天然气脱水流程与原理详解演示文稿
合集下载
天然气脱水第三章.ppt
第一节 防止天然气水合物形成的方法
防止天然气水合物形成的方法有三种： ①在天然气压力和水含量一定的条件下，将含水的天然气加热，使其加热后的 水含量处于不饱和状态。目前在气井井场采用加热器即为此法一例。 ②利用吸收法或吸附法脱水，使天然气露点降低到设备或管道运行温度以下； ③向气流中加入化学剂。目前常用的化学剂是热力学抑制剂，但自20世纪90年 代以来研制开发的动力学抑制剂和防聚剂也日益受到人们的重视与应用。 天然气脱水是防止水合物形成的最好方法，但出自实际情况和经济上考虑，一 般应在处理厂（站）内集中进行。否则，则应考虑加热或加入化学剂的方法。 关于脱水法将在下面各节中介绍，本节主要讨论加入化学剂法。
0.790
1.110
1.113
60℃
1.085
1.088
凝点/℃
-97.8
-13
-8
粘 （25℃）/mPa s
0.52
16.5
28.2
度 （60℃）/mPa s
4.68
6.99
比热容（25℃）/J/(g K) 2.52
2.43
2.3
闪点（开口）/℃
12
116
124
理论分解温度/℃
165
164
与水溶解度（20℃）②
表 3-1 常见有机化合物抑制剂主要理化性质
性质
甲醇（MeOH） 乙二醇(EG)
二甘醇(DEG)
分子式 相对分子质量
CH3OH 32.04
C2H6O2 62.1
C4H10O3 106.1
常压沸点/℃
64.5
197.3
244.8
蒸气压（25℃）/Pa
12.3(20℃）
12.24
0.27
天然气脱水工艺流程介绍(ppt 30页)
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
讲座提 纲
一、脱水的原
因 二、脱水方法简
介 三、脱水工艺介
绍 四、各工艺的注意事
节流阀制冷
膨胀制冷
膨胀机制冷
低温分离法
丙烷制冷
热分离机制冷等
中国石油塔里木油田公司
迪那筹备组
脱水的方
法
• 溶剂吸收法：
利用某些液体物质不与天然气中的水分发 化学反应，只对水有很好的溶解能力且溶水 后蒸气压很低，可再生和循环使用的特点。 将天然气中水汽脱出。这样的物质有甲醇、 甘醇等。由于吸收剂可再生和循环使用，故 脱水成本低，已得到广泛使用。
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。
1、脱水后干气中水含量可 低于1ppm，水露点可低于90℃； 2、对进料气体温度、压力 、流量变化不敏感； 3、操作简单，占地面积小 4、无严重腐蚀和发泡方面 的问题。
1、对于大装置，其设备投 资大，操作费用高； 2、气体压降大； 3、吸附剂使用寿命短，一 般三年需更换，增加成本； 4、耗能高，低处理量时更 明显；
• 牙哈320万方/日凝析气处理装置：设计处理天然 气320万方/天、凝析油产量为50万吨/年， 2000 年10月31日投产装置通过经J-T阀节流降温[加注 乙二醇防冻]，脱除天然气中的水，并实现轻烃回 收。
中国石油塔里木油田公司
迪 三那 甘筹 醇备脱水组 工
艺
各工艺的注意 事项
天然气脱水工艺流程演示文稿
天然气脱水工艺流程演示文稿一、引言天然气是一种重要的清洁能源，然而，在天然气的生产和运输过程中，常常伴随着大量的水分存在。
为了提高天然气的热值和减少管道的腐蚀，需要对天然气进行脱水处理。
二、脱水工艺流程1.提高压力天然气从井口出来时的压力一般比较低，需要通过增压设备将其压力提高到一定程度，以便后续步骤的进行。
2.初级脱水初级脱水是将天然气中的大部分水分去除的工艺步骤。
通常采用的方法是使用吸附剂或干燥剂来吸附天然气中的水分。
常用的吸附剂有硅胶和分子筛等，常用的干燥剂有石油醚等。
天然气经过初级脱水后，水分含量明显降低。
3.残余水分的除去初级脱水后，天然气中仍然会残留一部分水分。
为了进一步降低水分含量，需要使用高效脱水设备进行二次脱水。
常用的高效脱水设备有膜分离器和冷凝器等。
膜分离器通过半透膜的作用将天然气中的水分分离出来，冷凝器则利用冷凝原理将天然气中的水分冷凝成液体。
4.脱水后处理脱水后的天然气含有少量的脱水剂残留物和其他杂质。
为了提高天然气的纯净度，需要经过一系列的后处理步骤。
常用的后处理设备有过滤器和除尘器等。
三、工艺流程的示意图（在演示文稿中插入一张天然气脱水工艺流程示意图，并进行详细解释）四、设备介绍1.增压设备增压设备用于将天然气的压力提高到一定程度。
一般采用的设备有压缩机和泵等。
2.初级脱水设备初级脱水设备主要是吸附剂和干燥剂。
吸附剂常用的有硅胶和分子筛，干燥剂常用的有石油醚等。
3.高效脱水设备高效脱水设备有膜分离器和冷凝器。
膜分离器通过半透膜的作用将水分分离出来，冷凝器通过冷凝原理将水分冷凝成液体。
4.后处理设备后处理设备有过滤器和除尘器。
过滤器用于去除脱水后残留的脱水剂残留物和其他杂质，除尘器用于去除天然气中的颗粒物。
五、总结。
天然气脱水工艺流程
干气
脱水工艺
再生气
三甘醇装置
过 湿天然气 滤
器
TEG 吸 收 塔
贫TEG
闪蒸罐
过 滤 器
重沸器
缓冲罐
TEG冷却器
燃料气
中国石油塔里木油田公司
迪那筹备组
湿原料气
入 口 分 离 器
阀
阀
门
门
关
开
干
干
燥
燥
塔
塔
脱水工艺
冷却器
水 分 离 罐
分子筛装置
加热器
再 生 气
干气
中国石油塔里木油田公司
迪那筹备组
膜法装置
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
讲座提 纲
一、脱水的原
因 二、脱水方法简
介 三、脱水工艺介
绍 四、各工艺的注意事
项
中国石油塔里木油田公司
迪那筹备组
低温分离装置
脱水工艺
干气外输
干气至外输首站
原料气
乙二醇贫液
原料气预冷器 原料气预冷器
乙二醇贫液
J-T
原料气预冷器
阀
原料气预冷器
闪蒸气回系统
醇烃液三相分离器
低 温 分 离 器
醇烃液/闪蒸气换热器
至乙二醇再生及注醇装置
至轻烃回收装置
中国石油塔里木油田公司
迪 那 筹 备 组 闪蒸气
中国石油塔里木油田公司
迪那筹备组
各工艺的注意 事项
脱水工艺
再生气
三甘醇装置
过 湿天然气 滤
器
TEG 吸 收 塔
贫TEG
闪蒸罐
过 滤 器
重沸器
缓冲罐
TEG冷却器
燃料气
中国石油塔里木油田公司
迪那筹备组
湿原料气
入 口 分 离 器
阀
阀
门
门
关
开
干
干
燥
燥
塔
塔
脱水工艺
冷却器
水 分 离 罐
分子筛装置
加热器
再 生 气
干气
中国石油塔里木油田公司
迪那筹备组
膜法装置
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
讲座提 纲
一、脱水的原
因 二、脱水方法简
介 三、脱水工艺介
绍 四、各工艺的注意事
项
中国石油塔里木油田公司
迪那筹备组
低温分离装置
脱水工艺
干气外输
干气至外输首站
原料气
乙二醇贫液
原料气预冷器 原料气预冷器
乙二醇贫液
J-T
原料气预冷器
阀
原料气预冷器
闪蒸气回系统
醇烃液三相分离器
低 温 分 离 器
醇烃液/闪蒸气换热器
至乙二醇再生及注醇装置
至轻烃回收装置
中国石油塔里木油田公司
迪 那 筹 备 组 闪蒸气
中国石油塔里木油田公司
迪那筹备组
各工艺的注意 事项
天然气脱水流程与原理
吸附法脱水
吸附剂选择
选用活性氧化铝、硅胶、分子筛等具 有高吸附性能的物质作为吸附剂。
吸附与解吸
在吸附剂的作用下，天然气中的水分 被吸附，经过一定时间后进行解吸， 释放出干燥的天然气。
冷凝法脱水
降低温度
通过降低天然气的温度，使其中的水蒸气冷凝成水。
分离与移除
将冷凝出的水分移除，使天然气达到脱水要求。
天然气脱水流程与 原理
目 录
• 天然气脱水概述 • 天然气脱水流程 • 天然气脱水原理 • 天然气脱水设备与操作 • 天然气脱水效果评估与优化
01
CATALOGUE
天然气脱水概述
天然气脱水的重要性
天然气脱水是天然气处理过程中的重 要环节，因为水蒸气在管道中会凝结 成水，导致管道腐蚀、堵塞和流量减 小等问题。
详细描述
吸附法脱水是利用吸附剂（如分子筛）的吸 附作用，将天然气中的水蒸气吸附脱除。在 一定温度和压力下，水蒸气被吸附剂吸附， 从而实现天然气的脱水。
冷凝法脱水原理
总结词
通过降低天然气的温度，使水蒸气冷凝成水而被分离脱除。
详细描述
冷凝法脱水是利用水蒸气在不同温度下饱和蒸气压不同的原理，通过降低天然气的温度 ，使水蒸气冷凝成水而被分离脱除。通过制冷或节流膨胀等方式降低天然气温度，实现
预处理
去杂质
通过过滤、分离等手段去除天然气中的 固体颗粒、机械杂质以及游离水等。
VS
压缩与冷却
将天然气进行压缩并冷却，以降低其温度 和提高露点，为后续脱水创造有利条件。
吸收法脱水
利用吸收剂
采用甘醇、甲醇等有机溶剂作为吸收剂，吸收天然气中的水分。
再生过程
通过加热或降压的方式使吸收剂释放水分，实现循环利用。
21、天然气脱水工艺(29张幻灯片)解析
原因：这些沉积物主要 是变质甘醇、未被过滤 掉的杂质。
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。
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。
最新天然气脱水固体吸附法x教学课件
30
5. 吸附剂的选用
• 当天然气露点要求不很低时，可采用氧 化铝或硅胶脱水。氧化铝不宜处理酸性 天然气。
• 低压气脱水，宜用硅胶（或氧化铝）与 分子筛双层联合脱水。
31
三、吸附脱水流程及主要参数
1. 吸附法脱水流程
目前用于天然气的吸附脱水装置多为 固定床吸附塔。为保证装置连续操作，至 少需要两个吸附塔。工业上经常采用双塔 流程（图7-31）和三塔流程（图7-32）。
64
（1）再生气用量计算
再生加热所需的热量为Q，则
Q Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 (7-43)
Q1—加热分子筛的热量，kJ； Q2—加热吸附器本身(钢材)的热量，kJ； Q3—脱附吸附水的热量，kJ； Q4—加热铺垫的瓷球的热量，kJ。 吸附器的结构示意图如图7-37。
一般吸附剂的再生温度为175～260℃。 用分子筛时，再生温度可高至260～370℃。 脱水后干气露点可降至-100 ℃。再生操作 压力通常与吸附操作压力相同，偶而采用 较低压力再生以提高被吸附分子的脱附能 力。再生过程的温度变化曲线。
62
再生过程的温度变化曲线
63
7. 吸附再生与冷却过程计算
吸附剂的再生过程可划分为A、B、C、D四 个阶段，在A阶段，烃类全部被脱附，水的脱附 集中在阶段B，阶段C主要清除重烃等不易脱附 的物质，增加再生后吸附剂的湿容量，阶段D则 冷却床层至吸附温度。T2≈110℃， T3≈127℃， TB≈116℃，T4≈175～260℃。再生气体温度和流 量控制了每一阶段的时间 。
37
（2）吸附操作压力
压力对吸附剂湿容量影响甚微，因此， 吸附操作压力可由工艺系统压力决定，但 在操作过程中应注意压力平稳，避免波动。 若吸附塔放空过急，床层截面局部气速过 高，会引起床层移动和摩擦，甚至吸附剂 颗粒会被气流夹带出塔。
5. 吸附剂的选用
• 当天然气露点要求不很低时，可采用氧 化铝或硅胶脱水。氧化铝不宜处理酸性 天然气。
• 低压气脱水，宜用硅胶（或氧化铝）与 分子筛双层联合脱水。
31
三、吸附脱水流程及主要参数
1. 吸附法脱水流程
目前用于天然气的吸附脱水装置多为 固定床吸附塔。为保证装置连续操作，至 少需要两个吸附塔。工业上经常采用双塔 流程（图7-31）和三塔流程（图7-32）。
64
（1）再生气用量计算
再生加热所需的热量为Q，则
Q Q 1 Q 2 Q 3 Q 4 (7-43)
Q1—加热分子筛的热量，kJ； Q2—加热吸附器本身(钢材)的热量，kJ； Q3—脱附吸附水的热量，kJ； Q4—加热铺垫的瓷球的热量，kJ。 吸附器的结构示意图如图7-37。
一般吸附剂的再生温度为175～260℃。 用分子筛时，再生温度可高至260～370℃。 脱水后干气露点可降至-100 ℃。再生操作 压力通常与吸附操作压力相同，偶而采用 较低压力再生以提高被吸附分子的脱附能 力。再生过程的温度变化曲线。
62
再生过程的温度变化曲线
63
7. 吸附再生与冷却过程计算
吸附剂的再生过程可划分为A、B、C、D四 个阶段，在A阶段，烃类全部被脱附，水的脱附 集中在阶段B，阶段C主要清除重烃等不易脱附 的物质，增加再生后吸附剂的湿容量，阶段D则 冷却床层至吸附温度。T2≈110℃， T3≈127℃， TB≈116℃，T4≈175～260℃。再生气体温度和流 量控制了每一阶段的时间 。
37
（2）吸附操作压力
压力对吸附剂湿容量影响甚微，因此， 吸附操作压力可由工艺系统压力决定，但 在操作过程中应注意压力平稳，避免波动。 若吸附塔放空过急，床层截面局部气速过 高，会引起床层移动和摩擦，甚至吸附剂 颗粒会被气流夹带出塔。
天然气脱水原理课程介绍培训课件
比热容 /[J/(kg·k)]
1003
孔隙率 平均孔径 （%） /nm
43~50 20~40
活性氧化铝
0.7~0.8
2.3~3. 3高源自0.1306104545~50 40~50
分子筛
0.72
1.1
强度有 限
0.5889
752
45
4.8
天然气脱水原理课程介绍
28
常用吸附剂吸水/脱水性能
吸附剂种类
进气含水量 （×10-6）
天然气脱水原理课程介绍
13
等温吸附线
在温度一定的情况下各种吸吸附剂在不同压力状态下 的吸附性能
天然气脱水原理课程介绍
14
水在分子筛上的等压吸附线
在压力一定的情况下，吸附量与温度变化的关系
天然气脱水原理课程介绍
15
总结
• 吸附温度的降低和水蒸气分压的提高，可 增加吸附量有利于吸附过程的进行。
• 再生温度的升高和水蒸气分压的降低，有 利于再生过程的进行。
天然气脱水原理课程介绍
32
前置脱水特点
• 1.性能特点 • 1.1. 再生工艺为零排放闭式循环，外置电加热再生。 • 1.2. 进口配置过滤器，过滤精度≤3μm，有效保护吸附剂不被液体浸泡、污染，延长吸
附剂使用寿命；出口配置粉尘过滤器，能过滤精度3μm粉尘，保护后续压缩机正常工 作。 • 1.3. 再生系统采用无油润滑增压机驱动循环再生，循环增压机配有气液过滤器，对分 离后的气体再实施分离，使再生循环气更干净。 • 1.4. 气水分离器具有重力和过滤双重分离，分离效果好。气水分离器后设储液罐。 • 1.5. 控制系统：PLC程控包括恒温控制，文本显示，控制参数输入经处理后显示在液晶 屏上，并保证设定程序自动控制循环风机、加热器、冷却器、以及防冻保温装置的正 常工作。配有就地仪表和室内控制仪表，以及远传控制仪表。再生冷却器、循环增压 机、电加热器的启停均能实现电气联锁控制和手动单独控制，且手动优先。 • 1.6. 安全保护功能：加热器筒体及出口设温度保护功能；电机设有热保护、短路保护 ，电气设有短路和漏电保护。 • 1.7. 电机采用隔爆异步电动机，符合1类区D组防爆要求及GB50058标准。 • 1.8. 吸附剂富余量1.3倍。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
天然气脱水流程与原理详解演示 文稿
优选天然气脱水流程与原理
第一节 概 述 一、直接冷却法：
• 原理：通过降低天然气的温度， 利用水与轻烃凝结为液体的温 差，使水得以冷凝，从而达到 脱水的目的。
• 缺点：需要制冷设施对天然气 进行制冷。
天然气脱硫、脱水器
第一节 概 述
二、溶剂吸收脱水法
•原理：天然气与某种吸水能力强的化学溶剂相接触，利用化 学溶剂对水的吸收能力，吸收天然气中的水分，同时不与水 发生化学反应，最终达到脱水的目的。 •优点：吸收剂能通过一定的方法进行再生，使其能重复使用。
三、甘醇脱水工艺流程
湿天然气自吸收塔底部 进入，自下而上与从顶部进 入的三甘醇贫液相接触后， 干气从顶部流出；贫三甘醇 自塔顶进入，与吸收塔内湿 天然气充分接触后成为富液。 富液从塔底部流出，经过滤 器、换热器与贫三甘醇换热 后进入再生塔，富液再生后 成为贫液经与富液换冷后加 压循环注入吸收塔中。
194.2 -5.6 <1.33 314 1.092 1.128 全溶 237.8 2.4.4-233.9
10.2×10-3 2.18 4.5 1.457
第三节 吸收法脱水 三甘醇质量的最佳值
参数
pH值① 氯化物 烃类② 铁粒子② 水③
固体悬浮物 ③/(mg/L)
起泡倾向
颜色及 外观
富甘醇 7.0-8.5 <600 <0.3 <15 贫甘醇 7.0-8.5 <600 <0.3 <15
3.57.5
<1.5
<200 <200
泡沫高度， 高度1020mL;破裂 时间，5s
洁净， 浅色到 黄色
①富甘醇由于有酸性气体溶解，其pH值较低。
②由于过滤器效果不同，贫、富甘醇中烃类、铁粒子及固体悬浮物含量会有区别。 烃含量为质量分数。
③贫、富甘醇的水含量（质量分数）相差在2%～6%
第三节 吸收法脱水
第三节 吸收法脱水
常用吸收剂： 甘醇类化合物：二甘醇、三甘醇等 氯化钙水溶液
第三节 吸收法脱水 常用脱水吸收剂比较
脱水吸收剂
优点
缺点
适用范围
CaCl2 水溶液
①投资与操作费用低，不 燃烧
②在更换新鲜CaCl2前可无 人值守
①吸收水容量小,且不能重复使用
②露点降较小,且不稳定
③更换CaCl2时劳动强度大,且有废 CaCl2水溶液处理问题
第三节 吸收法脱水 二、甘醇脱水基本原理及物化性质
结构：
CH2—CH2—OH O CH2—CH2—OH
二甘醇
CH2—O—CH2—CH2—OH
CH2—O—CH2—CH2—OH 三甘醇
第三节 吸收法脱水
甘醇脱水剂
分子式
相对分子质量 冰点， ℃ 蒸气压 (25 ℃),Pa 沸点, ℃ 密度 (60 ℃)
5.08×10-3 2.43 4.7 1.43
164.4 148.9-162.8
143.3 35.7×10-3 7.6×10-3
2.31 4.4 1.446
206.7 176.7-196.1
165.6 47.8×10-3 9.6×10-3
2.20 4.5 1.454
四甘醇
C2H4OC2H4OH O C2H4OC2H4OH
第二节 直接冷却法脱水
一、常温集输工艺流程
常温分离流程适用于：硫化氢含量低、凝析油不多的天然气。
常 温 分 离 集 输 工 艺 流 程 图 （ 一 ）
第二节 直接冷却法脱水
一、常温集输工艺流程
常 温 分 离 集 输 工 艺 流 程 图 （ 二 ）
第二节 直接冷却法脱水
二、低温集输工艺流程
低温分离的集气流程适用范围： • 天然气压力高、产量大； • 天然气中含有较高硫化氢、二氧化碳和凝析油和汽液水； • 为了增加液烃回收量，降低天然气露点。
三、固体吸附脱水法
•原理：天然气与亲水性强的多孔物质相接触，利用多孔物质 宏大的比表面积吸附天然气中的水分，达到脱水的目的。 •优点：吸附剂能再生，可重复使用。 •特点：适用于深度脱水。
第二节 直接冷却法脱水
一、常温集输工艺流程
根据防止形成 水合物的方法分为： •常温分离流程 •低温分离流程
常温分离流程 低温分离流程
62.1 -11.5
16 197.3 1.085 1.085 全溶
CH2CH2 OH O
CH2CH2 OH 106.1 -8.3 <1.33 244.8 1.088 1.1184 全溶
CH2CH2 OH
CH2CH2 OH 150.2 -7.2 <1.33 285.5 1.092 1.1254 全溶
165 129 115.6
边远地区小流量、 露点降要求较小的 天然气脱水
二甘醇 (DEG)水溶液
①浓溶液不会“凝固”
②天然气中含有H2S、CO2 O2时，在一般温度下是稳定 的
③吸水容量大
①蒸气压较TEG高，蒸发损失大
②理论热分解温度较TEG低，仅为 164.4 ℃，故再生后的DEG水溶液浓 度较小
③露点较TEG溶液得到的小
(103.3kPa, 24 ℃) 溶解度 20 ℃ 理论热分解温度 ℃ 实际使用再生温度 ℃ 闪点, ℃ 粘度 (20 ℃),Pa.s
(60 ℃),Pa.s 比热容 kJ/(kg.k) 表面张力 (25 ℃),N/m2 折光指数 ( (25 ℃)
常用甘醇脱水剂的物理性质
一甘醇
二甘醇
三甘醇
CH2CH2 (OH)2
第二节 直接冷却法脱水
二、低温集输工艺流程
低 温 集 输 工 艺 流 程 图 （ 一 ）
பைடு நூலகம்
第二节 直接冷却法脱水
二、低温集输工艺流程
低 温 集 输 工 艺 流 程 图 （ 二 ）
第三节 吸收法脱水
一、吸收剂
对吸收剂的要求：
吸收容量：对水有高的吸附能力； 选择性：具有较高的选择性吸附能力； 饱和蒸汽压：越小越好，可减小循环量，节约热、电、吸收塔直径等； 沸点：应在443K～473K范围内； 粘度：影响热量传递和输送的重要因素，粘度小将节约热能和电能； 热化学稳定性：热化学性质稳定性，便于再生，要求一般使用6～18年。 其他：密度小；有足够的强度；价格便宜。
④投资及操作费用较TEG高
集中处理站内大流 量、露点降要求较 大的天然气脱水
三甘醇 (TEG)水溶液
①投资与操作费用低，不 燃烧
②在更换新鲜CaCl2前可无 人值守
①投资及操作费用较CaCl2水溶液法 高
②当有液烃存在时再生过程易起泡， 有时需要加入消泡剂
集中处理站内大流 量、露点降要求较 大的天然气脱水
优选天然气脱水流程与原理
第一节 概 述 一、直接冷却法：
• 原理：通过降低天然气的温度， 利用水与轻烃凝结为液体的温 差，使水得以冷凝，从而达到 脱水的目的。
• 缺点：需要制冷设施对天然气 进行制冷。
天然气脱硫、脱水器
第一节 概 述
二、溶剂吸收脱水法
•原理：天然气与某种吸水能力强的化学溶剂相接触，利用化 学溶剂对水的吸收能力，吸收天然气中的水分，同时不与水 发生化学反应，最终达到脱水的目的。 •优点：吸收剂能通过一定的方法进行再生，使其能重复使用。
三、甘醇脱水工艺流程
湿天然气自吸收塔底部 进入，自下而上与从顶部进 入的三甘醇贫液相接触后， 干气从顶部流出；贫三甘醇 自塔顶进入，与吸收塔内湿 天然气充分接触后成为富液。 富液从塔底部流出，经过滤 器、换热器与贫三甘醇换热 后进入再生塔，富液再生后 成为贫液经与富液换冷后加 压循环注入吸收塔中。
194.2 -5.6 <1.33 314 1.092 1.128 全溶 237.8 2.4.4-233.9
10.2×10-3 2.18 4.5 1.457
第三节 吸收法脱水 三甘醇质量的最佳值
参数
pH值① 氯化物 烃类② 铁粒子② 水③
固体悬浮物 ③/(mg/L)
起泡倾向
颜色及 外观
富甘醇 7.0-8.5 <600 <0.3 <15 贫甘醇 7.0-8.5 <600 <0.3 <15
3.57.5
<1.5
<200 <200
泡沫高度， 高度1020mL;破裂 时间，5s
洁净， 浅色到 黄色
①富甘醇由于有酸性气体溶解，其pH值较低。
②由于过滤器效果不同，贫、富甘醇中烃类、铁粒子及固体悬浮物含量会有区别。 烃含量为质量分数。
③贫、富甘醇的水含量（质量分数）相差在2%～6%
第三节 吸收法脱水
第三节 吸收法脱水
常用吸收剂： 甘醇类化合物：二甘醇、三甘醇等 氯化钙水溶液
第三节 吸收法脱水 常用脱水吸收剂比较
脱水吸收剂
优点
缺点
适用范围
CaCl2 水溶液
①投资与操作费用低，不 燃烧
②在更换新鲜CaCl2前可无 人值守
①吸收水容量小,且不能重复使用
②露点降较小,且不稳定
③更换CaCl2时劳动强度大,且有废 CaCl2水溶液处理问题
第三节 吸收法脱水 二、甘醇脱水基本原理及物化性质
结构：
CH2—CH2—OH O CH2—CH2—OH
二甘醇
CH2—O—CH2—CH2—OH
CH2—O—CH2—CH2—OH 三甘醇
第三节 吸收法脱水
甘醇脱水剂
分子式
相对分子质量 冰点， ℃ 蒸气压 (25 ℃),Pa 沸点, ℃ 密度 (60 ℃)
5.08×10-3 2.43 4.7 1.43
164.4 148.9-162.8
143.3 35.7×10-3 7.6×10-3
2.31 4.4 1.446
206.7 176.7-196.1
165.6 47.8×10-3 9.6×10-3
2.20 4.5 1.454
四甘醇
C2H4OC2H4OH O C2H4OC2H4OH
第二节 直接冷却法脱水
一、常温集输工艺流程
常温分离流程适用于：硫化氢含量低、凝析油不多的天然气。
常 温 分 离 集 输 工 艺 流 程 图 （ 一 ）
第二节 直接冷却法脱水
一、常温集输工艺流程
常 温 分 离 集 输 工 艺 流 程 图 （ 二 ）
第二节 直接冷却法脱水
二、低温集输工艺流程
低温分离的集气流程适用范围： • 天然气压力高、产量大； • 天然气中含有较高硫化氢、二氧化碳和凝析油和汽液水； • 为了增加液烃回收量，降低天然气露点。
三、固体吸附脱水法
•原理：天然气与亲水性强的多孔物质相接触，利用多孔物质 宏大的比表面积吸附天然气中的水分，达到脱水的目的。 •优点：吸附剂能再生，可重复使用。 •特点：适用于深度脱水。
第二节 直接冷却法脱水
一、常温集输工艺流程
根据防止形成 水合物的方法分为： •常温分离流程 •低温分离流程
常温分离流程 低温分离流程
62.1 -11.5
16 197.3 1.085 1.085 全溶
CH2CH2 OH O
CH2CH2 OH 106.1 -8.3 <1.33 244.8 1.088 1.1184 全溶
CH2CH2 OH
CH2CH2 OH 150.2 -7.2 <1.33 285.5 1.092 1.1254 全溶
165 129 115.6
边远地区小流量、 露点降要求较小的 天然气脱水
二甘醇 (DEG)水溶液
①浓溶液不会“凝固”
②天然气中含有H2S、CO2 O2时，在一般温度下是稳定 的
③吸水容量大
①蒸气压较TEG高，蒸发损失大
②理论热分解温度较TEG低，仅为 164.4 ℃，故再生后的DEG水溶液浓 度较小
③露点较TEG溶液得到的小
(103.3kPa, 24 ℃) 溶解度 20 ℃ 理论热分解温度 ℃ 实际使用再生温度 ℃ 闪点, ℃ 粘度 (20 ℃),Pa.s
(60 ℃),Pa.s 比热容 kJ/(kg.k) 表面张力 (25 ℃),N/m2 折光指数 ( (25 ℃)
常用甘醇脱水剂的物理性质
一甘醇
二甘醇
三甘醇
CH2CH2 (OH)2
第二节 直接冷却法脱水
二、低温集输工艺流程
低 温 集 输 工 艺 流 程 图 （ 一 ）
பைடு நூலகம்
第二节 直接冷却法脱水
二、低温集输工艺流程
低 温 集 输 工 艺 流 程 图 （ 二 ）
第三节 吸收法脱水
一、吸收剂
对吸收剂的要求：
吸收容量：对水有高的吸附能力； 选择性：具有较高的选择性吸附能力； 饱和蒸汽压：越小越好，可减小循环量，节约热、电、吸收塔直径等； 沸点：应在443K～473K范围内； 粘度：影响热量传递和输送的重要因素，粘度小将节约热能和电能； 热化学稳定性：热化学性质稳定性，便于再生，要求一般使用6～18年。 其他：密度小；有足够的强度；价格便宜。
④投资及操作费用较TEG高
集中处理站内大流 量、露点降要求较 大的天然气脱水
三甘醇 (TEG)水溶液
①投资与操作费用低，不 燃烧
②在更换新鲜CaCl2前可无 人值守
①投资及操作费用较CaCl2水溶液法 高
②当有液烃存在时再生过程易起泡， 有时需要加入消泡剂
集中处理站内大流 量、露点降要求较 大的天然气脱水