三甘醇脱水装置工艺分析

三甘醇脱水装置工艺分析

摘要：涩北气田作为国内四大主力气田之一，已成为西气东输的重要气源地，现拥有三甘醇脱水装置17座。三甘醇脱水装置良好的脱水性能为气田的生产提供了有力保障，成为气田生产的核心设备。随着气田的进一步开发，部分脱水装置出现了三甘醇损耗超标等问题，这些问题给气田的生产带来一定困难。通过对脱水装置各单元运行参数以及脱水后水露点等进行现场测试，进一步摸索了脱水装置的工作情况，并优化运行参数、完善工艺，确保脱水装置平稳、经济运行。

关键词：三甘醇；装置指标；天然气；涩北气田

涩北气田在十几年的生产运行中，三甘醇脱水装置脱水深度基本能够满足生产要求，三甘醇损耗量、燃气量损耗、装置故障率低都在经济运行范围内。但由于地层水、整体运行压力等原因，三甘醇脱水装置出现脱水后天然气露点不合格、重沸器火筒变形或者穿孔、换热盘管腐蚀、三甘醇损耗率超标等现象，经过深入分析，对以上问题有一定的认识。

1 三甘醇再生流程

贫三甘醇经套管式气液换热器与出塔后的天然气换热，贫三甘醇由塔顶部进入吸收塔，由上而下与由下而上的湿天然气充分接触，吸收湿天然气中的部分水分。吸收水分后成为富液的三甘醇溶液在塔底部流出，经甘醇循环泵进入精馏柱换热盘管，被蒸汽加热后进入闪蒸罐，闪蒸分离出溶解在富液中的烃气体。

甘醇由闪蒸罐底部流出，依次进入teg机械过滤器和teg活性炭过滤器。通过teg机械过滤器除去富甘醇中5μm 以上的固体杂质；通过teg活性炭过滤器吸附掉富液中的部分重烃及三甘醇再生时的降解物质。过滤器均设有旁通管路，在过滤器更换滤芯时，装置通过旁通管路继续运行。

经过滤后富甘醇进入三甘醇贫-富teg换热器，与热贫甘醇换热升温后进入精馏柱。在精馏柱中，通过精馏段、塔顶回流及塔底重沸的综合作用，使富甘醇中的水分及很小部分烃类分离出塔，塔底重沸温度为180～188℃。

在重沸器和缓冲罐之间设置有汽提柱，重沸器中的贫甘醇经贫液汽提柱，溢流至三甘醇缓冲罐。在通入汽提气前，汽提柱内液相（甘醇）和气相（水蒸汽）之间存在两相平衡。在通入汽提气后，大大降低了水蒸汽的分压，贫甘醇中的水进一步蒸发出来以满足新的平衡，从而导致贫甘醇浓度进一步提升。

2 脱水装置参数评价

2.1 吸收塔

吸收塔压力在4.0～5.5mpa、差压在0.08～0.12 mpa、温度在17～28 ℃，主要原因是涩北气田是集中脱水工艺，各集气站的外输气经过集气干线汇集到脱水站进行集中脱水。

2.2 重沸器

teg重沸器采用负压炉加热再生工艺，通过火管加热三甘醇富液至190 ℃左右来蒸发掉其中的水份，达到再生目的。由于涩北气田

地处高原，平均海拔2750米，因此，重沸器温度设置值为180～188℃。在日常生产中发现，温度设定在这个范围，脱水装置运行平稳，故障率低，燃气消耗少，露点合格。

检修中发现teg重沸器内部严重结焦，u型火筒附着很厚的盐结晶等物质，火筒变形、穿孔。

3 脱水装置主要指标

3.1 干气的水露点

水露点是评价脱水装置运行效果的主要指标。普帕克系列橇装式脱水装置脱水后干气水露点在-7～-21℃，平均为-16℃，基本能够达到设计要求；马龙尼橇装式脱水装置脱水后干气水露点在0～

-18℃，平均为-10℃，达不到设计要求。

3.2 三甘醇损耗率

4 结论

4.1 进入脱水系统的天然气预处理深度不够，天然气中的气态水、杂质很多，导致：a.天然气中的矿化度高；b.无机盐易于甘醇发生反应生成结晶醇；c.无机盐和泥沙在重沸器等设备的表面附着；d.甘醇被污染发泡、密度增大、黏度降低、ph值增高。

4.2 由于火筒周围附着了很厚的盐结晶和泥沙，造成火筒的热效率低，大火长时间的灼烧，造成火筒变形或穿孔。

4.3 重沸器温度控制不当，三甘醇分解成乙二醇等，或者发生脱水缩合反应生成高聚物等。

5 建议

5.1 在橇装式脱水装置的运行管理中，进行适当调节，优化脱水装置运行：a.根据配产及时调节加热炉的状况，保持吸收塔温度在20～28℃；b.根据处理气量的大小及时调整泵次；c.根据三甘醇循环量、再生情况，及时再生温度、汽提气量。

5.2 加强天然气进吸收塔前的预处理。

5.3 及时更换过滤器滤芯，加强溶液过滤，并监测溶液发泡趋势，保证装置平稳运行。

5.4 定期检测溶液ph值，当ph值不在7.3～8.5之间时加入弱酸性物质进行调节。

5.5 保证脱水装置在设计处理气量范围内运行，以减少三甘醇损耗，保证水露点合格。

5.6 对三甘醇脱水装置进行定期除盐。

5.7 三甘醇脱水装置增设减压蒸馏分离装置，提高三甘醇的利用率。

参考文献

[1]张书成，李亚萍.进口天然气橇装式脱水装置运行评价及参数优化[j].天然气工业，2006，26（9）.

[2]郭彬，何战友.三甘醇失效原因分析及回收研究[j].天然气工业，2006，26（9）.