天然气脱水设计规范讲课
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21、天然气脱水工艺(29张幻灯片)
至轻烃回收装置
中国石油塔里木油田公司
迪 干气 那 筹 备 组 闪蒸气 再生气
三甘醇装置
闪蒸罐 TEG 吸 收 塔
过 滤 器
重沸器
湿天然气
过 滤 器
缓冲罐
TEG冷却器 贫TEG 燃料气
中国石油塔里木油田公司
迪 那 筹 备 组
冷却器
水 分 离 罐
湿原料气
入 口 分 离 器
干 燥 塔
干 燥 塔
分子筛装置
中国石油塔里木油田公司
迪 那 筹 备 组
• 低温分离法： 借助于天然气和水汽凝结为液体的温度差 异，在一定的压力下降低含水汽的温度，使其 中的水汽与重烃冷凝为液体，再借助于液烃与 水的相对密度差和互不溶解的特点进行重力分 离，使水被脱出。
节流阀制冷 膨胀制冷 低温分离法 丙烷制冷 膨胀机制冷 热分离机制冷等
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）
与水蒸气结合形成 低冰点的溶液，降
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
低天然气的露点
中国石油塔里木油田公司
迪 那 筹 备 组
• 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。
天然气脱水流程与原理优秀课件
低 温 集 输 工 艺 流 程 图 （ 一 ）
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。
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、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。
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。
第二节 直接冷却法脱水
二、低温集输工艺流程
CQUST
天然气脱水流程与原理
天然气脱水
第一节 概 述 •脱水的目的：
•降低输送负荷 •减小设备及管道腐蚀 •防止水合物的生成 •防止液泛 •达到商品气质要求
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。
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、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。
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。
第二节 直接冷却法脱水
二、低温集输工艺流程
CQUST
天然气脱水流程与原理
天然气脱水
第一节 概 述 •脱水的目的：
•降低输送负荷 •减小设备及管道腐蚀 •防止水合物的生成 •防止液泛 •达到商品气质要求
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
第5章 天然气脱水第3节ppt课件
te—出吸收塔干气的平衡水露点温度， ℃； t—偏差值，其大小取决于贫三甘醇溶液的循环
量、塔径、塔结构等影响气、液两相接触时间 的因素。一般可取t=8~11C。
34
（2）贫甘醇溶液用量
甘醇溶液用量超过某一值后曲线趋于平缓， 再增加三甘醇溶液用量，获得的露点降变化不大。 根据经验，每吸收1kg水所需三甘醇为0.025～ 0.06m3。天然气脱水设计规范（SY/T0076—2003） 推荐为每吸收1kg水所需甘醇量，三甘醇为 0.02～0.03m3；二甘醇为0.04～0.1m3。
37
（3）吸收塔塔板数的确定
yN1y1 AN1A yN1y0 AN11
yN+1—进吸收塔湿原料气中水的摩尔分数； y1—离开吸收塔干气中水的摩尔分数； y0—当离塔干气与进塔贫三甘醇溶液处于平衡时，
干气中水的摩尔分数； N—吸收塔理论塔板数； A—吸收因子。
38
（3）吸收塔塔板数的确定
A L KV
18
甘醇循环量与露点降关系图(c)
19
循环量、浓度与塔板数的相互关系
• 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；
• 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。
在各级塔板上，甘醇并没有都达到平衡 状态。通常用25%的塔板效率作设计。在泡 罩式塔内，相邻塔板的间隔一般为610mm。
14
3. 三甘醇浓度和温度
• 气体露点随三甘醇浓度增加有显著的下降。因此， 降低出塔干气露点的主要途径是提高三甘醇贫液 浓度。
量、塔径、塔结构等影响气、液两相接触时间 的因素。一般可取t=8~11C。
34
（2）贫甘醇溶液用量
甘醇溶液用量超过某一值后曲线趋于平缓， 再增加三甘醇溶液用量，获得的露点降变化不大。 根据经验，每吸收1kg水所需三甘醇为0.025～ 0.06m3。天然气脱水设计规范（SY/T0076—2003） 推荐为每吸收1kg水所需甘醇量，三甘醇为 0.02～0.03m3；二甘醇为0.04～0.1m3。
37
（3）吸收塔塔板数的确定
yN1y1 AN1A yN1y0 AN11
yN+1—进吸收塔湿原料气中水的摩尔分数； y1—离开吸收塔干气中水的摩尔分数； y0—当离塔干气与进塔贫三甘醇溶液处于平衡时，
干气中水的摩尔分数； N—吸收塔理论塔板数； A—吸收因子。
38
（3）吸收塔塔板数的确定
A L KV
18
甘醇循环量与露点降关系图(c)
19
循环量、浓度与塔板数的相互关系
• 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；
• 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。
在各级塔板上，甘醇并没有都达到平衡 状态。通常用25%的塔板效率作设计。在泡 罩式塔内，相邻塔板的间隔一般为610mm。
14
3. 三甘醇浓度和温度
• 气体露点随三甘醇浓度增加有显著的下降。因此， 降低出塔干气露点的主要途径是提高三甘醇贫液 浓度。
《天然气脱水》课件
《天然气脱水》PPT课件
本课件介绍天然气脱水的原理、方法、工艺流程、设备以及未来发展，突出 其重要性和对环境、能源及经济的影响。
什么是天然气脱水？
天然气脱水是指将天然气中的水分去除的过程。它的目的是提高天然气的品质，减少腐蚀和结露问题， 并提高天然气的转运和使用效率。
天然气脱水的方法
1 吸附法
利用吸附剂吸附天然气中的水分，使其分离出来。
分子筛
用于吸附天然气中的水分和杂质。
膜分离器
利用膜技术分离天然气中的水分和杂质。
天然气脱水的未来发展
硅膜技术
利用硅材料制备高效脱水膜， 提高脱水效果。
智能控制系统
引入智能控制技术，实现自 动化、智能化的脱水操作。
先进材料的使用
研发新型材料，提升设备性 能和脱水效果。
结束语
天然气脱水在能源行业具有重要地位，对环境和经济都有深远的影响。未来， 通过技术创新和设备改进，天然气脱水将迎来更广阔的发展空间。
2 沸腾法
通过加热天然气使其沸腾，将蒸发的水分与天然气分离。
3 渗透法
利用渗透膜将天然气中的水分分离出来。
天然气脱水工艺流程
1
主处理
2
利用脱水设备将天然气中的水分去除。
3
前处理
将含水天然气通过过滤、去除杂质等 工艺进行预处理。
余热回收
将脱水过程中产生的余热回收利用， 提高能源利用效率。
天然气脱水操作及控制
1 温度控制
合适的温度可以促进脱水效果，同时要避免温度过高导致其他问题。
2 压力控制
适当的压力可以提高脱水效率，同时要避免压力过大导致设备损坏。
3 加热控制
合理的加热方式可以提高脱水效果，同时要注意安全和能耗。
《天然气脱水工艺》课件
《天然气脱水工艺》PPT 课件
天然气脱水工艺是一种将天然气中的湿气去除的过程，旨在提高天然气的品 质和减少与湿气相关的问题。该工艺在天然气开采中广泛应用。
概述
天然气脱水工艺是去除天然气中的湿气，以提高其品质和减少相关问题的过 程。了解工艺的目的和应用对于天然气开采至关重要。
脱水原理
天然气脱水利用原理和机理来去除湿气，理解湿气的成分和性质以及脱水过程中液态和气态的变化对于工艺的 实施至关重要。
成本分析
脱水工艺的成本和投资预算需要考虑多个费用项和费用构成。同时，运行中的经济效益和成本控制策略也是值 得关注的。
发展趋势
天然气脱水工艺经历了发展历程，并有着当前的研究方向和趋势。展望未来， 工艺有着广阔的应用前景。
脱水方法
• 氧化剂法 • 吸附剂法 • 压缩冷凝法 • 偏析法 • 冻结法 • 光催化法
天然气脱水可以采用多种不同的方法，每种方法都有其独特的优势和适用情况。
工艺流程
典型的天然气脱水工艺流程涉及关键设备和处理步骤，同时需要特别注意操作细节和安全问题。
工艺参数
脱水工艺的重要参数包括温度、压力、流量和水含量等关键指标。了解这些 参数的变化对脱水效果至关重要。
天然气脱水工艺是一种将天然气中的湿气去除的过程，旨在提高天然气的品 质和减少与湿气相关的问题。该工艺在天然气开采中广泛应用。
概述
天然气脱水工艺是去除天然气中的湿气，以提高其品质和减少相关问题的过 程。了解工艺的目的和应用对于天然气开采至关重要。
脱水原理
天然气脱水利用原理和机理来去除湿气，理解湿气的成分和性质以及脱水过程中液态和气态的变化对于工艺的 实施至关重要。
成本分析
脱水工艺的成本和投资预算需要考虑多个费用项和费用构成。同时，运行中的经济效益和成本控制策略也是值 得关注的。
发展趋势
天然气脱水工艺经历了发展历程，并有着当前的研究方向和趋势。展望未来， 工艺有着广阔的应用前景。
脱水方法
• 氧化剂法 • 吸附剂法 • 压缩冷凝法 • 偏析法 • 冻结法 • 光催化法
天然气脱水可以采用多种不同的方法，每种方法都有其独特的优势和适用情况。
工艺流程
典型的天然气脱水工艺流程涉及关键设备和处理步骤，同时需要特别注意操作细节和安全问题。
工艺参数
脱水工艺的重要参数包括温度、压力、流量和水含量等关键指标。了解这些 参数的变化对脱水效果至关重要。
天然气J-T阀脱水技术ppt课件
天然气脱水的几种主要方法
➢ 低温冷凝脱水：该方法采用各种方法把高压天然气节
流降压制冷，用低温分离法从天然气中回收凝析液。这种方 法是国内气田中除三甘醇法外应用较多的天然气脱水工艺。 它具有工艺简单，设备较少等优点，但也有耗能高，水的露 点高等缺点。
➢ J-T阀和透平机： J-T阀和透平机脱水属于低温冷凝方
气体温度降低的程度是确定加热设备热负荷和水合物抑制剂用量 的基础数据。
防止水合物生成
3）注入水合物抑制剂
某些盐和醇类溶解于水中后吸引水分子，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。
氯化物抑制剂
天然气J-T阀脱水 技术
浅析
水的困扰
脱水的原因
水合物
堵塞管道，阀门等
弱酸
腐蚀管道
局部聚集
降低输气量，增加流动压降
水的影响
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。
天然气水合物
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。
推荐-21、天然气脱水工艺29张幻灯片 精品
大天池
• 缓冲罐内换热盘管外表腐蚀严重，局部地方出现较深的腐 蚀坑点，重沸器焰火管外壁也有严重腐蚀。这些都是由于 甘醇中的酸性物质引起的，因此防止酸性物质进入甘醇及 甘醇自身的降解酸化不容忽视。
原因：天然气中携带的盐类 会直接污染甘醇,而且在重沸 器中,当温度升高,盐在甘醇 溶液中的溶解下降。当达到 一定的含量时就会在火管上
干气至外输首站
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
干气
闪蒸气
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
湿原料气
入 口 分 离 器
阀
阀
门
门
关
开
冷却器
水 分 离 罐
干
干
燥
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；
燥
塔
塔
分子筛装置
加热器
再 生 气
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
• 缓冲罐内换热盘管外表腐蚀严重，局部地方出现较深的腐 蚀坑点，重沸器焰火管外壁也有严重腐蚀。这些都是由于 甘醇中的酸性物质引起的，因此防止酸性物质进入甘醇及 甘醇自身的降解酸化不容忽视。
原因：天然气中携带的盐类 会直接污染甘醇,而且在重沸 器中,当温度升高,盐在甘醇 溶液中的溶解下降。当达到 一定的含量时就会在火管上
干气至外输首站
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
干气
闪蒸气
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
湿原料气
入 口 分 离 器
阀
阀
门
门
关
开
冷却器
水 分 离 罐
干
干
燥
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；
燥
塔
塔
分子筛装置
加热器
再 生 气
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
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。
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。
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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,
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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
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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。
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• 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。
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不需净化的,硫化氢含量符合产品标准中民用规定的天然气.
2.0.18 酸性天然气 sour gas
硫化氢含量超过产品标准中民用规定的天然气. 2.0.19 压缩天然气 compressed natural gas (CNG) 以甲烷为主要组分的压缩气体燃料.
天然气脱水设计规范
３.一般规定
3.0.1 天然气脱水装置包括气井气脱水和伴生气脱水.天然气脱水方
天然气脱水设计规范
4.2 工艺参数
4.2.1 进吸收塔的天然气温度宜维持在15℃~48℃,如果等于48 ℃
宜在进口分离器之前设置冷却装置. 4.2.2进入吸收塔顶层塔板的贫甘醇温度宜冷却到比气流温度高 6℃~16℃,且贫甘醇进塔温度宜低于60℃. 4.2.3 甘醇流率的确定必须考虑吸收塔进口处甘醇的浓度,塔盘数
天然气脱水设计规范
3.0.9 汽车用压缩天然气增压后的水露点应符合《车用压缩天然 3. 气》GB18047的规定,否则应设置脱水装置,CNG加气站脱水装 置宜采用吸附法脱水. 3.0.10 应充分利用原料气的压力能,包括气井气的井口压力和伴 生气分离器压力.
3.0.11 脱水装置的设置应与天然气集输处理系统统筹考虑,符合 产能建设的总体要求.分散的小气量宜集中脱水.压力低的天然气 可根据供气压力及处理工艺需要,增压集气后再脱水. 3.0.12 脱水装置的处理能力按任务书或合同规定的日处理量 计算.与天然气凝液回收装置配套的年工作时间为8000h.
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2) 甘醇闪蒸分离器可设置在贫富甘醇换热器的上游或下游,闪蒸 出的天然气可作燃料,含硫化氢的闪蒸气应去火炬. 4.1.6 重沸器可采用燃料气直接燃烧加热,热媒加热,电加热或其他 热源.设置在处理厂内的脱水装置的重沸器热源应与厂内供热系统 统一考虑. 4.1.7 富甘醇进甘醇再生塔前应设置颗粒过滤器.当原料气中含有 能引起甘醇起泡的重质烃,化学剂及润滑油时应设活性炭过滤器.活 性炭过滤器宜设置在颗粒过滤器之后.
2.0.13 冷吹气 blow gas
用来冷却吸附剂的气体. 2.0.14 水合物抑制剂 hydrate inhibitor
防止水合物生成的化学药剂.
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2.0.15 吸收剂
absorbent
用于吸收过程中吸收水分的液体. 2.0.16 吸附剂 adsorbent
用于吸附水分的固体物质,如硅胶,氧化铝或分子筛等. 2.0.17 甜气 sweet gas
用干天然气或惰性气通过正在再生的甘醇,脱除仅靠蒸馏过程除不 掉的水分,这样的气体叫汽提气.
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2.0.10 富甘醇
rich glycol
吸收了水的甘醇. 2.0.11 贫甘醇 lean glycol
经再生提浓后的甘醇. 2.0.12 再生气 regeneration gas
用来加热吸附剂使其脱除水分的气体.
法应根据油气田开发方案,油气集输系统,天然气的压力,组成,气源状
况,地区条件,用户要求,脱水深度等进行技术经济综合比较后确定. 3.0.2 本规范中的吸收法和吸附法主要应用于天然气水露点的控制. 低温法脱水可同时控制水露点和烃露点. 3.0.3 统一规划,合理布局.气井气脱水一般应满足管道输气要求和
天然气脱水设计规范
2.0.6 吸收法
absorption method
用甘醇化合物和金属氯化物盐溶液等液体吸收剂吸收天然气中水 蒸汽的方法．
2.0.7 吸附法
adsorption method
用固体吸附剂吸附气流中水蒸汽的方法. 2.0.8 低温法 low temperature method 用空冷法,膨胀法和冷剂制冷直接冷却天然气,使天然气中的饱和水 随温度降低而减少的方法. 2.0.9 汽体气 stripping gas
3.0.6 原料气进脱水器之前应设置进口分离器.进口分离器气出口前 应设捕雾器除去直径10um以上的所有液滴.含有沥青胶质颗粒,粉尘 或腐蚀物的天然气,应设置过滤分离器,防止杂质进入脱水器和增压 机.寒冷地区分离器应设防冻设施. 3.0.7 寒冷地区回收含水液体的管线,阀门和集液包宜伴热保温,管线 安装应有一定的坡度. 3.0.8 凝液应全部回收.如不能密闭储运,必须进行稳定,凝液稳定应符 合现行的国家标准.
4.1.8 要求得到高浓度的贫甘醇时,应根据工艺需要和经济比较进 行选取,较常用的甘醇再生方法有汽提再生法和减压再生法.
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4.1.9 汽提再生法的设计应符合下列要求: 1) 汽提气宜用干燥的天然气在贫液精馏柱下方通入,汽提气宜预 热. 2) 甘醇再生塔顶应设回流冷凝器.利用甘醇-气体吸收塔底来的富 甘醇冷却塔顶的蒸汽流,富甘醇进出口宜设手动旁路.回流冷凝器的 热负荷可取重沸器内甘醇吸收的水全部汽化所需热负荷的25%.只在 冬季运行的小型装置可在塔顶装散热翅片产生回流. 4.1.10 减压再生法适用于处理规模较大,且不宜用汽提气的场合.
纯气田和凝析气田采出的天然气. 2.0.3 水露点 water d时的温度．
2.0.4 脱水深度 depth of dehydration
用水露点高低表示的天然气中水分的脱除程度． 2.0.5 露点降 dew point depression 天然气脱水前后的露点温度差．
4.2.7 正常操作期间,三甘醇损耗量宜小于15mg/m3天然气.二甘醇损 耗量宜小于22mg/m3天然气.
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4.3 设备 4.3.1 进口分离器应紧靠吸收塔.如果来气较清洁,且含液很少,进 口分离器宜与吸收塔一体,且直径应与吸收塔相同.分离器至吸收塔 的升气管管口应超过甘醇在停工或操作不正常时出现最高的液位,
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水露点温度的设计裕量值 产品气的水露点不仅与低温分离器的温度有关，也与注醇的浓度与 量有关。 节流后为避免不可预见的条件及抑制水合物的生成，有5℃的裕量。 即节流后温度应低于烃（水）露点5℃以上。（DEP） 露点计算从先天上就要比泡点计算的准确性要差些，尤其对只含极 少量此类重烃的贫气更是如此。从理论上讲，气体在离开气液分离 器时正处于它的露点（就象任何平衡分离的情况一样）。实际上， 这种分离被设计为在比要求的露点低18~20℉（10~11℃）的温度下 操作。这是因为考虑了在露点计算中潜在的误差以及会不可避免地 至少是间歇地发生某种程度上的液体夹带。
天然气脱水设计规范
天然气脱水 设计规范
SY/T0076-2003
天然气脱水设计规范
前言
本规范是根据国家石油和化学工业局国石化政发[2000]第410号文 件的安排,由大港油田集团石油工程有限责任公司负责对《天然气 脱水设计规范》SY/T0076-93进行修订而成． 本次修订是在征求了各油田有关单位对SY/T0076-93的意见,吸收 了近年来各油田天然气脱水设计方面的科研成果和设计经验的基础 上进行的.修订中对SY/T0076-93的内容结构作了局部修改.
和改建工程的设计. 1.0.3 本规范适用于甘醇吸收法,吸附法和低温法脱水的设计及 主要参数的选用. 1.0.4 天然气脱水设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行的 有关强制性标准的规定.
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2 术语
2.0.1 伴生气 associated gas 伴随原油共生，与原油同时被采出的天然气． 2.0.2 气井气 well gas
用户用气要求,伴生气脱水应与天然气凝液回收装置结合,确定合理
的脱水深度. 3.0.4 天然气含水量及水合物形成条件见附录A.
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3.0.5 脱水深度的确定应符合以下要求: ---满足用户的要求; ---管输天然气水露点在起点输送压力下,应比输送条件下最低环境 温度低5℃; ---对天然气凝液回收装置,水露点应比最低制冷温度至少低5℃.
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4.甘醇吸收法脱水
甘醇吸收法脱水原理流程图见下图
天然气脱水设计规范
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4.1 工艺方法 4.1.1 甘醇吸收法脱水主要使用二甘醇或三甘醇作吸收剂,应根据 脱水深度的要求进行综合经济比较选择吸收剂. 4.1.2 甘醇吸收法脱水的工艺计算见附录C. 4.1.3 甘醇脱水装置一般包括进口分离器,甘醇-气体吸收塔,气体贫甘醇换热器,甘醇再生塔及重沸器,甘醇循环泵,过滤器,贫富甘醇换 热器和甘醇闪蒸分离器等. 4.1.4 贫甘醇进入甘醇-气体吸收塔之前宜用脱水后的气体进行冷 却. 4.1.5 甘醇闪蒸分离器的设计应符合下列要求: 1) 富甘醇中有值得回收的烃类,或存在酸性气体能引起严重腐蚀 时,或使用气动泵作为甘醇循环泵时,应设甘醇闪蒸分离器.
(或填料高度)和要求的露点降.每吸收1kg水所需醇量,三甘醇为
0.02m3-0.03m3;二甘醇为0.04m3-0.10m3.
4.2.4吸收塔的操作压力一般宜大于等于2.5MPa,但一般不宜超过
10.0MPa.
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4.2.5甘醇闪蒸分离器操作压力宜为0.27MPa-0.62MPa,宜先换热后 闪蒸,或在闪蒸分离器内设加热盘管. 4.2.6常压再生时,重沸器内三甘醇溶液温度不应超过204℃,二甘醇 溶液温度不应超过162℃.
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天然气含水量图 见下页
天然气脱水设计规范
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水合物的性质、形态、水合物的生成温度
天然气脱水设计规范
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水合物-“在一定的温度和压力下，天然气中的甲烷、乙烷、丙烷、 丁烷、二氧化碳等和水形成的冰雪状晶体。” 水合物的生成温度与气体的实际组分和压力有关，固态水合物能在 流动的管线中生成，刚开始象湿的雪。水合物一旦生成，则在气相 中迅速增殖，接着就象冰一样。 水合物是由气体中所含的水分子和某些分子物理结合而成，所有的 水合物结晶都是一种立方结构或兼有两种立方结构 . 水合物的生成条件必须要有液态水、气(液)态烃；有的气体，例如 膨胀机入口水=0~1ppm，而水合物的生成温度th=15~20℃。