天然气脱水流程与原理
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。
天然气脱水工程设计
天然气脱水工程设计一、工程背景随着天然气的广泛应用和需求的不断增长，对天然气质量的要求也越来越高。
水分是天然气中常见的污染物之一，它会降低热值，同时在输送管道中形成水合物，对管道造成腐蚀。
因此，在天然气输送前，必须对天然气进行脱水处理。
二、脱水方法常用的天然气脱水方法有物理吸附脱水法和化学吸附脱水法。
物理吸附脱水法是利用吸附剂吸附天然气中的水分子，将其从天然气中分离出来；化学吸附脱水法是利用化学剂将天然气中的水分子转化为可分离的液体，然后通过沉降或过滤等方法将其从天然气中去除。
三、脱水工艺流程1.初级脱水：将天然气通过冷凝器冷却，使水分子与天然气中的液体相结合形成水合物，然后通过隔离器将水合物与天然气分离，并排出水分。
2.中级脱水：将初级脱水后的天然气通过填充吸附剂的吸附器，吸附剂将天然气中的水分子吸附，将干燥的天然气从吸附剂中排出。
3.精制脱水：将中级脱水后的天然气通过再生装置，使吸附剂再生并去除吸附剂上的水分，然后将天然气和再生气体分离，并排出。
四、关键设备和工程参数1.冷凝器：用于初级脱水过程中冷却天然气。
2.隔离器：用于初级脱水过程中将水合物与天然气分离。
3.吸附器：用于中级脱水过程中吸附天然气中的水分子。
4.再生装置：用于精制脱水过程中再生吸附剂并去除水分。
工程参数包括天然气流量、水合物含量、吸附剂种类和用量等。
五、安全与环保考虑在天然气脱水工程设计中，需要考虑到安全和环保因素。
例如，在设计吸附剂选择和用量时，需要考虑到吸附剂的毒性和可再生性。
此外，需要合理设计安全设备和应急措施，确保工程安全运行。
总结：天然气脱水工程设计是为了去除天然气中的水分，提高天然气质量和热值。
在设计中需要考虑脱水方法、工艺流程、关键设备和工程参数以及安全与环保因素。
通过合理的天然气脱水工程设计，可以有效提高天然气的质量和利用效率。
天然气脱水流程与原理优秀课件
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
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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7章 天然气的脱水
3、吸收塔塔板数的确定
Kremser-Brown方程
y N 1 y1 A A 实际吸水量 N 1 y N 1 y0 A 1 理论吸水量
N 1
式中 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
19
问题
影响三甘醇脱水关键因素是什么？ 三甘醇贫液浓度
20
提高三甘醇贫液浓度的方法
(1) 减压再生 可将三甘醇提浓至 98.5% （质）以上。 但减压系统比较复杂，限制了该法的应用。 (2) 气体汽提 典型流程见图7-7。 气体汽提是将甘醇溶液同热的汽提气接 触，以降低溶液表面的水蒸气分压，使甘 醇溶液得以提浓到 98.5%( 质 ) 以上。此法是 现行三甘醇脱水装置中应用较多的再生方 21 法。
其中 Q——被处理气体的体积流量，基米3/天， ——天然气相对密度（空气相对密度为1.0） Mn——被处理气体的分子量
52
二、三甘醇再生系统的计算
1．再生系统操作条件的确定
(1)再生温度和压力
再生温度和压力 一般采用常压再生 。 常压下，三甘醇的热分解温度约为 206C。因而重沸器的温度不应高于此值， 通 常 为 191 ～ 193C ， 最 高 不 应 超 过 204C 。
53
(1)再生温度和压力
在罐式重沸器中，气液两相可认为达到 平衡，此汽一液两相平衡系统的温度和压 力关系如图 7-19 所示。已知重沸器压力 （甘醇蒸汽和水蒸汽分压之和）和要求达 到的三甘醇溶液浓度，则由图7-19可以查 出相应的重沸器温度，如有惰性气体存在 时，则应由重沸器压力中扣除惰性气体分 压后，再由图查出相应的温度。
天然气电脱水原理和基本流程
天然气电脱水原理和基本流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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天然气脱水工艺流程
天然气脱水工艺流程包括以下步骤：
1.来自集气站压力为8.8MPa、温度为23℃的原料天然气进入原料
气重力分离器与过滤分离器，分出液态水分及其他杂质，然后进入TEG吸收塔的下部，自下而上流动，与从上而下的贫TEG 逆流接触，脱除其中水分。
2.干气从塔顶流出，经干气分离器分离出夹带的三甘醇后，出装
置至外输管线。
3.吸收了水分的TEG富液从TEG吸收塔底部流出，经减压后进
入重沸器上部的富液精馏柱顶换热盘管，加热后进入闪蒸罐闪蒸，闪蒸气进入燃料气系统。
4.闪蒸后的富液先后通过机械过滤器和活性炭过滤器，以除去其
中的机械杂质和降解产物。
5.过滤后的富液经TEG缓冲罐与热的贫TEG换热后进入富液精
馏柱，与来自重沸器的蒸汽逆流接触而得到部分提浓。
6.在重沸器内，富液被加热至约200℃。
7.TEG溶液经贫液精馏柱进入缓冲罐，与自下而上的气提气在贫
液精馏柱中逆流接触，以进一步提高贫TEG浓度。
8.高温TEG贫液在缓冲罐内与冷的TEG富液换热后，经冷却器
冷却。
9.TEG循环泵升压后送至吸收塔上部完成TEG吸收和再生循环
过程。
天然气处理原理、流程
天然气的组成和性质
1
天然气主要由甲烷组成，还含有少量的乙烷、丙 烷、丁烷等烃类物质，以及氮、二氧化碳等非烃 类气体。
2
天然气是一种无色、无味、低毒性的气体，具有 高热值、燃烧稳定等特点，是清洁能源的重要来 源。
3
天然气的物理性质包括密度、粘度、比热容、导 热系数等，这些性质对天然气的处理和运输都有 重要影响。
天然气处理的必要性
天然气中含有水蒸气、硫化氢、二氧化碳等杂质，这些杂质不仅影响天然气的品质， 还会对管道和设备造成腐蚀和堵塞。
在天然气开采过程中，还可能夹带泥沙、岩石等固体杂质，这些杂质也需要进行分 离和排除。
天然气的处理是确保天然气安全、高效输送和利用的重要环节，也是实现天然气工 业可持续发展的必要条件。
防止水合物形成
在脱水过程中，应防止天然气中的水 蒸气与烃类气体反应形成水合物，以 避免堵塞管道和设备。
天然气的脱硫和脱氮
脱硫
采用物理或化学方法，将天然气中的硫化氢、硫醇等含硫化合物脱除，以满足 环保要求和防止腐蚀。
脱氮
通过各种吸附、分离等技术，将天然气中的氮气脱除，以提高天然气的热值和 品质。
天然气的压缩和液化
天然气处理的目的
提高天然气的品质
通过脱硫、脱碳等处理，降低天然气中的有害物质含量，使其达 到商品天然气标准。
满足市场需求
根据市场需求和用户要求，对天然气进行加工和调整，生产不同热 值和组成的天然气产品。
实现资源最大化利用
通过回收和处理天然气中的轻烃和凝液等副产品，提高资源的综合 利用效率。
02 天然气处理原理
脱水设备
分子筛脱水
利用分子筛的吸附作用，将天然气中的水分吸附并脱除。
甘醇脱水
天然气脱水原理课程介绍
天然气脱水原理课程介绍
第1页
脱水必要性
天然气在加压、降温过程中,当到达其水露 点时,其中气相水就会以游离水形式析出, 假如又处于其水合物生成线以下区域时,天 然气中烃类组分还要和水生成水合物。所 以,CNG中含水量脱不到要求时,将带来以 下危害:
天然气脱水பைடு நூலகம்理课程介绍
第2页
1. 储存压力下减压温降时, 生成水合物, 堵塞管道、气瓶嘴、 充气嘴等, 使加气站在较低环境温度下不能实现正常加气, 汽车在严寒气候条件下无法开启和运行。
五． 分子筛再生温度较高，工业上普通取 分子筛再生温度为150 -300℃，若要经过 分子筛完全再生来提供--85~-100℃露点， 其再生温度为315-375℃。
六． 天然气脱水原理课程介绍 分子筛缺点为机械强度不高，抗水滴第25页
天然气脱水原理课程介绍
第26页
吸附剂平衡湿容量与相对湿度关系
天然气脱水原理课程介绍
天然气脱水原理课程介绍
第18页
3.吸附热 吸附热是吸附质与吸附剂接触时产生热效应。如上所述，吸 附过程为放热过程，解析过程为吸热过程，吸附热可比较准 确地表示吸附剂活性及吸附能力强弱。下表为惯用吸附剂对 水蒸气吸附热。
天然气脱水原理课程介绍
第19页
常见压力单位换算表
天然气脱水原理课程介绍
第20页
吸附分类
一．按吸附剂表面与吸附质分子间作用力不 二． 同将吸附分为: 三．物理吸附 四．化学吸附
天然气脱水原理课程介绍
第9页
物理吸附
物理吸附作用力为范德华力。因为分子间范德华 力作用，促使吸附质向吸附剂渗透。（化学吸附 是吸附质分子与吸附剂表面分子产生电子转移或 形成化合物）压缩天然气吸附干燥过程属物理吸 附，其特点以下:
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
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
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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。
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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
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迪 那 筹 备 组 闪蒸气
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各工艺的注意 事项
天然气脱水
◆天然气脱水的必要性◆溶剂吸收法脱水◆固体吸附法脱水◆第一节天然气脱水的必要性◆天然气脱水的必要性；◆天然气脱水方法；◆天然气脱水深度。
◆一、天然气脱水的必要性◆水的析出将降低输气量，增加动力消耗；◆水的存在将加速H2S或CO2对管线和设备的腐蚀；◆导致生成水合物，使管线和设备堵塞。
因上述三方面原因，所以有必要对天然气进行脱水处理。
◆二、天然气脱水方法◆低温法脱水；◆溶剂吸收法脱水；◆固体吸附法脱水；◆应用膜分离技术脱水。
◆三、天然气脱水深度◆满足用户的要求；◆管输天然气水露点在起点输送压力下，宜比管外环境最低温度低5～7℃；◆对天然气凝液回收装置，水露点应低于最低制冷温度5～7℃。
◆第二节溶剂吸收脱水◆甘醇脱水的基本原理◆甘醇的物理性质◆三甘醇脱水流程和设备◆影响三甘醇脱水效果的参数◆三甘醇富液再生方法及工艺参数甘醇是直链的二元醇，其通用化学式是C n H2n(OH)2。
二甘醇(DEG)和三甘醇(TEG)的分子结构如下：◆一、甘醇脱水的基本原理从分子结构看，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，所以甘醇与水能够完全互溶，并表现出很强的吸水性。
甘醇水溶液将天然气中的水蒸气萃取出来形成甘醇稀溶液，使天然气中水汽量大幅度下降。
◆二、甘醇的物理性质常用甘醇脱水剂的物理性质如表1所示。
在天然气开发初期，脱水采用二甘醇，由于其再生温度的限制，其贫液浓度一般为95％左右，露点降仅约25～30℃。
50年代以后，由于三甘醇的贫液浓浓度可达98～99％，露点降大，逐渐用三甘醇（TEG）代替二甘醇作为吸收剂。
◆三甘醇吸收剂的特点◆沸点较高(287.4℃)，贫液浓度可达98～99%以上，露点降为33～47℃。
◆蒸气压较低。
27℃时，仅为二甘醇的20%，携带损失小。
◆热力学性质稳定。
理论热分解温度(207℃)约比二甘醇高40℃。
天然气吸附法脱水
回收解吸出的水蒸气的热能或压力能，提高能源利用 效率。
解吸气处理
对解吸出的气体进行处理，如冷凝、压缩等，以回收 其中的水和烃类物质。
产品气处理与检测
气体检测
对出口气体进行水蒸气含量、露 点等指标的检测，确保产品气的 质量符合要求。
产品气储存与输送
将干燥后的气体进行储存和输送 ，以满足用户需求。
04
吸附法脱水技术经济分 析
技术可行性分析
01
天然气吸附法脱水技术成熟，已在国内外得到广泛 应用。
02
该技术适用于各种压力和温度条件下，操作Fra bibliotek单， 易于维护。
03
吸附剂选择范围广，可根据不同需求选择合适的吸 附剂。
经济性分析
01 吸附法脱水技术投资成本较低，设备简单，占地 面积小。
02 运行费用较低，能耗低，操作简便，降低了人工 成本。
03
吸附剂可重复使用，降低了运行成本。
环境影响分析
01
天然气吸附法脱水技术无化学物质使用，对环境无污
染。
02
操作过程中无废气、废水、废渣产生，环保性能良好
。
03
吸附剂可回收再利用，符合循环经济和绿色发展理念
。
05
吸附法脱水技术的前景 与挑战
技术发展趋势
高效吸附剂的开发
随着科技的不断进步，高效吸附剂的研发成为 趋势，以提高吸附法脱水的效率和效果。
天然气脱水的重要性
防止管道腐蚀
水汽在天然气中会形成酸性物质， 对管道和设备造成腐蚀，脱水后 可降低腐蚀风险。
提高天然气的热值
水汽在天然气中会占据气体的体 积，导致热值降低。脱水后可提 高天然气的热值和燃烧效率。
保证管道输送安全
teg脱水原理
teg脱水原理TEG脱水原理1. 引言TEG（三乙二醇）是一种常用的脱水剂，广泛应用于天然气脱水工艺中。
本文将介绍TEG脱水原理及其工作过程。
2. TEG脱水原理TEG脱水原理基于TEG对水的亲和力较强，通过物理吸附和化学反应的方式，将天然气中的水分去除。
TEG脱水工艺通常包括吸收、脱附和再生三个主要步骤。
2.1 吸收在吸收步骤中，湿气与TEG接触并发生物理吸附和化学反应。
TEG 通过与湿气中的水分子发生氢键作用，将水分子从气相吸附到液相中。
同时，TEG还可以与天然气中的酸性气体发生化学反应，使其被吸收。
2.2 脱附脱附是指将吸附在TEG中的水分子从TEG中分离出来。
在脱附过程中，将饱和的TEG与低压蒸汽接触，通过温度升高和压力降低的方式，使TEG中的水分子从液相转移到气相中。
脱附后的TEG可以再次用于吸收步骤，实现循环利用。
2.3 再生再生是指将脱附后的TEG中的水分子去除，使其恢复到饱和状态，以便再次进行吸收。
在再生过程中，将脱附后的TEG与高温蒸汽接触，通过加热和减压的方式，使TEG中的水分子从气相转移到液相中。
再生后的TEG可以回到吸收器进行下一轮的吸收。
3. TEG脱水工艺流程TEG脱水工艺通常包括吸收塔、冷凝器、分离器、再生器和降温器等设备组成。
3.1 吸收塔吸收塔是进行TEG与湿气接触的主要设备。
湿气从底部进入吸收塔，TEG从顶部喷淋下来，在塔内与湿气接触。
在接触过程中，湿气中的水分子被吸附到TEG中，同时酸性气体也被吸收。
3.2 冷凝器冷凝器用于冷却饱和的TEG，并使其中的水分子凝结为液体。
冷凝器通常采用冷却水或冷凝剂进行冷却，将TEG中的热量带走。
3.3 分离器分离器用于将冷凝后的水分子与TEG分离。
由于TEG和水的密度差异较大，因此可以通过重力分离的方式，将TEG和水分开。
3.4 再生器再生器是将脱附后的TEG中的水分子去除的设备。
脱附后的TEG经过加热和减压，使其中的水分子从气相转移到液相中，实现再生。
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。
天然气三甘醇脱水工艺流程
天然气三甘醇脱水工艺流程概述：天然气三甘醇脱水工艺是一种常用的气体脱水方法，通过该工艺可以有效地去除天然气中的水分，并提高气体的干度。
本文将详细介绍天然气三甘醇脱水工艺的流程及各个环节的操作步骤。
工艺流程：1. 进气净化：天然气进入脱水工艺前需要进行净化处理，以去除其中的杂质和硫化物。
常见的净化步骤包括除尘、除硫、除油等。
2. 脱水剂循环：在脱水工艺中，使用三甘醇作为脱水剂。
首先，将三甘醇从高压液相换热器中抽出，然后经过再生器进行再生，最后再送回到换热器中进行循环使用。
3. 脱水剂预热：经过再生的三甘醇需要被预热到一定温度，以提高其脱水效果。
预热温度一般为80-100摄氏度。
4. 吸收器：天然气经过预热的三甘醇进入吸收器。
在吸收器中，天然气与三甘醇接触，水分从天然气中被吸收到三甘醇中，同时天然气的干度得到提高。
5. 分离器：吸收过水分的三甘醇和脱水后的天然气进入分离器。
在分离器中，三甘醇和天然气分离，天然气中的水分得以去除，而三甘醇则进一步富集水分。
6. 冷凝器：分离后的天然气进入冷凝器，通过降低温度使其中的水分凝结成水滴，然后被排出系统。
7. 再生器：分离后的富含水分的三甘醇进入再生器，通过加热将其中的水分蒸发出来，再生为脱水剂后送回到换热器进行循环使用。
8. 排水处理：脱水后的水滴通过排水系统进行处理，以确保系统的正常运行。
总结：天然气三甘醇脱水工艺流程包括进气净化、脱水剂循环、脱水剂预热、吸收器、分离器、冷凝器、再生器和排水处理等环节。
通过这个工艺流程，可以高效地去除天然气中的水分，提高气体的干度，从而满足不同工业领域对干燥天然气的需求。
该工艺流程在天然气脱水领域具有广泛的应用前景。
第7章 天然气脱水(固体吸附法)
VK—吸附剂的孔穴体积，m3； VP— 吸附剂的体积，即孔穴体积与骨架体 积之和，m3。
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3 （4）细孔容积Vx(m /kg)
细孔容积是指 单位质量吸附剂所具有 的孔穴体积。表达式为
VK VX G
(7-37)
G—吸附剂的质量，kg； VK—吸附剂的孔穴体积，m3。
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（5）孔径
孔径是指固体吸附剂孔穴的直径，单 位用埃(Å)表示，1 Å等于10-10m。 孔径是吸附剂一个比较重要的参数， 它表征出了吸附剂能够吸附的颗粒大小， 对于孔径均匀的吸附剂，可以通过实验和 计算求出孔径值。
宜超过 38 ℃，最高不能超过 50 ℃，否则应
考虑使用分子筛作吸附剂。进床层的原料
气温度不宜过高，最高不超过50 ℃ 。
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（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。
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1. 吸附器直径D
吸附器直径取决于适宜的空塔流速， 适宜的高径比。实践证明，采用雷督克斯 的半经验公式计算出空塔流速的值，然后 用转效点核算是可行的。此半经验公式如 下：
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1. 吸附器直径D
G [C g b d p ]
0.5
(7-38)
G—允许气体空塔质量流速，kg/（m2· s）； ρg－操作条件下气体密度，kg/m3； ρb—吸附剂的堆积密度，kg/m3；。 dp — 平均颗粒直径，m； C— 常数，气体自上而下流动 C=0.25～0.32，气 体自下而上流动C=0.167。
图7-32 三台吸附器时的运行图
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。
CNG天然气脱水装置原理及脱水效果分析
CNG天然气脱水装置原理及脱水效果分析四川正升能源技术服务有限公司技术中心刘革为降低汽车排放对城市环境造成的严重污染，我国近年来大力发展汽车清洁能源。
随着西气东输、西气东输二线、陕京线、忠武线、川气东输等主输气管线的贯通，CNG加气站及加气母站在各沿线城市得到了大力的发展。
CNG加气站及加气母站中最关键的设备之一就是天然气深度脱水装置。
它能有效地对天然气进行深度脱水，且脱水的性能好坏直接影响CNG加气机的加气速度和CNG汽车的行驶性能、以及储气系统和售气系统是否产生“冰堵”现象，并对CNG汽车的储气罐有良好的保护作用。
一、脱水装置的分类1、天然气脱水装置根据吸附、再生时的温度和压力状态，将吸附再生的循环过程又分为变温吸附式(TSA)或变压吸附式(PSA)。
2、CNG脱水装置按安装位置可分为：前置脱水、级间脱水、后置脱水。
前置脱水安装在压缩机前，其后的压缩机要能保证不污染气质（务必注意：前置脱水装置不是压缩机的过滤器）；级间脱水安装在压缩机的2、3级压缩缸之间，一般不推荐此种方式设备；后置脱水安装在无油润滑压缩机或有除油能力的少油润滑压缩机之后，大多数标准站采用此种设备（务必注意：后置脱水装置不是压缩机的过油器）。
二、脱水原理变压吸附是在较高的吸附质分压力下进行吸附，在较低吸附质分压力(甚至是真空)下进行解析。
由于其脱水深度不如变温吸附，因此CNG上基本不采用。
CNG变温吸附脱水是主要利用吸附剂的物理性对原料气中饱和水进行吸附，再利用较高温度对饱和后的吸附剂进行解析。
吸附与解析采用逆向进行。
目前CNG脱水装置基本上都采用变温吸附脱水做为深度脱水装置（务必注意：深度脱水装置是脱除天然气中的饱和水，不能有效地脱出天然气中的烃油）。
吸附的动力为范德华力。
由于分子间范德华力的作用，促使吸附质向吸附剂渗透。
其特点如下：1、吸附作用力小，被吸附的气体分子比较容易重返气相，较容易“解吸”。
2、物理吸附的过程是可逆的，吸附和解吸的速度都很快。
天然气脱水原理及工艺流程
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。
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第三节
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 ℃) (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
吸收法脱水
常用甘醇脱水剂的物理性质
一甘醇
CH2CH2 (OH)2 62.1 -11.5 16 197.3 1.085 1.085 全溶 165 129 115.6 O CH2CH2 OH 106.1 -8.3 <1.33 244.8 1.088 1.1184 全溶 164.4 148.9-162.8 143.3 35.7×10-3 5.08×10-3 2.43 4.7 1.43 7.6×10-3 2.31 4.4 1.446 CH2CH2 OH 150.2 -7.2 <1.33 285.5 1.092 1.1254 全溶 206.7 176.7-196.1 165.6 47.8×10-3 9.6×10-3 2.20 4.5 1.454 10.2×10-3 2.18 4.5 1.457
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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 ）
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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。
吸收法脱水
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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
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第三节 吸收法脱水
常用脱水吸收剂比较
脱水吸收剂 CaCl2 水溶液 优点
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投资与操作费用低，不 燃烧 ②在更换新鲜CaCl2前可无 人值守
适用范围
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
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
集中处理站内大流 量、露点降要求较 大的天然气脱水
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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 三甘醇 CH2—O—CH2—CH2—OH
进行制冷。
天然气脱硫、脱水器
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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。
缺点
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 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 ④投资及操作费用较TEG高 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
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天然气脱水
重庆科技学院石油与天然气工程学院 制作
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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
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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
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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 3.57.5 <1.5 固体悬浮物 ③/(mg/L) <200 <200 起泡倾向 颜色及 外观
富甘醇 贫甘醇
7.0-8.5 7.0-8.5
<600 <600
<0.3 <0.3
<15 <15
泡沫高度， 高度1020mL;破裂 时间，5s
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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 ）
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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 ）
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第三节 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。
二甘醇
CH2CH2 OH
三甘醇
CH2CH2 OH
四甘醇
C2H4OC2H4OH O C2H4OC2H4OH 194.2 -5.6 <1.33 314 1.092 1.128 全溶 237.8 2.4.4-233.9
(60 ℃),Pa.s
比热容 kJ/(kg.k) 表面张力 (25 ℃),N/m2 折光指数 ( (25 ℃)
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第二节 直接冷却法脱水
常温分离流程
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
低温分离流程
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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 ）
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%