脱水脱烃
天然气脱水脱烃装置腐蚀对策研究
天然气脱水脱烃装置腐蚀对策研究某气田天然气脱水脱烃装置存在着较为严重的腐蚀情况，影响着天然气安全生产。
本文對天然气脱水脱烃装置进行分析，并提出防腐蚀解决对策，在实际应用中取得了理想的效果。
标签：天然气脱水脱烃装置;腐蚀;防腐措施某气田天然气处理装置由丙烷制冷、天然气低温分离和乙二醇再生系统构成。
该生产装置投产以后，不断出现腐蚀问题，使设备在运行存在安全隐患，设备的使用年限也不断缩知，运行维护需要投入较多的资金。
1天然气脱水脱烃腐蚀现状描述腐蚀现象主要存在于乙二醇再生系统中，低温分离器中产生的富乙二醇通过再生塔顶部直接回到冷凝器及储液罐中，保证换热温度为30-60度，再经闪蒸罐来消除掉溶解的轻烃。
然后利用循环泵来进行加压处理。
通过滤除固体过滤器、活性碳过滤器来把存在的杂质滤除掉。
经过加压和过滤之后的富乙二醇，从布液器流入到乙二醇精馏柱，在填料区段中完成二次换热之后再经过100-120度重沸器实现再生反应，经过脱水处理后的乙二醇浓度提升到80-85%，分醇则进入到缓冲罐进行循环应用。
经运行维护人员统计，天然气脱烃脱水装置在3年内，缓冲罐盘管、精馏塔筒体部位、冷凝回流器都受到3次腐蚀，精馏塔中的导流管受到4次较为严重的腐蚀，可以看出，腐蚀部位主要存在于乙二醇再生系统的高温区段，腐蚀表现形式是金属表面产生均匀变薄现象，存在着坑蚀、冲刷腐蚀和晶间腐蚀开裂等现象。
2天然气脱水脱烃装置腐蚀机理分析2.1乙二醇酸化腐蚀机理把乙二醇作为脱水剂，在循环使用该物质时，乙二醇物化性质产生了改变，比如浊度、酸度和色度等都会产生一定程度的变化，通过测试发现PH值存在着低现象。
由于酸化反应过程十分复杂，主要是两个羟基产生共同氧化，而不断开甩羧基，化学反应公式为：。
早期产生的为均匀腐蚀，介质主要有乙醛酸、甲酸等，可以与反应装置中的铁元素形成化学反应，会使反应装置和管路受到腐蚀：。
存在的影响因素主要有：1）解氧产生的影响。
氧气物质可以作为反应物来加入化学反应，从而对乙二醇的酸化产生不良影响。
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。
低温分离器用于天然气井口气脱水脱烃装置选型和设计方案
高效低温分离器用于天然气井口气脱水脱烃装置选型和设计方案诺卫能源技术（北京）有限公司在井口天然气项目中，均建设有天然气脱水脱烃橇块装置。
脱水脱烃橇块装置，主要作用是脱除原气携带的易凝析液，包括水和多碳烃。
关于井口天然气脱水脱烃橇块装置原气分离核心设备，主要涉及到前冷分离器和后冷分离器，尤其是后冷分离器的选型和设计。
设计院了解诺卫能源技术公司在国内外不少天然气项目上设计提供过诸多类型的天然气分离器，故而向诺卫能源技术公司请求提供技术方案。
这里，提供一套天然气处理厂脱水脱烃单元简易流程图，供大家一起分享，分析和讨论。
附天然气脱水脱烃单元简易流程图：从流程图可知，前冷分离器，即原料气分离器，主要用于脱除原料天然气中经前冷器后形成的凝析油液滴液沫。
后冷分离器，即低温分离器，主要用于脱除天然气经乙二醇喷淋脱水后气相挟带的乙二醇/水液滴液沫。
原料气分离器和低温分离器，均用于高效脱除气流中携带的液滴液沫。
相对而言，原料气经前冷形成的液滴液沫量相对较少，而低温分离器则需要处理带液量高的乙二醇喷淋洗涤的天然气。
从处理气流中不同带液量工况来看，原料气分离器宜采用立式结构，而低温分离器则宜采用卧式结构。
故建议设计院和天然气处理厂在今后的新项目中，将原来采用的立式结构的低温分离器调整为卧式结构。
卧式结构的分离器，在相同壳体尺寸的分离器储液能力要大不少。
由于天然气原气来自于集气单元，天然气不仅含有凝析油和水，还含有高粘性凝胶质和颗粒物，脱水脱烃装置这种工况下的分离器内件，建议采用多因子旋流子母分离除沫器或羽叶高效除沫除雾分离器等高稳定分离效率和高抗堵塞性能的动力学高效气液除沫分离技术设备，不宜采用传统的丝网式、滤网式、滤芯式除沫分离内件设备。
后者的内件很容易堵塞，运行压降高，内件更换维护频繁，运行维护费用高，且还需设置备机以便在滤芯更换期间切换使用。
并且，由于上游集气单元及更前端工况变化，工况波动大。
且工艺设计工况，与设备实际运行工况差别较大。
丙烷制冷脱水、脱烃工艺原理及流程
丙烷制冷脱水、脱烃工艺原理及流程xxx气田、xxx气田的井口天然气中含有少量重烃，为了使进入长输管道气体的烃、水露点符合要求，天然气处理厂采用丙烷制冷脱水、脱烃工艺。
该工艺具有以下特点：●丙烷作为制冷介质，蒸发温度低，对人体毒性小。
●丙烷制冷工艺适用于天然气重烃组分较少的情况，经济性好。
xxx天然气处理厂的主要生产单元可分为天然气处理单元、丙烷制冷单元和凝液回收单元。
1、天然气处理单元以xxx第一处理厂为例，原料天然气进入集气总站，经卧式重力分离器进行预分离后进入天然气压缩机，压力升高至5MPa左右进入原料气预冷器的管程，与产品干气进行换热，预冷至-3℃，为防止天然气预冷后水合物的生成，在原料气预冷器入口注入甲醇。
预冷后的原料天然气经满液蒸发器降温至-15 ℃（冬季-15 ℃，夏季-5 ℃），进入低温分离器分离出凝析液，产品干气进入原料气预冷器壳程，与原料天然气逆流换热，换热后的干气输送至外输用户。
流程示意图见图2.7。
图2.7 xxx第一处理厂天然气处理单元工艺流程2、丙烷制冷单元液体丙烷在满液蒸发器中吸收天然气的热量变为丙烷蒸汽，同时原料天然气温度降至-15℃。
丙烷蒸汽经压缩机压缩后（70℃、1.0MPa）进入油分离器分离出夹带的油滴，丙烷气体经蒸发式冷凝器冷凝为30℃的液体，经过热虹吸储罐进入丙烷储罐，丙烷液体再经节流后（约-15℃、0.2MPa）进入满液蒸发器，在蒸发器中吸收天然气的热量，蒸发为丙烷蒸汽（-15℃、0.2MPa，从而完成整个制冷过程的循环。
工艺流程见图2.8。
图2.8 xxx第一处理厂丙烷制冷单元工艺流程（三）凝液回收单元从气体过滤分离器、低温分离器分离出来的醇烃混合液经醇烃加热器加热至45℃，压力降至1.0 MPa左右，进入三相分离器进行气、液分离，自三相分离器顶部排出的闪蒸气去燃料气系统，底部排出的重相含醇污水和轻相凝析油分别进入原料水储罐和凝析油储罐。
工艺流程见图2.9。
低温分离脱水脱烃装置运行常见问题分析及处理对策
低温分离脱水脱烃装置运行常见问题分析及处理对策摘要：在脱水脱烃装置的实际运行中发现，原料气气质变化、注醇量变化、丙烷压缩机制冷负荷变化等均会导致装置出现运行故障，影响产品天然气气质。
本文主要论述了丙烷制低温分离冷脱水脱烃装置在运行过程中出现的异常情况，深入分析了出现问题的原因并提出相应的处理对策及预防措施，对脱水脱烃装置的平稳运行具有良好的借鉴意义。
关键词：脱水脱烃问题分析处理对策1 低温分离脱水脱烃工艺原理低温分离脱水脱烃工艺是在一定的压力下，借助低温丙烷将天然气冷却至适宜分离的温度，利用天然气中各组份的挥发度不同，使其部分冷凝为液体，并经分离设备使之与天然气分离的过程。
该工艺选用丙烷作为制冷剂达到低温分离条件，选用气体过滤分离器和低温分离器实现天然气中饱和水和重烃凝液的分离。
2 运行常见问题分析及处理对策2.1 产品气水露点超标现象描述：（1）下游用户反映产品气带液多；（2）低温分离器排污次数明显减少，排污量有明显的下降。
原因分析：（1）丙烷蒸发器温度控制过高（超过0℃），造成水露点超标；（2）丙烷蒸发器内部结垢，传热效果不佳引起天然气制冷温度不足；（3）分离器分离效果变差，天然气携液量较大，部分游离水未能有效分离；（4）自动排污阀失效，分离器排液不及时，液体带入外输管线造成水露点超标。
2.2 换热器或装置差压异常现象描述：（1）预冷换热器湿气流程差压急剧升高，差压变送器压力大于0.04MPa；（2）预冷换热器干气流程差压急剧升高，差压变送器压力大于0.04MPa；（3）丙烷蒸发器天然气流程差压急剧升高；（4）脱水脱烃装置进站压力升高，装置进出口差压升高，差压变送器压力大于0.3MPa；（5）单套脱水脱烃装置处理量大幅下降。
原因分析：（1）天然气进预冷换热器管线内发生水合物堵塞；（2）预冷换热器内注醇量过低，水合物堵塞通道造成差压异常；（3）大量污水未彻底分离进入预冷换热器，造成气相流程差压过大；（4）丙烷蒸发器内注醇量过低，水合物堵塞通道造成差压异常；（5）单套脱水脱烃装置处理气量过高，超出设计范围；（6）丙烷制冷系统温度调整过低；（7）仪表显示故障。
脱水脱烃学习资料
脱水脱姪天然气脱水脱烃技术研究应用进展摘要：本文首先探讨了天然气体脱水脱烃的必要性，介绍了目前使用较为广泛的脱水脱烃技术，并就各自的优缺点进行了阐述，同时介绍了目前国内外较为先进的天然气脱水脱烃技术及其发展概况。
关键词：天然气脱水；天然气脱烃；新技术1 概述天然气中往往含有饱和水、天然气凝液（NGL）等，为了满足天然气气质指标和深度分离的过程的需要，同时也是为了满足天然气在管输的条件下对水露点和烃露点的要求，必须要将天然气中的饱和水、天然气凝液去除。
天然气水合物，又称笼形包合物（Clathrate），从外表看象冰，发现于19世纪。
它是在一定条件（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、笼形结晶化合物，其遇火即可燃烧。
天然气水合物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。
而天然气凝液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。
2 常用天然气脱水方法2.1 低温分离法2.1.1 节流膨胀制冷低温分离法主要有节流膨胀制冷法和外部制冷法。
膨胀制冷法又有JT 阀节流制冷、膨胀机制冷等方法。
节流制冷法为防止天然气温度在节流阀之前、后迅速降低而生成水合物，在预冷器前需要注入水合物抑制剂，以防止水合物的生成。
采用节流制冷法脱水，装置设备简单，一次性投资低，装置操作费用较低。
该方法主要用于有压力能可供利用的高压气田。
优点：设备简单，占地面积小（不需后增压设备）；投资低，装置操作费用低。
缺点：只适用于高压天然气且有足够压力能可利用的气田天然气处理，对于压降小的天然气，达不到足够的水露点要求。
如果没有足够的压力能可利用而必须采用增压时，装置的投资和运行费用将会较高。
2.1.2 外部制冷法对油田生产的伴生气以及小压差油气田而言，通常都没有可供气体节流降温的自然压力能，而要将其升压后再节流降温则又很不经济，这时大多采用外部致冷的方式冷却天然气，将其中的会影响天然气输送的那部分气相水和NGL组分冷凝并分离出来，以满足输气的水露点和烃露点要求。
埕海联合站天然气脱水脱烃系统运行分析
一、 引言埕海联合站天然气处理系统包括：天然气增压系统、天然气脱水系统和天然气脱烃系统。
低压来气经过原料气压缩机增压后进入压缩机出口分离器和过滤分离器，然后进入三甘醇脱水塔进行脱水，脱水后的干气进入冷箱进行预冷，随后进入丙烷蒸发进行降温析烃，含烃天然气进入低温分离器析出轻烃，低温天然气进入冷箱升温后外输。
天然气增压系统和天然气脱水系统共同设计、投产，于2011年11月份正式运行，天然气增压系统设计处理能力80×104m³/d，脱水系统设计处理能力100×104m³/d。
天然气脱烃系统为后增工艺，于2014年10月份投产运行，设计处理能力60×104m³/d。
随着能源结构的变化、清洁能源的使用需求和油气开采的进一步深化，天然气生产量及生产周期发生较大变化，冬季天然气处理量约80×104m³/d，夏季天然气处理量约40×104m³/d。
这种变化导致脱水系统和脱烃系统运行矛盾日益突出，影响了生产指标，并导致长输管线产生安全风险。
二、问题分析目前天然气系统的运行问题主要集中在夏季水露点无法有效降低、夏季脱烃系统水合物析出影响天然气降温和冬季天然气无法全部进入脱烃系统处理三个问题。
1. 影响夏季水露点的原因分析（1）脱水系统处理能力与实际处理能力不符脱水系统设计处理能力100×104m³/ d，弹性范围60%-120%。
夏季运行时40×104m³/d的天然气处理量已经低于处理下限60×104m³/d，当处理气量低于下限时，通过塔板的气速较低，气体将以气泡脉动的形式断续的通过液层，严重影响塔板操作效率，从而导致天然气与三甘醇接触不充分，脱水效率下降，处理后的天然气水露点无法达到要求。
（2） 脱水系统处理温度较高对于三甘醇脱水系统而言，当贫三甘醇循环量没有问题时，在贫三甘醇浓度一定的情况下，天然气露点降就基本确定了。
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。
低温脱水脱烃技术分析
低温脱水脱烃技术分析天然气在净化过程中离不开脱水脱烃处理。
从目前来看，溶剂分离、低温分离、固体分离是三种比较常见脱水法；低温分离、油吸收、溶剂吸收是三种比较常见的脱烃技术。
一、脱水脱烃技术天然气运输过程中对脱水脱烃技术的选定上应当对以下几个问题进行考虑：1、在对天然气脱水脱烃技术应用后，必须要确保供气的持续、平稳。
2、运用的技术必须要经历过实践验证，确保其是一种成熟可靠的方法。
3、在确保方法、安全可靠的技术上，尽量选用节能的设备，提高设备效率。
4、方法的选定需要能够适应不同阶段的压力及天然气流量变化。
（一）脱水技术天然气脱水技术主要分为三类，分别是溶剂分离、低温分离和固定分离。
1、溶剂分离溶剂分离的主要优势在于：蒸汽压低，气象损失低，装置占地面积小，投资小，温度在溶剂工作范围内时，其吸湿性和稳定性都交强，并且不会造成气压的大幅度下降。
但需要注意的是，如果天然气中含有轻质油，则会可能发泡，此时在脱水处理时则需要加入适当的消泡剂。
天然气中可能会还有CO2、H2S从而时天然气成酸性，如果天然气呈酸性，溶剂在对天然气进行脱水处理后，会使溶剂显酸性，从而对设备、管道造成腐蚀，此时必须添加适当的缓冲剂和中和剂，升高溶剂的PH值，尽量是溶剂成中性。
2、低温分离低温分离脱水技术主要具有占地面积小、设备简单、投资少等特点。
但该技术在使用上会受到一定条件的限制，该技术一般在高压天然中进行利用，如果在压力不足的天然气中对该技术进行应用，则会导致脱水后天然气无法满足水露点要求。
如果要在抵押天然气中对该技术进行应用，则必须要采取措施对天然气进行升压，这就会加大投资成本。
3、固体分离固体分离的主要优点，是脱水效果好，并且水露点在-90℃以下，不会发生腐蚀和发泡现象。
该技术的缺点是，投资费用大，耗能大。
固体分离技术一般用于对脱水要求高的天然气中。
（二）脱烃技术1、低温分离低温分离脱烃具有装置适应性强，并且能够获取较高的烃回收率，目前在天然气脱烃中得到了广泛应用，是目前比较主流的一种脱烃技术，低温分离制冷主要分为两种，分别为外制冷和节流膨胀制冷。
简述脱水脱烃撬内部流程
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一种天然气脱水脱烃快循环硅胶吸附工艺及装置
一种天然气脱水脱烃快循环硅胶吸附工艺及装置近年来，随着能源需求的不断增长，天然气作为清洁能源的地位日益凸显。
然而，天然气在运输和利用过程中，常常伴随着水和烃的存在，这就需要对天然气进行脱水脱烃的处理。
在这个过程中，一种天然气脱水脱烃快循环硅胶吸附工艺及装置应运而生，成为了一种高效、环保的处理方式。
让我们来了解一下脱水脱烃的意义和必要性。
天然气中的水和烃含量较高会导致管道腐蚀、阻塞设备、降低燃烧效率等问题。
脱水脱烃处理是保障天然气运输、利用和环境保护的重要环节。
一种全新的工艺及装置——快循环硅胶吸附工艺及装置应运而生，它采用了先进的技术和设备，具有以下几大优势：1. 高效：快循环硅胶吸附工艺采用了高效的吸附材料，能够快速地将天然气中的水和烃吸附去除，处理效率高。
2. 环保：相比于传统的化学处理方法，快循环硅胶吸附工艺不会产生二次污染，减少了对环境的影响。
3. 经济：由于处理速度快、投入少、耗能低，快循环硅胶吸附工艺在经济上也更具有竞争力。
在实际应用中，快循环硅胶吸附工艺及装置已经被广泛使用，取得了良好的效果。
提升了天然气的品质，减少了能源资源的浪费，也为环保事业做出了积极贡献。
在未来，随着科技的不断进步，我们有理由相信，一种天然气脱水脱烃快循环硅胶吸附工艺及装置将会更加成熟和完善，为天然气行业的发展注入新的活力。
总结回顾，通过本文的阐述，我们对一种天然气脱水脱烃快循环硅胶吸附工艺及装置有了全面、深刻的了解。
这是一种高效、环保、经济的处理方式，对天然气行业的发展具有重要意义。
在未来的发展中，我们期待它会有更加广泛的应用，并为能源产业和环保事业贡献更大的力量。
在个人看来，一种快循环硅胶吸附工艺及装置的出现，为天然气处理带来了新的思路和技术，将对行业的发展产生深远的影响。
希望在不久的将来，这一技术能够更加完善和成熟，为社会做出更大的贡献。
感谢您的阅读。
希望本文能够对您有所帮助，也期待您对这一话题的讨论和共享。
超音速分离技术在天然气脱水脱烃的应用
超音速分离技术在天然气脱水、脱烃的应用超音速分离技术是天然气脱水、脱烃技术的重大突破。
它是航天技术的空气动力学成果应用于油气田天然气处理、加工领域而研发的新型、高效分离技术。
该技术及装备已在国外石油天然气行业被成功应用。
它简化了工艺流程，提高系统可靠性，并降低其投资、运行费用和减少环境污染。
1. 天然气脱水、脱烃的技术现状及评价1.1 天然气脱水技术天然气的脱水方法的主要方法有低温分离法脱水、溶剂吸收法脱水、固体吸附法脱水、应用膜分离技术脱水。
（1）低温分离法脱水低温分离法脱水是借助于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，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。
低温分离法通过节流膨胀降温或外部制冷，从而使天然气中水析出。
脱水后天然气水露点主要取决于节流后的气体温度，若需增压或增设外部制冷时，装置的投资和操作费用较高。
该方法一般用于有压力能（压力降）可利用的高压天然气脱水，可同时控制天然气水露点和烃露点。
存在的主要技术问题如下：●需注入抑制剂（常用甲醇或乙二醇）防止天然气水合物，要建设抑制剂注入和再生系统；●存在醇烃难于分离、抑制剂有损耗等问题；●系统设备较多、工艺流程复杂。
（2）溶剂吸收脱水溶剂吸收脱水是利用某些液体物质对天然气中水汽具有良好的吸收和溶解性能，将天然气中水汽脱出。
脱水后的溶液蒸气压很低，且可再生和循环使用。
溶剂吸收脱水法是目前天然气脱水中使用较为普遍的一种方法，其中以三甘醇脱水在天然气脱水中应用广泛，天然气水露点降可达40 ℃，可满足天然气管输、天然气凝液回收中浅冷工艺对水露点的要求。
三甘醇脱水系统包括分离器、吸收塔和三甘醇再生系统。
三甘醇脱水存在的主要技术问题如下：●系统比较复杂、三甘醇溶液再生过程的能耗比较大；●三甘醇溶液会损失和被污染，需要补充和净化；●三甘醇与空气接触会发生氧化反应，生成有腐蚀性的有机酸。
基于HYSYS的超声速天然气脱水脱烃工艺设计
基于HYSYS的超声速天然气脱水脱烃工艺设计超声速天然气脱水脱烃工艺是一种利用超声波技术从自然气中除去水分和烃类物质的方法。
本文将基于HYSYS软件进行超声速天然气脱水脱烃工艺设计，并详细介绍该工艺流程和参数设置。
超声速天然气脱水脱烃工艺的流程包括：初级除湿、超声降水、二次除湿、超声处理和末级除湿几个主要步骤。
其中，初级除湿主要是通过在旋流器中利用离心力将大部分水分除去；超声降水则是利用超声波震荡分子结构，使水分从天然气中脱离；二次除湿通过吸附剂吸附残留的水分；超声处理是利用超声波破坏液体和气体的界面张力，在高频振动下将水分脱离；末级除湿则是通过干燥剂吸附残留的水分。
在HYSYS软件中，首先需要选择相应的物性模型和流程组件。
根据超声速天然气脱水脱烃工艺的特点，我们可以选择HYSYS提供的适合天然气处理的模型和组件，如旋流器、吸附剂、干燥剂等。
在设置模型参数时，需要根据实际情况确定天然气的压力、温度、气体组分、初始水含量等。
同时，还需设置超声波的频率、功率等参数。
在流程设计中，需要设置各个装置之间的连接和流体流动方向。
根据超声速天然气脱水脱烃工艺的步骤，可以通过连接旋流器、超声波发生器、吸附剂装置、超声波处理器和干燥剂装置来实现不同的操作。
在模拟运行中，可以通过调整各个装置的操作参数，如温度、压力、超声波功率等，来优化超声速天然气脱水脱烃的效果。
同时还可以通过模拟不同装置的连接方式和流动方向，来优化工艺流程，提高脱水脱烃的效率。
通过HYSYS软件的模拟运行，可以实时观察和分析超声速天然气脱水脱烃工艺的效果，并进行参数调整和优化。
同时，还可以通过仿真数据分析，评估工艺的经济性、能源消耗以及对环境的影响。
综上所述，基于HYSYS的超声速天然气脱水脱烃工艺设计可以通过设置物性模型、流程组件和参数来模拟和优化整个工艺流程。
通过HYSYS软件的仿真运行，可以实时观察和分析工艺效果，进行参数调整和优化，并评估工艺的经济性和环境影响。
西南油气田脱水脱烃撬装装置标准化设计
1.1 脱水脱烃的目的
为提高气田开发的经济效益和保障管道安全平
第 44卷 ;3 组分脱除，在满足管输天 然气要求的同时生产液化气和轻油。
由图 1 原料气相包络图可看出，在 3.0 ~ 4.0 MPa 条件下，原料气的烃露点为 28 ℃左右，水合物生成 温度约为 12 ℃。若原料气未经处理直接外输，则在 管道长期运行后，会在管内形成积液，影响管道的输 送能力，凝液会给下游用户带来安全隐患。因此，必 须对其进行脱水及脱烃处理。
烃撬装装置工艺选择及优化显得尤为重要[1-9]。 西南油气田安岳区块原料气 C+3 烃组分含量较高，
摩尔分数为 5.49%左右。处于试采阶段的安岳区块，
站场设置了分离器，对气体中所携带的游离水和液
态烃进行了分离，但对
C
+ 3
组分未进行脱除，导致外
输气不满足商品天然气对烃露点的要求。该气体若
以掺混的形式直接进入外输管道，天然气凝液在管
Abstract：Raw gas from Anyue Block of Southwest Oil&Gas Field contains high content of heavy hydrocarbon and is not treated，so that the out-transportation gas does not meet the requirement of hydrocarbon dew point. The sallow cooling dehydration and dehydrocarbon skid-mounted units are developed，which adopts the process of glycol injection + propane refrigerating + hydrocarbon stabilization. This paper illustrates the thinking and features of standardized designs，the technical and economic indexes of standardized skid-mounted designs of dehydrocarbon unit， low temperature separation unit，glycol regeneration propane refrigerating unit，de-ethane unit，liquefying gas unit and hydrocarbon stabilization unit. Applying this process enables the integral equipment to save the floor area of 20%，shorten the construction period of 50% and reduce the surface engineering investment of 3%. Keywords：natural gas；dehydration and dehydrocarbon process；skid-mounted equipment；design
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天然气脱水脱烃技术研究应用进展摘要：本文首先探讨了天然气体脱水脱烃的必要性，介绍了目前使用较为广泛的脱水脱烃技术，并就各自的优缺点进行了阐述，同时介绍了目前国内外较为先进的天然气脱水脱烃技术及其发展概况。
关键词：天然气脱水；天然气脱烃；新技术1概述天然气中往往含有饱和水、天然气凝液（NGL）等，为了满足天然气气质指标和深度分离的过程的需要，同时也是为了满足天然气在管输的条件下对水露点和烃露点的要求，必须要将天然气中的饱和水、天然气凝液去除。
天然气水合物，又称笼形包合物(Clathrate)，从外表看象冰，发现于19世纪。
它是在一定条件(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、笼形结晶化合物，其遇火即可燃烧。
天然气水合物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。
而天然气凝液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。
2常用天然气脱水方法2.1低温分离法2.1.1节流膨胀制冷低温分离法主要有节流膨胀制冷法和外部制冷法。
膨胀制冷法又有JT阀节流制冷、膨胀机制冷等方法。
节流制冷法为防止天然气温度在节流阀之前、后迅速降低而生成水合物，在预冷器前需要注入水合物抑制剂，以防止水合物的生成。
采用节流制冷法脱水，装置设备简单，一次性投资低，装置操作费用较低。
该方法主要用于有压力能可供利用的高压气田。
◆优点：设备简单，占地面积小(不需后增压设备)；投资低，装置操作费用低。
◆缺点：只适用于高压天然气且有足够压力能可利用的气田天然气处理，对于压降小的天然气，达不到足够的水露点要求。
如果没有足够的压力能可利用而必须采用增压时，装置的投资和运行费用将会较高。
2.1.2外部制冷法对油田生产的伴生气以及小压差油气田而言，通常都没有可供气体节流降温的自然压力能，而要将其升压后再节流降温则又很不经济，这时大多采用外部致冷的方式冷却天然气，将其中的会影响天然气输送的那部分气相水和NGL组分冷凝并分离出来，以满足输气的水露点和烃露点要求。
油田用于外部致冷的冷剂要有氨（NH3）和丙烷(C3H8)两种。
其特点是：氨的单位质量的制冷量比丙烷大得多，是最具经济价值的冷剂，但需要水冷；丙烷单位质量的制冷量虽然比氨低得多，但可以采用空冷，并且“浅脱”装置所需致冷用丙烷可很方便地从油田NGL分馏装置得到，因此，在缺水地区建设“浅脱”装置时，致冷系统使用丙烷作冷剂成为一种最佳的选择。
2.2固体吸附法该法是利用干燥剂吸附张力使气体的水分子被干燥剂内孔吸附而从天然气中除去的方法。
常用的干燥剂有硅胶、分子筛等。
该类方法中分子筛脱水应用最广泛，技术成熟可靠，脱水后干气含水量可低至1×10-6，采用分子筛脱水后的干天然气水露点可低至-100℃，可以满足管输对天然气的露点要求，这类方法适用于深度脱水装置。
而且适应下游深冷法回收液化石油气和轻油的轻烃回收装置的要求。
◆优点：脱水后干气中水含量可低至1×10-6，水露点可低至-100℃；对进料气体温度、压力、流量变化不敏感；操作简单，占地面积小；无严重腐蚀和发泡方面的问题。
◆缺点：设备投资和操作费用较高；气体压降大；吸附剂易破碎；再生耗热量较高；再生气气量较大，压力较低。
◆应用场合：水露点降高以及需要深度脱水的场合，如下游有采用深冷法回收乙烷或液化石油气的轻烃回收装置，则必须采用分子筛法脱水，以避免形成水合物，堵塞管道、阀门以及膨胀机人口。
2.3溶剂吸收法溶剂吸收法是利用脱水溶剂的良好吸水性能,通过在吸收塔内天然气与溶剂逆流接触进行气、液传质以脱除天然气中的水分。
脱水剂中甘醇类化合物应用最为广泛,其中三甘醇(TEG) 溶剂为最佳。
TEG在操作条件下性质稳定,吸湿性高,容易再生,蒸气压低,气态携带损失小,但装置投资和操作费用高。
采用三甘醇脱水后的干天然气水露点远低于-10℃，可以满足管输对天然气的水露点要求，工艺成熟可靠。
主要用于油气田无压力能可利用的气源。
◆优点：TEG溶液在操作温度下性质稳定，吸湿性高；容易再生成99％以上的浓度；蒸气压低，气相携带损失小；装置操作简单，占地面积小；装置投资及运行费用较低；气体压降小。
◆缺点：天然气中存在轻质油时，会有一定程度的发泡倾向，有时需加入消泡剂；含有酸性组分(如C02、H2S)的天然气在脱水过程中，会腐蚀设备、管道，会使三甘醇溶液呈酸性，有时需加入缓蚀剂或中和剂。
3天然气脱烃工艺方法根据是否回收乙烷，轻烃回收装置可分为两大类：一类以回收C2+为目的；另一类以回收C3+为目的。
目前国内油气田大部分轻烃回收装置主要以回收C3+，生产液化石油气等产品为设计目标。
3.1低温分离法低温分离法是利用在一定压力下，天然气各组分的挥发度不同，将天然气冷却至露点温度以下，得到一部分含轻烃的天然气凝液，并使之与气体分离的过程。
这一方法的特点是投资和运行费用较低。
高压气田采用的节流膨胀制冷方法。
（根据天然气中凝液的多少来确定需浅冷还是深冷工艺）；外制冷法（丙烷制冷、氨制冷）。
工业上采用的制冷方法大致有:节流制冷、膨胀机制冷、热分离机制冷、外冷源制冷和复合制冷低温分离方法存在的问题：◆混合气体温度较为难控制（井场存在高压、低压气体，温度不稳定，为避免水合物的生成，所以需要加热到一定的温度，产生的气井气需要分别加温。
◆水合物抑制剂消耗量大，或其需要再生脱除。
◆随着气田的不断开发，可以利用的压差会有减小的趋势。
3.2油吸收法油吸收法是基于天然气中各组分吸收油中溶解度的差异而使得不同烃类气体得以分离的方法，由于该方法具有系统压降小、允许使用碳钢材料、对原料气预处理没有严格要求，单套处理能力大等优点。
但是由于生产成本高、轻烃回收率低，目前使用该法的装置不多见。
3.3吸附法吸附法是利用具有多孔结构的固体吸附剂对烃类组分吸附能力的强弱的差异而使得烃类气体得以分离的方法。
该法适用于天然气中重烃含量不高、处理规模小的情况。
它具有工艺流程简单、投资少的优点，但是同时也存在运行成本高、产品局限性大、能耗大等缺点。
由于吸附剂容量的问题，一直未得到较为广泛的工业应用。
4天然气脱水脱烃新技术4.1超音速分离技术（3S）3S（超音速分离器）是一种新型节流膨胀制冷设备，近年来用于天然气脱水脱烃取得很大进展。
3S与J-T阀的主要区别在于：天然气经3S节流降温泠凝分离出会影响输送的水和NGL组分后，其经喷嘴节流损失的压力会大部分得以恢复，从而大大减少了天然气的压力损失。
在相同压力降的情况下，3S具有比J-T阀大得多的温降，其制冷效率远高于J-T阀，因此倍受天然气开发商的青睐。
需要说明两点：①用温降法达到的水露点和烃露点是相同的；②用3S脱除那些含NGL 组分很少的气层天然气水时，不一定需要加人水合物抑制剂，从而更进一步简化了天然气脱水系统。
图一 3S脱水脱烃工艺流程4.2 IFPEX-1IFPEX-1系法国研究开发的脱水脱烃新方法,经前置分离系统除去同体杂质和游离液体的进料天然气分成两支，其中一支作为气提气进入IFPEX-1塔下部，从下向上流动，与来自低温分离器的含水甲醇液逆流接触，将其中的甲醇全部气提出来并随气提气从塔顶流出，与另一支进料天然气汇合，进入低温系统冷却；从塔底排出的水量是为满足水露点要求而从进料天然气中脱除的，可以回收利用。
塔顶流出的气提气中所含甲醇量足以防止混合后的天然气在其后的管输和低温过程中生成水合物。
在低温过程中冷凝下来的烃和醇水混合物，在一个低温三相分离器中进行分离。
天然气的冷却温度由外输天然气要求的水露点和烃露点决定，外部致冷常用的制冷工艺和制冷剂都可用于IFPEX-1装置的致冷。
图二 IFPEX-1脱水脱烃流程IFPEX-1与其他喷注水合物抑制剂的外部致冷脱水脱烃工艺相比，具有以下优点：①不需要另设甲醇再生系统，因而没有加热设备，不仅简化了工艺流程和设备，而且大大增强了脱水脱烃作业的安全性；②无废气排出，不会对大气造成污染；③IFPEX-1 塔底排出的水已脱除了甲醇和烃类，可以直接回收进行再利用；④NGL中所含甲醇可通过简单水洗回收，对NGL的进一步处理和加工不会带来不利影响；⑤由于是低温系统，因此甲醇不降解，不腐蚀，不起泡；⑥除IFPEX-1塔较高外，其他设备重量轻、体积小，因此是海上和空间受限场所实施脱水脱烃作业的理想方法。
4.3几种轻烃回收新技术当前,国内外已开发成功的轻烃回收新技术有:轻油回流、涡流管、气波机、膜分离、变压吸附技术(PSA) 、直接换热(DHX) 技术等。
这些新技术最主要的优势还是表现在节能降耗和提高轻烃收率两方面,它们代表了轻烃回收技术的发展方向。
4.3.1轻油回流轻油回流是利用油的吸收作用,通过增加一台轻油回流泵将液化气塔后的部分轻油返注入蒸发器之前,提高液化率。
这一方法增加了制冷系统的冷负荷,但与提高分离压力相比所需的能耗较低,对外冷法工艺不失为一种简单有效的方法。
研究表明,轻油回流主要用于外冷浅冷工艺,且在较低压力下的经济效益比在较高压力下显著。
4.3.2涡流管技术涡流管技术早在20世纪30年代国外就对其进行了研究,但直到80 年代才用于回收天然气中的轻烃。
由于涡流管具有结构紧凑、体积小、重量轻、易加工、无运动部件、不需要吸收(附) 剂、无需定期检修、成本低、安全可靠、可迅速开停车、易于调节和C3+收率高等优点,故国外已将涡流管技术用于天然气轻烃回收,特别是对边远油气田具有其它方法难以取代的使用价值。
天然气靠自身的压力通过涡流管时被分为冷、热流股,构成一个封闭的能量循环系统,可有效回收天然气中的液烃,脱除天然气中的水分,从而获得干燥的天然气。
4.3.3气波机技术采用气波机技术可以回收天然气中的部分轻烃。
大连理工大学已开发出了气波机脱水的成套技术。
4.3.4 膜分离技术近年在国外膜分离技术应用于气体分离有较大发展。
用于气体分离的膜材料按材质大致分为多孔质膜和非多孔质膜,它们的渗透机理完全不同。
多孔质膜分离是依靠各种气体分子渗透速度的不同达到分离目的；而非多孔质膜分离属溶解扩散机理,气体渗透过程分为三个阶段:气体分子溶解于膜表面；溶解的气体分子在膜内扩散、移动；气体分子从膜的另一侧解吸。
目前轻烃回收包括其它气体分离上常用的是非多孔质膜。
膜分离技术在轻烃回收和天然气脱水方面的应用具有很好的发展前景。
据国外预测,气体分离膜将是21世纪产业的基础技术之一。
4.3.5 PSA 技术图三 PSA分离天然气中C3组分工艺流程PSA是60年代发展起来的一种气体分离技术,主要用于气体分离、回收或精制。
90年代西南化工研究院开发了PSA分离天然气中C3+组分的工艺流程。
其投资和操作费用仅为深冷法的26%或1/2～1/3 。