关于乙二醇再生及回收系统(MRU)的几点思考

闪蒸罐
2004年的专利技术 分离液相中的溶解固体
1988年的技术 循环泵从罐底
部取液
来料和循环“母液”切向进入闪 蒸罐，负压下汽化。
闪蒸罐底部存在液相分层，循环 泵从上层取液（质量分数达95%以 上的MEG）。
闪蒸罐底部的盐液通过泵抽走或 者进入与之连接的罐，该罐可以在 线或离线处理脱出的固体（通过两 个罐交替使用）。
4、脱盐流程应用实例（CAMERON）
PY34-1项目采用的MEG再生及脱盐流程
来自氮气系统
来自凝析 油分离器
加热器
富MEG闪蒸罐 温度：60℃ 富MEG闪蒸罐 压力：3.5barG
氮
气
缓
三级分离器
冲 温度：68℃ 罐 压力：130 kPaG
去MEG再生系统
去不合格 MEG储罐
SW
FC 加热器
氮气罐
3、脱盐
脱盐脱除的是什么？
水/MEG溶液中溶解的钙、镁、钠、氯等离子
为什么脱除上述离子？
部分离子会生成沉淀，例如Ca(MEG)4Cl2 随着再生过程中水的蒸发，一价离子在液相中不断富集，会析出晶体 这些沉淀/结晶物统称为“盐”
盐的危害
使MEG溶液密度、粘度增大，影响输送 固体颗粒造成设备的冲蚀 影响加、换热设备的效果 腐蚀设备
7
3、脱盐
脱盐的方法
膜分离法、离子交换法、电解析法、闪蒸汽化
闪蒸汽化
源自1988年出现的一项技术
汽化的MEG-水
含盐的MEG富液
闪蒸罐
真空泵
贫MEG
盐沉降罐
回流泵
8
3、脱盐
在这种流程中，再生后的浓度可以更高，甚至可以达到95wt%，因为进入精 馏柱的全部是蒸汽，此时，精馏柱底部不需要再沸器。
工艺流程中不含地层水 类似常见的醇水溶液分离
3
1、MRU概述
②、Full Reclamation——全回收
MEG富液全部进行脱盐处理 脱盐和再生均在负压条件下完成
负压闪蒸
4
1、MRU概述
③、Slip-Stream salt removal——分流脱盐
常压蒸馏
MEG富液在常压条件下再生为贫液 贫MEG的一部分进行脱盐处理（负压操作）
80
50wt%MEG
60 40
推荐操作区间
80wt%MEG MEG20源自02030
40
50
进料M操E作G压力的/ 体kPa积A 浓度
对于纯物质，没有露点的概念，其露点温度、泡点温度与沸点数值相等。
16
6、MRU热负荷的估算
具体流程不同，热负荷存在差异，同样进料条件下，全回收比分流脱盐的热 负荷要高，可根据能量守恒估算MEG再生或脱盐的热负荷。
kW 根据质量估算 根据体积估算
522.1 510.7
只再生 471.4 452.1
17
7、几点想法
目前HYSYS无法进行脱盐模拟，对盐平衡分析计算进行资料整合、技术攻关？ 寻找合适机会开展实验研究？ 天外天和番禺采用的MEG再生流程能否优化结合？优缺点？
18
回流罐
回流泵
MEG
再
生
FC
塔
FC
贫MEG泵
FC
贫/富MEG 换热器
MEG再沸器 MEG循环泵
12
4、脱盐流程应用实例（CAMERON）
PY34-1项目采用的MEG再生及脱盐流程
与天外天平台流程不同的是 先再生，后脱盐，脱盐时MEG是贫液 盐是分类脱除的 脱盐流程可以实现离线操作
③、Slip-Stream salt removal——分流脱盐
180 160 140 120 100
80 60 40 20
0 0.7
131.8℃@ 80wt%MEG
0.75
0.8
0.85
0.9
0.95
再生后贫MEG质量分数
0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
-10
-20
-30
-40
-50
-60 水溶液中MEG质量分数/ %
6
再沸器温度/℃ MEG溶液的冰点
去平台储存 盐罐
富MEG预处理罐 温度：80℃
压力：0.3barG
滤颗 器粒
过
MEG颗粒过滤器 温度：80℃ 压力：5barG
去生产水处理系统
11
4、脱盐流程应用实例（CAMERON）
PY34-1项目采用的MEG再生及脱盐流程
塔顶冷凝 器
回流罐 温度：95℃ 压力：0.1barG
MEG再生塔
温度：132℃ 压力：0.25barG
13
5、MRU技术的关键所在
盐平衡分析计算
需要脱除盐的质量 碳酸钠、氢氧化钠等药剂用量
“脱盐”
原理
离子反应 质量守恒 pH稳定
脱多少
怎么脱
方法
软件模拟
贫MEG允许
手动计算
的盐浓度
（根据化学反应式、摩尔数计算？）
具体计算过程仍未清楚
地层水质分析 盐平衡计算
闪蒸罐
14
5、MRU技术的关键所在
汽化的MEG-水
含盐的MEG富液
闪蒸罐
真空泵
贫MEG
盐沉降罐
回流泵
9
4、脱盐流程应用实例（CAMERON）
春晓一期天外天中心平台的MEG再生及脱盐流程
MEG富液
②、Full Reclamation——全回收
贫MEG
没有采用闪蒸罐 再生/脱盐切换运行 脱盐时MEG是富液 盐积存在再生罐中
10
=471.39kW
汽化潜热(kJ/kg) 2603
968
kW 只再生 全回收 分流脱盐 估算 471.4 564.5 542.2
•红色数据为质量流量，计算水的汽化潜热时应注意不 是所有的水都汽化
•计算脱盐流程热负荷时，全部水和MEG都汽化
•操作温度可以根据压力、进料浓度及要求的再生浓度 确定
HYSYS 445.9
15
5、MRU技术的关键所在
闪蒸罐
CAMERON公司在上述专利的基础上做了进一步改良，增加一段管柱，储存分离 出的盐水，保持闪蒸罐内有一个明显的分层。
不同进料在不同真空度下的露点温度，即全部汽化时的温度
Brine Column
操作温度/℃ 露点温度
200
180
160
140
120
H2O
100
30wt%MEG
负压闪蒸
5
2、再生
再生后的浓度主要与再沸器的温度有关，温度越高，再生后 浓度越大。
为什么选择80wt%？能不能更高？
再沸器温度一般控制在130~150℃，避免MEG降解。
MEG在水溶液中的浓度超过60%后，随着MEG浓度的升高，其冰点 呈上升趋势，粘度也会随着浓度的升高而升高，使用时稀释。
假设进料为30wt%MEG，20m3/d，47℃
Water MEG
再生温度为131.8℃，再生为80wt%MEG
比热(kJ/kg k)
4.16
3.1
物流从47℃加热到131.8℃，所需热量： ①270*3.1*(131.8-47)/3600=19.72kW ②610*4.16* (131.8-47)/3600=59.77kW ③542*2603/3600=391.9kW
关于乙二醇再生及回收系统（MRU） 的几点思考
关于MEG再生系统的几点探讨
MRU概述 再生 脱盐
脱盐流程应用实例(CAMERON) MRU技术的关键所在 MRU热负荷的估算 几点想法
2
1、MRU概述
乙二醇再生及回收系统
MEG用作水合物抑制剂，注入生产系统后，需回收再利用。 有三种选择：
①、Conventional Regeneration——传统再生（只脱除水）