及组成变化和运行波动等造成的偏差。
天然气取样、样品处理、组分分析和工艺计算误差，以及组成变化和运行波动等因素均会造成偏差，尤其是天然气中含有少量碳原子数较多的重烃时，这些因素造成的偏差就更大。
浅谈天然气脱水脱烃
浅谈天然气脱水脱烃2长庆油田分公司第三采气厂第一天然气处理厂，内蒙古鄂尔多斯，0173003长庆油田分公司第三采气厂第六天然气处理厂，内蒙古鄂尔多斯，017300摘要:煤炭成为继煤炭和原油的全球三大消耗性燃料,正在引起社会各界的广泛重视。
为适应对石油气质指标和深度分解的步骤的要求,就一定要先把气体中的水分和烃除去。
该文对气体的脱水脱烃方式作出了论述,并简要阐述了节流分离技术和吸附分离技术,及其中丙烷压缩机制冷技术在气体脱水脱烃流程中的运用。
关键词:天然气;脱水;脱烃;中国仍在增长,对再生能源需求量也越来越大。
中国目前的主要资源为原油和煤,但环境污染比较严重。
而燃气则作为一个重要环保燃料,一直受到业界重视。
所以,虽然燃气已变成了中国消耗的主要力量。
但由于燃气中通常都存在着相应的杂物,如水和烃质。
水和烃质的存在,对燃气的生产质量以及管网集输会形成不良的环境影响。
1.水及烃质的影响燃气在集输流程中,因为水温和气压的改变而形成反凝析现象,这也正是对烃质所形成的危害,尤其是液体的烃质,会给管道集输系统带来腐蚀和阻塞。
水以气态形式出现时对管线的集输工作并没有危害,但只有水呈液体形式出现时,才会对管线集输工作造成一定危害如在给居民实行减压供应时,形成液态水极大地下降燃气的供应品质、减少了管线寿命、当气温在零摄氏度以下时会形成固态,从而大大降低了管线集输的工作效能、对管线形成侵蚀,从而导致了管线阻塞等。
燃气脱水处置方法溶剂吸附在管道集输流程中,运用化学相溶机理,通过溶剂吸附技术,将燃气中的水有机分子加以吸附。
确保了燃气在集输流程中没有生成水化物,同样也减少了对水相的危害。
由于目前大都使用三甘醇来实现水分子弥散脱除,该工艺技术能大面积地对燃气实行低温度脱水处理,在处理过程时可将露点气温降低10℃左右。
固态吸附把天然气中的水分子弥散,再利用吸附剂的吸收进行脱水,叫做固态吸附技术。
该技术的出现可以将天然气中的水分进行深层脱除,不过由于需要的外部能源很多,而操作工艺又相对复杂,所以现在大多应用于较小型的天然气脱水反应处理上,在集输过程中的使用也不多。
天然气干燥技术
煤制自然气工程自然气枯燥论证报告一概况：为了避开自然气在管道运输过程中水合物和酸液的形成而造成的严峻后果，特意在首站压缩后对其进展脱水处理。
自然气脱水主要工艺方法有冷却脱水法、溶剂吸取法、固体吸附法等，下面分别对这几种方法进展简洁介绍。
〔一〕冷却脱水冷却脱水可分为直接冷却、加压冷却、膨胀制冷冷却和机械制冷冷却四种方法。
但是，冷却脱水法大多需要和自然气脱水的其它方法相结合使用，才能到达工艺要求的效果。
〔二〕吸取法吸取脱水是依据吸取原理，承受一种亲水液体与自然气逆流接触，从而脱除气体中的水蒸气。
用来脱水的亲水液体称为脱水吸取剂或液体枯燥剂，代表为甘醇法脱水。
对于甘醇法脱水来讲，由于三甘醇脱水露点降大、本钱低和运行牢靠，在各种甘醇化合物脱水中其经济效益最好,因而在国外广为承受。
在我国，由于二甘醇及三甘醇的产量及价格等因素，三甘醇和二甘醇均有承受。
〔三〕吸附法吸附法脱水是依据吸附原理，选择某些多孔性固体吸附自然气中的水蒸气。
被吸附的水蒸气称为吸附质，吸附水蒸气的固体称为吸附剂或枯燥剂。
依据煤制自然气组成和处理量，从技术经济比较上考虑，可供选择的工艺方法主要是三甘醇脱水法和分子筛脱水法。
三甘醇脱水和固体吸附剂脱水都能满足露点降的要求。
1、甘醇法脱水与吸附法脱水相比，其优点是：①投资较低。
②压降较小。
甘醇法脱水的压降为35－70KPa，而固体吸附剂法脱水的压降为 70－200kPa。
③甘醇法脱水为连续操作，而固体吸附剂法为间歇操作。
④承受甘醇法脱水时补充甘醇比较简洁，而承受固体吸附剂法脱水时，从吸附塔(枯燥器)中更换固体吸附剂费时较长。
⑤甘醇脱水装置的甘醇富液再生时，脱除 1kg 水分所需的热量较少。
⑥有些杂质会使固体吸附剂堵塞，但对甘醇脱水装置的操作影响甚小。
⑦甘醇脱水装置可将自然气中的水含量降低到 0.008g/m3。
假设有贫液汽提柱，利用汽提气进展再生，自然气中的水含量甚至可降低至0.004g/m3。
浅析天然气处理装置的脱水方法
浅析天然气处理装置的脱水方法1. 引言1.1 天然气处理装置的重要性天然气是一种重要的能源资源，广泛应用于工业、生活和交通等领域。
天然气处理装置是将原始天然气经过一系列处理、脱除有害物质和提高品质后，使其符合工业和生活用途的设备。
天然气处理装置在天然气开采和利用过程中起着至关重要的作用，其主要任务包括去除杂质、降低含水量、提高气体纯度和分离天然气中的组分等。
天然气处理装置的重要性体现在多个方面。
通过天然气处理装置对天然气进行处理，可以有效去除其中的硫化氢、二氧化碳等有毒有害物质，保障生产安全和环境保护。
天然气处理装置可以根据不同的需求，对原始天然气进行加工，提高其利用价值和经济效益。
天然气处理装置还可以提高天然气的质量，减少管道堵塞和设备损坏的风险，保证天然气输送和使用的稳定性和可靠性。
天然气处理装置在天然气开采和利用过程中的作用至关重要，其正确运行和有效使用对保障能源供应和工业生产具有重要意义。
通过对天然气处理装置的不断改进和优化，可以进一步提高天然气的利用效率和环保水平，促进能源可持续发展。
1.2 脱水方法的必要性脱水是天然气处理过程中至关重要的一步，其必要性主要体现在以下几个方面：1. 提高天然气质量：天然气中含有大量水分，如果不及时去除，会导致管道冷凝水、水蒸汽等成分大大增加，影响天然气的热值和燃烧效率，同时也容易引起管道腐蚀和凝结物沉积问题。
通过脱水处理，可以提高天然气的质量，确保其符合工业和民用要求。
2. 保护设备设施：水分对管道和设备的腐蚀是一个重要问题，在输送和储存过程中，含水天然气容易腐蚀管道和设备，导致设备老化、故障甚至事故的发生。
脱水可以有效减少水分对设备的腐蚀，延长设备的使用寿命。
3. 提高生产效率：在天然气的生产过程中，脱水是一个必不可少的环节，只有保证天然气中水分的含量稳定在一定范围内，才能确保整个生产过程的顺利进行。
脱水方法的选择和运用可以提高生产效率，降低能耗，减少生产成本，提高经济效益。
之四、天然气脱水(甘醇脱水)
第一节 天然气水合物
一、天然气饱和含水量
天然气饱和水含量的大小取决于温度、压 力和气体组成。确定天然气饱和水含量的方法有 三类：图解法、实验法和状态方程法。 根据气体内是否含有酸气，天然气饱和含 水量与压力、温度的关系分为两类：一类为不含 酸气(或酸气含量较少)的称甜气图，另一类为含 酸性气体的称酸气图。
1）长距离输气管线水合物的预防措施
对于长距离输气管线要防止水合物的生成可以采用如 下方法：
①天然气脱水，降低气体内水含量和水露点 ；
②提高输送温度，使气体温度高于气体水露点； ③注入水合物抑制剂。 天然气脱水是长距离输气管线防止水合物生成的最有 效和最彻底的方法。
6、水合物抑制剂
某些盐和醇类溶解于水中，吸引水分 子，改变水合物相的化学位，降低气体水 合物生成温度和／或提高水合物生成压力， 从而防止生成水合物。这类物质称水合物 抑制剂或热力学抑制剂，俗称防冻剂。
四、甘醇再生方法
3、共沸再生：在重沸器内，共 沸剂与甘醇溶液中的残留水形 成低沸点共沸物汽化，从再生 塔顶流出，经冷却冷凝进入分 离器分出水后，共沸剂用泵打 回重沸器循环使用。 采用的共沸剂应具有不溶 于水和三甘醇，与水能形成低 沸点共沸物，无毒，蒸发损失 小等性质。常用的共沸剂是异 辛烷。
4、图解法预测水合物的生成
即当水分条件满足时，预测生成水合物的压力、 温度条件。 常用的图解法有两种： 一种是只考虑气体相对密度的相对密度法，
另一种是考虑相对密度和酸气含量的酸性气体图。
（1）相对密度法
曲线左上方为水合物存在区。 右下方为水合物不可能存在区。 已知气体相对密度，由图可查 一定温度下生成水合物的压力， 或在一定压力下生成水合物的温 度。 回归相关式：
量引起的有关问题。
21、天然气脱水工艺(29张幻灯片)解析
措施：在重沸器、缓冲 罐底部开口并加一阀门, 可以在生产过程中对沉 积物进行取样分析,以便 采取相应的应对措施,
中国石油塔里木油田公司
迪 那 筹 备 组
天然气的携带损失
甘醇发泡
甘醇损失
盐污染及高温降解
甘醇的氧化分解
中国石油塔里木油田公司
迪 那 筹 备 组
节流法 1、装置操作简单，占地面积小； 2、装置投资及运行费用低。 优 点
缺 点
1、只适用于高压天然气； 2、对于压力不高的天然气节流降 温不足，达不到水露点要求； 3、如果没有足够的压降可以利用 ，需要后增压或外供冷源。
应用 场合 投资
天然气压力高，并且有充足的压 力降可以利用。
最高（配合压缩机使用）
油气田无自由压降可利用，满足 管输天然气水露点要求的场合。
低
水露点要求低，需要深度脱 水的场合。
高
中国石油塔里木油田公司
迪 那 筹 备 组
• 膜法脱水： 根据膜对天然气中水汽的优先选择渗透性，当天然气流 经膜表面时，水汽优先透过膜而被脱除掉，从而达到分离 的目的。分离效率受膜材料、气体、组成、压差等因素的 影响，是一种动力学分离过程。与传统的脱水方法相比, 它具有以下几方面的优点: ①工艺简单,操作容易，占地面积小； ②不需要额外加入溶剂，不需再生，无二次污染; ③可利用天然气本身的压力作为推动力，几乎没有压力损失; ④操作弹性大，可通过调节膜面积和工艺参数来适应处理量 的波动。
中国石油塔里木油田公司
迪 那 筹 备 组
• 分子筛对天然气中的重组分及有机物的吸附能力 较强，这些杂质会吸附在分子筛表面，通过对分 子筛加热和再生的反复操作，发生结焦现象。