三甘醇脱水装置常见故障分析及处理对策

三甘醇脱水装置常见故障分析及处理对策
作者：左腾飞辛林演彭希文
来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第10期
摘要：本文主要论述了三甘醇脱水装置在运行中经常出现的故障及表现形式，分析了故障出现的原因，提出了相应的处理对策和预防措施，对三甘醇脱水装置的正常生产具有一定的借鉴意义。

关键词：三甘醇脱水装置;故障分析;处理对策
井口天然气充满了饱和水蒸气。

天然气被压缩或冷却时，水蒸气会转变为液态或固态冰（水合物）。

液态水的存在会加速设备的腐蚀，降低天然气输送效率;固态冰（水合物）则会堵塞阀门、管件甚至输气管线。

三甘醇（以下简称TEG）脱水具有吸湿性强、溶液易再生、装置占地面积小、设备布置紧凑、易于搬迁安装且运行无需借助外力等优点，因此广泛运用于长庆气田，确保天然气支、干线的平稳运行。

1 三甘醇脱水装置工艺原理
TEG是一种无色无臭、具有强吸水性的粘稠液体，其分子式为C6H14O4。

TEG具有吸水性强、高温条件下易再生的特点，是天然气脱水的重要原料。

TEG脫水为物理过程，吸收了天然气中饱和水的TEG富液进入重沸器后，在高温条件下蒸发出富液中的水蒸气，可得到质量分数大于98%的TEG贫液。

2 运行常见故障原因分析
2.1 脱水装置循环管路结晶盐堵塞
分离器初次分离不彻底，气田采出水中的无机盐起初存在于三甘醇富液的液态水中，在重沸器加热过程中，三甘醇中的水（作为溶剂）被蒸发，无机盐（作为溶质）逐渐形成固态结晶，从三甘醇中析出。

长期以此，就会造成脱水装置循环系统各部位出现结晶盐堵塞故障，并且结晶盐会对循环泵的内部构件及密封圈产生磨损，影响循环泵的正常运行;部分采用化排生产工艺的单井来气中混有大量化排挤泡沫，从而影响分离器的分离效果，导致分离不彻底，为下游脱水装置埋下结晶盐堵塞隐患;部分柱塞措施井，在柱塞开启的瞬间，气量瞬间大幅度提高，随着大量采出水被带入站内，导致分离器分离、排液不及时，造成部分采出水随天然气进入脱水装置，导致装置循环系统结晶盐堵塞。

2.2 溶液过量损耗
脱水装置吸收塔运行压力低，天然气进塔温度过高。

与正常运行状况比较，如果吸收塔运行压力偏低及进塔天然气温度过高，都会增加TEG溶液的损耗量。

因为在低压高温，TEG呈饱和态平衡在天然气中的气态量将增加;富液精馏柱柱顶回流偏小。

富液精馏柱柱顶由于冷却盘管冷凝作用产生柱顶液体回流，使得一部分被重沸器加热蒸馏出来的TEG重新回到重沸器中;汽提气量增加。

汽提气量的增加，一方面可提高TEG贫液的浓度，但同时也将增加TEG的损耗量。

因为一部分TEG也将在气化平衡中在汽提气中带出;脱水装置在运行一段时间后，部分阀门等设备的密封出现问题，造成TEG漏失损耗;TEG循环泵次高于25次/min，TEG富液带入精馏柱的水份增加，蒸汽量增大，部分TEG随蒸汽一起排出精馏柱。

2.3 TEG溶液发泡
进入脱水装置吸收塔之前的天然气气液分离器效果不好，加之吸收塔排液不及时，造成大量液态采出水与TEG混合，使其乳化、发泡;采用化排排水采气的单井来气中，会夹杂部分化排剂残留物。

同时在闪蒸分离过程中，如分离不彻底也会残留部分液态烃物质，与TEG溶液混合后产生化学污染，从而发生变质;由于燃料气分离器的分离效果不理想，使得TEG再生系统使用的汽提气中会携带液态烃和其他杂质，这些杂质进入TEG再生系统后，也会引起TEG 发泡变质;当重沸器温度过高时，持续的高温会使得TEG发生热降解，从而产生脱水缩合反应，生成乙二醇、二甘醇等有机杂质，混入TEG溶液中，从而导致溶液变质。

3 故障处理措施
3.1 TEG循环管路结晶盐堵塞处理措施
解决脱水装置结晶盐堵塞问题的关键在于控制进入脱水装置前天然气中高矿化度游离水的含量，其主要处理措施如下：定期检测分离器分离效果，保证分离器液位计运行正常，并在采出水较多生产情况下，加大分离器排液频次，提高分离器分离效果;给脱水装置加装二级分离器，在天然气进入吸收塔之前再次对天然气进行气液分离，最大限度的减少进入脱水装置的游离水量，降低循环管路结晶盐堵塞的可能性;定期对脱水装置的吸收塔进行排液。

3.2 TEG溶液过量损耗处理措施
在脱水装置运行过程中，为减少不必要的TEG损耗，需要时刻监测脱水装置的运行情况，其主要处理措施如下：在日常巡检过程中，应注意检查吸收塔分离段液位，做到定时排液，防止液位过高导致TEG富液含水量超标，增大TEG溶液消耗量;严格控制TEG贫液进塔温度，防止温度过高造成TEG损耗;根据生产实际情况，及时调整循环泵泵速，避免因泵速过快导致TEG损耗;定期对脱水装置进行检修、维护，确保装置完好，杜绝因设备原因造成的TEG“跑、冒、滴、漏”。

3.3 TEG溶液发泡变质
针对TEG发泡变质，其控制的关键在于原料气的洁净度，尤其是对硫化氢含量较高及采用排水采气的单井来气的处理。

其主要处理措施如下：增强分离器分离效果，以减少进入脱水装置的液态水及化学泡排剂成分;严格控制重沸器运行温度在204℃以下，避免因超温导致的TEG降解;定期检查TEG pH值。

参考文献：
[1]王遇东.天然气处理原理与工艺[M].北京：中国石油出版社，2016.。