重庆科技学院
课程设计报告
学院:石油与天然气工程学院专业班级:油气储运10-3 学生姓名:汪万茹学号: 2010440140
设计地点（单位）____ k715 _____ __
设计题目:___ 某三甘醇天然气脱水站的工艺设计______ 完成日期： 2013 年 6 月 28 日
指导教师评语:______________________ _______________________________________________________________
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成绩（五级记分制）:______ __________
指导教师（签字）:________
摘要
天然气还含有气态的水，仅用分离器不能将其分离出来，这些气态水又会在天然气管道输送过程中随着压力和温度的改变而重新凝结为液态水，堵塞、腐蚀管道。根据实际情况我们选用了三甘醇脱水方法来脱除这部分气态水。三甘醇脱水工艺包括甘醇吸收和再生两部分。
含水天然气经过三相分离器脱除液态水，然后进入吸收塔与贫甘醇逆流接触后从塔顶流出。然后富甘醇依次经过再生塔、三甘醇闪蒸罐、过滤器等再生为贫甘醇循环使用。
根据实际情况和石油行业相关的规范和相关的书籍设计出了合理的三甘醇脱水的工艺流程，并用AutoCAD软件绘制了工艺流程图。
关键词：三甘醇；吸收；再生；流程图
目录
第一章前言 (1)
第二章三甘醇脱水工艺设计说明
2．1设计概述 (2)
2.1.1 三甘醇脱水工艺的主要工作任务 (2)
2.2天然气基础资料 (5)
2.3设计规范 (6)
2.4遵循的规范、标准 (7)
第三章工艺流程设计
3.1 设计要求 (5)
3.2 工艺方法的选择 (5)
3.3 所设计工艺流程的特点 (6)
3.4 所设计工艺流程简述 (7)
3.5 工艺流程中设备参数 (8)
第四章总结 (9)
1 前言
从地层中开采出来的天然气含有游离水和气态水，对于游离水，由于它是以液态水方式存在的，天然气集输过程中，通过分离器就可以将其分离；但是对于气态水，由于其在天然气中是以气态的方式存在，运用分离器不能完成分离。而这些气态水又会在天然气管道输送过程随着温度压力的改变而重新凝结为液态水。液态水将会导致天然气水合物的形成和液体本身也会堵塞管路、设备或降低它们的负荷，引发二氧化碳、二氧化硫等酸液的腐蚀，对天然气管道造成很严重的破坏。因此在输送之前脱除天然气中的水是很必要的。
天然气的脱水方法有很多种，按其原理可以分为低温冷凝法、吸收脱水法和吸附脱水法三种。吸收法是根据吸收原理，采用一种亲水液体与天然气逆流接触，从而脱除气体中的水蒸气。用来脱水的吸收剂主要有甲醇、甘醇等。吸收水分后的溶液蒸汽压很低，且可再生和循环使用，脱水成本低，已在天然气脱水中得到广泛的应用。
三甘醇脱水工艺设计是油气集输工艺设计的重要组成部分，为使其最大限度地满足油气田开发和油气开采的要求，需要做到经济合理、技术先进、生产安全可靠，保证为国家生产符合数量和质量要求的合格天然气产品。
本设计充分考虑集输站站设计工程中可能存在的一些问题，通过大量的计算以及校验，最终制定了集输站三甘醇脱水的设计方案。
2 天然气集输站三甘醇脱水工艺设计说明
2.1 设计概述
天然气集输站三甘醇脱水工艺设计是天然气集输工艺设计的重要组成部分，为了使其最大限度地满足天然气脱水的要求，设计时应该做到技术先进，经济合理，生产安全可靠，保证为国家生产符合质量要求的合格油气田产品。
2.1.1三甘醇脱水工艺的主要工作任务
（1）接收站内输来的气液混合物；
（2）进入吸收塔脱水；
（3）三甘醇的再生；
（4）干气的输出；
2.2 天然气基础资料
天然气组成
表2.2.2
原料气处理量21×104m3/d³
原料气湿度30~36 ºC
原料气压力 2.05~2.25MPa (g)中二类气的技术指标。
产品气参数
拟建天然气脱水装置产品气为干净化天然气，该产品气质量符合国家标准《天然气》（GB17820-1999）
2.3 设计范
根据重庆科技学院油气集输课程设计任务书，设计范围为某三甘醇天然气脱水工艺流程图，并根据实际天然气的组成及基本参数和实际情况设计工艺流程图。
2.4 遵循的规范、标准
[1]梁平，王天祥.《天然气集输技术》.石油工业出版社
[2] SY/T0076-2008．《油气集输设计规范》
[3]曾自强，张育芳．《天然气集输工程》．石油工业出版社
[4]SY/T 0076- 2003.《天然气脱水设计规范》
[5]GB50350-2005,《油气集输设计规范》
[6]SY/T0602-2005.《甘醇型天然气脱水设计规范》
3 工艺流程设计
3.1设计要求
（1）尽可能采用先进设备，先进生产方法及成熟的科学技术成就，以保证产品质量。
（2）“就地取材”，充分利用当地原料，以便获得最佳的经济效果。（3）所采用的设备效率高，降低原材料消耗及水电气消耗，以使产品成本降低。
（4）经济效益高
（5）充分预计生产的故障，以便及时处理，保证生产的稳定性。
（6）充分考虑天然气进料性质、产品质量及品种，生产能力及今后发展。（7）设计流程尽可能采用循环法，尾气处理符合国家环境排放标准。
3.2 工艺方法的选择
对吸收剂的要求
表3.2.1
根据这些要求目前常用的脱水吸收有甘醇类化合物和氯化钙水溶液。常用吸收剂方法的比较
二甘醇（DEG ）、三甘醇（三甘醇）均为乙二醇的缩合物，反应式为：
二甘醇
三甘醇
二甘醇： 沸点：245.0℃； 分解温度：164.4 ℃ 三甘醇： 沸点：287.4℃； 分解温度：206.7 ℃
通过上面两个表的比较和二甘醇三甘醇的比较可以得出在天然气脱水工艺中选择三甘醇作为吸附剂优于其他吸附剂。三甘醇溶液具有热稳定性好、易于再生、吸湿性很高、蒸汽压低、携带损失量小、运行可靠等优点。三甘醇脱水装置主要分为吸收和再生两部分, 应用了吸收、分离、气液接触、传质、传热和抽提等原理, 露点降通常可达到30 ℃～60℃,最高可达85 ℃。
CH 2
CH 2OH OH
CH 2CH 2OH
OH
CH 2CH 2OH
O CH 2CH 2OH
+H 2O
CH 2CH 2OH OH
CH 2CH 2OH
O CH 2CH 2H 2O
3(O CH 2CH 2OH
+2
3.3所设计工艺流程的特点
（1）工艺流程简单、技术成熟，与其它脱水法相比具有可获得较大露点降、热稳定性好、易于再生、损失小、投资和操作费用省等优点；（2）采用高效过滤分离器分离原料气中固、液颗粒，减少甘醇污染；（2）在富液管道上设置过滤器，以除去溶液系统中携带的机械杂质和降解产物，保证溶液清洁，防止溶液起泡，有利于装置长周期平稳运行；（4）再生所采用的直接火管加热方法成熟、可靠、操作方便；
（5）为了增强天然气脱水装置的适应性，在贫液精馏柱上设有气提气注入，气提气起源使用干气。
3.4所设计工艺流程简述
三甘醇脱水工艺流程主要由天然气吸收脱水、三甘醇富液再生两部分组成。其工艺设备主要有原料气过滤分离器、三甘醇吸收塔、三甘醇闪蒸罐、三甘醇循环泵、三甘醇过滤器、三甘醇再沸器、贫富液换热器等设备。
（1）原料气脱水
湿天然气进入原料气过滤分离器，分离固体杂质、游离水等后进入三甘醇吸收塔底部，与吸收塔上部注入的贫三甘醇溶液逆流接触而脱除水分，吸收塔顶部出来的天然气经干气/贫甘醇换热器换热后进入产品气分离器，分离出少量三甘醇溶液后，从干气分离器中分离出的气相小部分做为燃料气补充气，大部分为产品气
（2）三甘醇富液再生
三甘醇吸收塔底部排出的三甘醇富液与三甘醇再生塔顶部换热后进入三甘醇闪蒸罐，尽可能闪蒸出其中所溶的烃类气体，闪蒸后的三甘醇富液一次经过纤维过滤器和活性炭过滤器，除去甘醇溶液在吸收塔中吸收与携带过来的少量固体、液烃、化学剂及其他杂质，以防止引起甘醇溶液起泡、堵塞再生系统的精馏柱或使再沸器的火管结垢。过滤后的富三甘醇进入三甘醇换热罐提高三甘醇进三甘醇再生塔的温度，从再生塔中部
进料，经三甘醇重沸器加热再生，再生后的三甘醇贫液经三甘醇换热罐和三甘醇后冷器冷却，冷却后的三甘醇贫液由三甘醇循环泵输送到干气/
贫3.5工艺流程中设备参数
4 结论
本次油气集输课程设计我们小组设计任务是某三甘醇脱水工艺设计，本人具体负责工艺流程设计及绘制，在本次设计中本人查阅了大量的资料，并且从熟悉CAD操作到绘制出工艺流程图。其中，在工艺流程设计中，经查阅资料、小组讨论以及老师指导确定了用三甘醇气提法来脱水的工艺流程。本次设计的结果，经计算，符合设计要求。
两周的课程设计结束了，在设计过程中与小组同学分工设计，相互合作完成了小组任务。课程设计是我们专业各种综合知识实际应用的体现，其中不仅体现了学科综合知识的应用还需要我们有很好的团队合作能力。我们小组在最开始的时候就讨论设计出了基本的工艺流程图，并且把设计任务落实到了每一个人的身上，让每个人都清楚自己设计的内容及从哪些方面着手，这样很好的提高了设计效率。对本人来说用CAD 绘制工艺流程图是此次设计中最难的，因为之前没有用过CAD。在极短的时间内自学了一些简单的CAD绘图知识，并且根据使用行业的相关制图规范标准绘制了CAD工艺流程图。通过本次设计，综合本专业所学的理论基础知识及生产实际知识进行三甘醇脱水工艺设计，培养了和提高了学生的独立思考、应用知识以及团队合作等多方面的能力。让我们巩固和扩充了油气集输课程的相关知识，掌握了天然气三甘醇脱水设计的方法和步骤，清楚了怎样确定工艺方案，熟悉了一些相关的标准和规范，并且提高了计算机和绘图软件的应用能力。
再次尤为感谢梁平老师，这次工艺流程图从设计到绘制成图每一个环节都离不开您的细心指导。
同时也感谢我们同组的同学，是你们的全力配合和共同努力和无私帮助才使我们很好的完成本次设计。
由于本人设计能力有限，再设计过程中难免出现错误，恳请老师同学们多多指教，我十分乐意接受你们的批评指正，本人将万分感谢。
参考文献
[1] 冯叔初，郭揆常.油气集输.第二版.中国石油大学出版社.2006：74-364.
[2] GB 50350-2005，油田油气集输设计技术手册.
[3] SY/T 0045-1999，油田集输管道施工及验收规范
[4]梁平，王天祥.《天然气集输技术》.石油工业出版社
[5]SY/T 0076- 2003.《天然气脱水设计规范》
[6]SY/T0602-2005.《甘醇型天然气脱水设计规范》
1.醇胺法脱硫工艺流程图。 (一) 工艺流程 醇胺法脱硫脱碳的典型工艺流程见图2-2。由图可知，该流程由吸收、闪蒸、换热和再生(汽提)四部分组成。其中，吸收部分是 将原料气中的酸性组分脱除至规定指标或要求；闪蒸部分是将富液 (即吸收了酸性组分后的溶液)在吸收酸性组分时所吸收的一部分烃 类通过闪蒸除去；换热是回收离开再生塔的贫液热量；再生是将富液 中吸收的酸性组分解吸出来成为贫液循环使用。 图2-2中，原料气经进口分离器除去游离液体和携带的固体杂质后进入吸收塔底部，与由塔顶自上而下流动的醇胺溶液逆流接 触，吸收其中的酸性组分。离开吸收塔顶部的是含饱和水的湿净化气， 经出口分离器除去携带的溶液液滴后出装置。通常，都要将此湿净化 气脱水后再作为商品气或管输，或去下游的NGL回收装置或LNG生产 装置。 由吸收塔底部流出的富液降压后进入闪蒸罐，以脱除被醇胺溶液吸收的烃类。然后，富液再经过滤器进贫富液换热器，利用热贫 液将其加热后进入在低压下操作的再生塔上部，使一部分酸性组分在 再生塔顶部塔板上从富液中闪蒸出来。随着溶液自上而下流至底部， 溶液中剩余的酸性组分就会被在重沸器中加热汽化的气体(主要是水 蒸气)进一步汽提出来。因此，离开再生塔的是贫液，只含少量未汽 提出来的残余酸性气体。此热贫液经贫富液换热器、溶液冷却器冷却 和贫液泵增压，温度降至比塔内气体烃露点高5～6℃以上，然后进 入吸收塔循环使用。有时，贫液在换热与增压后也经过一个过滤器。 从富液中汽提出来的酸性组分和水蒸气离开再生塔顶，经冷凝器冷却与冷凝后，冷凝水作为回流返回再生塔顶部。由回流罐分出 的酸气根据其组成和流量，或去硫磺回收装置，或压缩后回注地层以 提高原油采收率，或经处理后去火炬等 2.甘醇法吸收脱水工艺流程 1. 工艺流程 图3-5为典型的三甘醇脱水装置工艺流程。该装置由高压吸收系统和低压再生系统两部分组成。通常将再生后提浓的甘醇溶液称为贫甘醇，吸收气体中水蒸 气后浓度降低的甘醇溶液称为富甘醇。
目录 1设计任务书 (2) 1.1 设计基础数据 (2) 1.2 设计要求及内容 (2) 1.3 设计文档要求 (2) 2设计说明书 (3) 2.1 设计原则 (3) 2.2 设计遵循的规范及标准 (3) 2.3 设计具体内容及范围 (3) 2.4 主要技术经济指标 (4) 2.5 三甘醇脱水工艺流程 (5) 2.5.1工艺方法选择 (5) 2.5.2三甘醇脱水工艺流程简述 (6) 2.6 设计特点 (6) 2.7设备选型 (7) 2.7.1 原料气过滤分离器 (7) 2.7.2 干气出口分离器 (8) 2.7.3 吸收塔 (8) 2.7.4 再生系统 (10) 2.7.5 过滤器 (11) 2.7.6三甘醇循环泵 (13) 2.8节能 (13) 2.8.1 系统能耗 (13) 2.8.2节能措施 (13) 3设计计算书 (14) 3.1 分离及过滤设备 (14) 3.2 塔器 (17) 3.2.1 三甘醇吸收塔设计计算 (17) 3.2.2再生塔计算 (20) 3.3 TEG储罐 (24)
1设计任务书 1.1 设计基础数据 进站压力：3.0MPa.g 进站温度：45℃ 处理规模：550×104m3/d 干气外输压力：大于2.0MPa.g 原料气组成见表1-1。 1.2 设计要求及内容 针对给定的设计基础数据，完成三甘醇脱水装置工艺设计，脱水后外输气水露点要求：小于-5 ℃（操作条件下），其主要设计内容如下： （1）三甘醇脱水装置工艺方案、流程设计 （2）工艺模拟及主要工艺参优选 （3）工艺设备选型及设计计算 （4）关键技术指标（主要能耗、产品质量指标） （5）绘制三甘醇脱水装置工艺流程图 1.3 设计文档要求 工程设计完成后要求提交设计说明书、设计计算书。设计文档（文字、图表、公式）规范、结构严谨、层次分明。 设计说明书包括设计基础数据、设计内容、相关标准、三甘醇脱水装置工艺流程简述、物流平衡表、三甘醇脱水装置工艺流程图、主要设备选型结果、关键技术指标； 设计计算书包括主要工艺计算及主要设备选型计算。
三甘醇脱水流程及设备原理 刚从井里采出来的天然气里充满了饱和水蒸气。水蒸汽可能是天然气中最令人讨厌的杂质。天然气被压缩或冷却时，水蒸汽会转变成液态或固态。液态水会加速设备的腐蚀，降低输气效率；而固态的冰则会堵塞阀门、管件甚至输气管线。为避免出现这些问题，在天然气进入输气管网之前，必须除掉其中的部份水蒸气。 天然气脱水工程就是采用一定的方法使天然气中饱和的水蒸气脱除出来的工艺。 三甘醇性质 主要物理性质 颜色：无色或稍带淡黄色的粘稠液体； 分子量：150.2，沸点：285.5℃ 比重：1.1254（一物理大气压，20℃） 理论热分解温度：206.7℃ 冰点：-7.2℃； 蒸气压（25℃）：≤1.33Pa 可燃极限：0.9-9.2% 粘度（60℃）：9.6×10-3Pa·S 天然气流程： 湿气通过入口分离器，除去液态烃和固态杂质后，进入吸收塔底部。在吸收塔内向上通过充满甘醇的填料段或一系列泡帽或阀盘和甘醇充分接触，被甘醇脱去水后，再经过吸收塔内顶部的捕露网将夹带的液体留下。最后脱水后的干气离开吸收塔，经过贫甘醇冷却器( 甘醇─干气热交换器)后进入销售输气管网。
天然气脱水系统： 原料气→过滤分离器（除去液固杂质）→吸收塔（与甘醇逆流接触脱水）→干气/贫甘醇换热器→计量调压→输气管线 甘醇流程： 贫甘醇沿沿不断地被泵入吸收塔顶部，在塔内经溢流管向下依次流过每一个塔盘，将在塔内向上流动的天然气中的水蒸汽吸收。吸满了水的甘醇(富甘醇)从塔底排出，经过贫甘醇缓冲器中的大的预热盘管后，通过闪蒸罐过滤器后进入重沸器上的精馏柱顶部。 脱水单体设备介绍 1．吸收塔： 气液传质的场所，也就是使气相中的水蒸气被甘醇吸收的场所。 2．闪蒸罐： 除去进入富液中的轻烃组分，减少再生塔负荷。闪蒸罐压力为0.4-0.55MPa。 3、过滤分离器 过滤分离器用于气体的深度净化处理，以除去天然气中微小液、固体杂质。常用于脱水、脱硫、压缩机组等装置前的气体净化。 4、机械过滤器、活性碳过滤器 机过滤器用于除去被入口分离器不能除尽的原料气携带的固相杂质、设备腐蚀产物。 活性碳过滤器用于除去被入口分离器不能除尽的原料气携带的固相和液相杂质、烃类物质、三甘醇变质产物、设备腐蚀产物等。活性碳能滤去甘醇中的烃、气井处理化学剂、压缩机油和其它杂质，从而有效地消除大部份起泡问题。 5．甘醇再生器： 重沸器：提供热量，通过简单的分离（利用水与甘醇沸点差）使甘醇与水分离的设备。 精馏柱：通常是一个填料塔，装在重沸器的顶部，利用甘醇沸点通过分馏将甘醇和水分离。 缓冲罐：提浓TEG，给TEG贫液，富液提供热交换的场所。 汽提柱：通常也是一个填料塔，装在重沸器与缓冲罐之间，是利用汽提气对甘醇进行提浓的场所。 6、UNION泵（三甘醇电动循环泵） 三甘醇电动循环泵是将从缓冲罐来的低压贫甘醇升压至吸收塔的工作压力后，再输送入吸收塔内，以此来实现脱水装置中三甘醇的循环。一套脱水装置一般安装有两台循环泵，互为备用，以保证脱水装置三甘醇的正常循环。 7. 灼烧炉： 含硫天然气脱水后产生的再生气中含有一定量的硫化氢气体和烃类气体，硫化氢气体不能直接排放，应通过灼烧炉转换成二氧化硫后再进行排放。
重庆科技学院 课程设计报告 学院:石油与天然气工程学院专业班级:油气储运10-3 学生姓名:汪万茹学号: 2010440140 设计地点（单位）____ k715 _____ __ 设计题目:___ 某三甘醇天然气脱水站的工艺设计______ 完成日期： 2013 年 6 月 28 日 指导教师评语:______________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ ________________ 成绩（五级记分制）:______ __________ 指导教师（签字）:________
摘要 天然气还含有气态的水，仅用分离器不能将其分离出来，这些气态水又会在天然气管道输送过程中随着压力和温度的改变而重新凝结为液态水，堵塞、腐蚀管道。根据实际情况我们选用了三甘醇脱水方法来脱除这部分气态水。三甘醇脱水工艺包括甘醇吸收和再生两部分。 含水天然气经过三相分离器脱除液态水，然后进入吸收塔与贫甘醇逆流接触后从塔顶流出。然后富甘醇依次经过再生塔、三甘醇闪蒸罐、过滤器等再生为贫甘醇循环使用。 根据实际情况和石油行业相关的规范和相关的书籍设计出了合理的三甘醇脱水的工艺流程，并用AutoCAD软件绘制了工艺流程图。 关键词：三甘醇；吸收；再生；流程图
目录 第一章前言 (1) 第二章三甘醇脱水工艺设计说明 2．1设计概述 (2) 2.1.1 三甘醇脱水工艺的主要工作任务 (2) 2.2天然气基础资料 (5) 2.3设计规范 (6) 2.4遵循的规范、标准 (7) 第三章工艺流程设计 3.1 设计要求 (5) 3.2 工艺方法的选择 (5) 3.3 所设计工艺流程的特点 (6) 3.4 所设计工艺流程简述 (7) 3.5 工艺流程中设备参数 (8) 第四章总结 (9)
目录 绪论 (3) 1.天然气脱水的几种主要方法 (3) 第一篇设计说明书 (5) 1.1概述 (5) 1.1.1任务要求 (5) 1.1.2设计原则 (5) 1.1.3 遵循的规范 (5) 1.2工艺流程 (5) 1.2.1工艺流程选择总则 (5) 1.2.2工艺流程选择 (5) 1.2.3三甘醇脱水工艺流程简述 (6) （1）原料气脱水 (6) （2）TEG富液再生 (6) 1.2.4主要工艺设备 (6) （1）原料气分离器 (6) （2）吸收塔 (7) （3）天然气/甘醇换热器 (7) （4）回流冷凝器和塔顶管线 (7) （5）TEG精馏柱 (7) （6）TEG再生塔 (7) （7）闪蒸罐 (7) （8）过滤器 (8) （9）贫/富甘醇换热器 (8) （10）缓冲罐 (8) （11）输送管线 (8) 1.2.5三甘醇脱水工艺流程图 (8) 1.3设备选型 (8) 1.3.1 原料气过滤分离器 (8) 1.3.2 干气出口分离器 (9) 1.3.3 吸收塔 (9) 1
1.3.4 闪蒸罐 (10) 1.3.5 三甘醇循环泵 (11) 第二篇计算说明书 (12) 2.1参数的确定 (12) 2.1.1三甘醇循环量的确定 (12) 2.1.1.1进塔的贫三甘醇浓度的确定: (12) 2.1.1.2三甘醇循环量的确定： (12) 2.1.2物料衡算 (15) 2.1.2.1脱水量 (15) 2.1.2.2甘醇循环量 (15) 2.1.2.3贫甘醇流量 (15) 2.1.2.4富甘醇流量 (16) 2.1.3.1吸收塔直径 (16) 2.1.3.2吸收塔高度 (17) 2.1.4重沸器 (17) 2.2.设备计算及选型 (18) 2.2.1精馏柱 (18) 2.2.1.1直径 (18) 2.2.1.2填料高度 (18) 2.2.2甘醇泵 (18) 2.2.3闪蒸分离器 (18) 谢辞 (20) 参考文献 (21) 2
某三甘醇天然气脱水工艺设计——甘醇循环量计算 三甘醇天然气脱水工艺设计，甘醇循环量计算： 在三甘醇天然气脱水工艺设计中，甘醇循环是实现脱水过程中非常重 要的一步。甘醇循环的目的是通过回流部分甘醇来提高脱水效率，并保持 稳定的操作条件。 甘醇循环量的计算是基于工艺设计和经济效益的考虑。为了实现高效 的脱水过程，需要考虑以下几个因素：溶液中甘醇的浓度、天然气进料流量、甘醇溶解气体的量、脱水效率要求等。 首先，我们需要确定甘醇浓度的目标范围。一般情况下，甘醇浓度的 选择范围可以在15%~30%之间。根据实际情况，可以选择一个合适的甘醇 浓度。 接下来，根据天然气进料流量和气体中的甘醇含量来计算甘醇的需求量。甘醇的溶解能力是有限的，所以需要根据气体中甘醇的含量来计算需 要的甘醇量。一般情况下，需要根据气体中甘醇含量的测试结果来确定甘 醇需求量。 然后，我们需要根据脱水效率要求来确定甘醇循环的量。脱水效率要 求是根据甘醇和水的相互作用来确定的。一般情况下，脱水效率可以通过 调节甘醇的浓度和循环量来实现。如果脱水效率较高，甘醇的循环量可以 相对较低。 最后，我们需要计算出合适的甘醇循环量。根据前面的计算结果，我 们可以确定甘醇的需求量和脱水效率要求，进而计算出合适的甘醇循环量。甘醇循环量的计算不仅需要考虑到工艺要求，还要考虑到经济效益。甘醇
循环量过大，将增加能耗和成本，甘醇循环量过小则可能导致脱水效果不 理想。 在具体计算甘醇循环量时，可以参考以下公式： 甘醇循环量=甘醇流量×(脱水效率要求/甘醇浓度) 其中，甘醇流量可以通过气体进料流量和气体中的甘醇含量来计算。 在三甘醇天然气脱水工艺设计中，甘醇循环量的计算是非常重要的一步。通过合理计算甘醇循环量，可以达到高效脱水的目标，并保持稳定的 操作条件。同时，根据甘醇循环量的计算结果，还可以评估工艺的经济效 益和可行性。因此，在工艺设计过程中，需要仔细考虑甘醇循环量的计算。
三甘醇脱水工艺简述 摘要：天然气从开采到成为商品天然气需要经过一系列的加工处理，以除去天然气中含有的水,硫等杂质。天然气中水的存在会对天然气品质产生极大危害，因此天然气脱水工艺成为了天然气加工中极为重要的一部分.天然气脱水工艺已有悠久的历史，目前普遍采用的为甘醇吸收法脱水，其中应用最广泛的脱水工艺为三甘醇脱水工艺。 关键词：天然气三甘醇脱水工艺 天然气中水分的存在对天然气的品质影响极大。天然气含水会导致其燃烧不充分；天然气中的游离水会和天然气本身所夹带的H2S和CO2形成酸腐蚀管路设备;天然气中的游离水在一定条件下会和天然气中的小分子结合形成天然气水合物，水合物在管道中形成会造成管道堵塞，使天然气输气量下降，增大管线的压差，严重时会造成管道事故.由此可见水分在天然气中的存在是危害极大的事，因此，需要脱除天然气中部分的水分，以满足管输和用户的需要。较为常用的天然气脱水方法有溶剂吸收法、低温法、固体吸收法等。近年来兴起的一些新兴的天然气脱水方法有膜分离法、超音速脱水法等。 目前，最常用的方法仍是溶剂吸收法脱水，其吸收原理是采用一种亲水的溶剂与天然气充分接触，使水传递到溶剂中从而达到脱水的目的。利用甘醇进行吸收脱水，投资少,压降小，可连续操作,且补充甘醇容易，再生脱水需要的热量少，脱水效果好。迄今为止，在天然气脱水工业中已经有四种甘醇被成功应用,分别是乙二醇（EG）、二甘醇(DEG）、三甘醇（TEG）和四甘醇（TREG）。其中三甘醇脱水具有再生容易，贫液质量分数高（可
达98％―99%),露点降大，运行成本低等特点，因此得到了广泛应用。 一、无硫甘醇脱水工艺流程 该流程用于处理井口无硫天然气或来自醇氨法脱硫装置的净化气。TEG脱水装置主要由吸收塔和再生塔两部分组成，吸收塔内进行的是含水天然气与三甘醇贫液的逆流吸收,再生塔内进行的是三甘醇富液解吸转化再生为天然气贫液的过程。 工艺流程简述：含水天然气自吸收塔底部进入，与来自塔顶的三甘醇贫液进行逆流吸收,脱除水分，脱水后的天然气自吸收塔塔顶排出，吸收后的三甘醇富液自吸收塔塔底排出，经冷凝器升温后进入闪蒸罐蒸出烃类气体，再经过滤器滤掉部分杂质后经过贫/富液换热器再次升温后通过缓冲罐,再进入再生塔内完成解吸。解吸后的三甘醇贫液经贫/富液换热器冷却后通过甘醇泵输送至吸收塔顶部循环使用. 二、含硫天然气的甘醇脱水工艺 对于含硫天然气,为了防止集输过程中管线发生腐蚀，需将含硫天然气先脱水再输送。当甘醇脱水装置作用于含硫天然气时，H2S在TEG中的溶解会导致溶液pH值下降使溶液变质.对于含H2S的天然气，若其含量不高，再生的含H2S的气体可灼烧排放。对于H2S含量较高的天然气，需采用含硫天然气甘醇脱水装置，在再生塔前设置富液汽提塔，解吸出H2S并返回吸收塔，与甲烷等烃类一起输送.富液汽提塔一般采用不含硫的天然气或惰性气汽提，可从富液中除去98%以上的酸气。若使用含硫天然气作为汽提气,汽提H2S的效果会变差，因此TEG法不适用于处理高含硫天然气. 装置中主要设备： 1.入口分离器
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。
三甘醇脱水装置工艺分析 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。 标签：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 ℃，
天然气三甘醇脱水工艺 摘要：天然气必须经过脱水处理，达到GB17820—2018《天然气》规定的管 输天然气指标后，方可进行管输。常用的天然气脱水工艺主要有三种：溶剂吸收 法脱水、吸附法脱水和低温法脱水。海洋平台多采用甘醇吸收法脱水和低温法脱 水来控制海底管道中天然气的水露点。其中，三甘醇吸收脱水因具有能耗小、操 作费用低、占地面积小等优点，在海上平台应用比较广泛。三甘醇脱水工艺作为 一种成熟且常用的天然气处理工艺，其流程及设备基本已经固化。对目前渤海油 田某海上平台所使用的三甘醇脱水装置进行分析后，发现三甘醇脱水装置仍有进 一步优化的可行性。通过优化工艺流程和设计参数，替代高投资的板壳式换热器，可实现降本增效。 关键词：天然气；三甘醇；脱水系统；工艺；技术 引言 我国是能源消费大国，能源消费较低，石油和天然气严重依赖于外部，现有 能源结构面临着巨大的环境压力，迫切需要能源转换和能源优化，未来30年， 天然气和非再生能源的状况将大幅改善，中国的能源消费正在发生质的变化，因 为天然气是丰富、清洁、高效、可获得、可接受的良好能源，支持天然气开发和 天然气改革是推动我国生产和燃料消费革命的关键步骤。 1三甘醇脱水系统工艺技术的主要内容 目前，最常用的方法仍是溶剂吸收法脱水，其吸收原理是采用一种亲水的溶 剂与天然气充分接触，使水传递到溶剂中从而达到脱水的目的。利用甘醇进行吸 收脱水，投资少，压降小，可连续操作，且补充甘醇容易，再生脱水需要的热量少，脱水效果好.迄今为止，在天然气脱水工业中已经有四种甘醇被成功应用， 分别是乙二醇（EG）、二甘醇（DEG）、三甘醇（TEG）和四甘醇（TREG）。其中 三甘醇脱水具有再生容易，贫液质量分数高（可达98%-99%），露点降大，运行 成本低等特点，因此得到了广泛应用。
天然气的三甘醇脱水和分子筛脱水对比 近年来，我国对于天然气的需求量每年都在递增，在进行天然气远距离输送过程中，需要先对天然气进行脱水，确保在输送过程中不会形成液态水以及水合物，从而对管道加以保护。现今，天然气脱水采用的方法主要有物理降温脱水法，或者使用干燥剂进行水的吸附。文章通过对三甘醇脱水和分子筛脱水的对比，从而更好地使用这两种脱水方法。 标签：天然气；三甘醇；分子筛 1 概述 在进行油井开采过程中，开采出的天然气并不是干燥的，其本身都含有较高的水分，甚至一些天然气中还含有较多的硫化氢和二氧化碳等酸性气体。开采出的天然气中所含有的水分会降低天然气管道的天然气输送能力和燃烧气体热值，而且在进行气体的运输或是加工过程中由于气体状态的变化而导致天然气中所含有的水分析出形成液态水、冰等，这些物质在管道中会造成管道的天然气压力的降低，严重时会导致管路堵塞影响生产的正常进行。而天然气中的二氧化碳、硫化氢等与天然气中析出的液态水想溶解形成酸性溶液，会对天然气管道以及设备等造成腐蚀。而当需要采用低温分离天然气液体时，需要做好天然气的脱水工作，避免低温使天然气中的水气凝结成冰堵塞管路。现今，对于天然气脱水的方法主要有物理降温脱水法、膨胀冷却法、固体吸附剂吸附法、加压冷却法、溶剂吸收法等。结合各种脱水方法的特性，我国主要采用的是溶剂吸收法中的三甘醇法和固体吸附法中的分子筛吸附法。 2 分子筛脱水 2.1 分子筛的化学组成 分子筛的主要工作原理是在分子筛中具有众多的孔径，只有当分子直径小于孔径时分子才能进入孔径中，将过大的分子阻隔在孔径之外，从而达到脱水的效果。依据分子筛中孔径化学组成晶体结构及SiO2与Al2O3的物质的量比不同，可将常用的分子筛分为A、X和Y型几种类型。而在天然气分公司深冷装置中应用最广泛的是4A分子筛，4A型分子筛基本组成是硅铝酸钠，A分子筛的孔径为0.4nm。 2.2 分子筛脱水工艺流程 原料气压缩单元经压缩、冷却、分离后的原料气，首先进入过滤分离器将天然气中的油和烃、水雾滴等去除，而后在对天然气中的水气进行去除。脱水采用两塔流程，两台吸附器内装填分子筛吸附剂，将原料气含水脱除至1ppm以下。一塔吸附，一塔再生和冷却，吸附周期为8h，脱水后的气体首先进入干气过滤器过滤掉5μm以上的粉尘，去膨胀机同轴增压机增压。
水蔬菜的主要品种有胡萝卜、食用菌类、白菜、甘蓝和姜等。 脱水干制方法有自然晒干及人工脱水两类。人工脱水包括热风干制、微波干制、膨化干制、红外线及远红外线干制、真空干制等。目前蔬菜脱水干制应用比较多的是热风干燥脱水和冷冻真空干燥脱水，冷冻真空脱水法是当前一种先进的蔬菜脱水干制法，产品既可保留新鲜蔬菜原有的色、香、味、形，又具有理想的快速复水性。现将热风干燥脱水蔬菜和冷冻真空干燥脱水蔬菜加工的工艺流程和方法介绍如下。 一、热风干燥脱水蔬菜加工的工艺流程和方法 １、原料挑选选择具有丰富肉质的蔬菜品种，脱水前应严格选优去劣，剔除有病虫、腐烂、干瘪部分。以八成成熟度为宜，过熟或不熟的亦应挑出，除瓜类去籽瓤外，其他类型蔬菜可用清水冲洗干净，然后放在阴凉处晾干，但不宜在阳光下曝晒。 ２、切削、烫漂将洗干净的原料根据产品要求分别切成片、丝、条等形状。预煮时，因原料不同而异，易煮透的放沸水中焯熟，不易煮透的放沸水中略煮片刻，一般烫漂时间为２—４分钟。叶菜类最好不烫漂处理。 ３、冷却、沥水预煮处理后的蔬菜应立即进行冷却（一般采用冷水冲淋），使其迅速降至常温。冷却后，为缩短烘干时间，可用离心机甩水，也可用简易手工方法压沥，待水沥尽后，就可摊开稍加凉晒，以备装盘烘烤。 ４、烘干应根据不同品种确定不同的温度、时间、色泽及烘干时的含水率。烘干一般在烘房内进行。烘房大致有三种：第一种简易烘房，采用逆流鼓风干燥；第二种是用二层双隧道、顺逆流相结合的烘房；第三种是厢式不锈钢热风烘干机，烘干温度范围为６５℃—８５℃，分不同温度干燥，逐步降温。采用第一、第二种烘房时，将蔬菜均匀地摊放在盘内，然后放到预先设好的烘架上，保持室温５０℃左右，同时要不断翻动，使其加快干燥，一般烘干时间为５小时左右。５、分检、包装脱水蔬菜经检验达到食品卫生法要求，即可分装在塑料袋内，并进行密封、装箱，然后上市。 二、冷冻真空干燥脱水蔬菜加工的工艺流程和方法 １、原料挑选叶菜类蔬菜从采收到加工不应超过２４小时，人工挑选出发黄、腐烂部分；根茎类蔬菜人工挑选出等外品，腐烂部分，并分级。 ２、清洗去除蔬菜表面泥土及其他杂质。为去除农药残留，一般需用0.5％—１％盐酸溶液或０·０５％—０·１％高锰酸钾或６００毫克／公斤漂白粉浸泡数分钟进行杀菌，再用净水漂洗。 ３、去皮根茎类蔬菜应去皮处理。化学碱液去皮原料损耗 率低，但出口产品一般要求人工去皮或机械去皮，去皮后必须立即投入清水中或护色液中，以防褐变。 ４、切分成型将蔬菜切分成一定的形状（粒、片状），切分后易褐变的蔬菜应浸入护色液中。５、烫漂一般采用热水烫漂，水温随蔬菜品种变化，一般为８０℃—１００℃；时间为几秒种到数分钟不等。烫漂时，可在水中加入一些盐、糖、有机酸等其他物质，以改变蔬菜的色泽和增加硬度。
重庆科技学院 课程设计报告 院（系）: 石油与天然气工程学院专业班级: 学生姓名:学号: 设计地点（单位）______________ __ ________ __ 设计题目:_某三甘醇天然气脱水工艺设计——甘醇循环量计算 完成日期：年 6 月 18 日 指导教师评语: _______________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ _____________________________________ __________ _ 成绩（五级记分制）:______ __________ 指导教师（签字）:________ ________
从油藏或地下储集层中采集出来的天然气或者脱硫后的天然气一般都含有水蒸气，而这些水蒸气对于天然气的集输和使用都是有害的，特别是当管输压力和环境温度变化时，可能引起水汽从天然气中析出形成液态水，在一定条件下还会与烷烃分子等形成固态水合物，这些物质的存在会增加输压，减少管线的输气能力；严重时还会堵塞阀门、管线等，影响平稳输气。有些天然气还含有硫化氢和二氧化碳，这些酸性气体会使管线和设备腐蚀，减少管线的使用寿命，严重时会引起管道破裂等重大事件，造成天然气大量泄漏和安全事故，因此需要脱去天然气中的硫化氢、水和二氧化碳。目前天然气工业中使用较为普遍的脱水方法是吸收法脱水，但在天然气技术工艺中，为保证管输天然气在输送过程中不形成水合物，对需要脱水的气体，广泛采用了甘醇吸收法脱水。用作脱水吸收剂的物质对于天然气中的水蒸气应有很好的亲合能力，热稳定性好，脱水时不发生化学反应，容易再生，蒸汽压低，粘度小，对天然气和液烃的溶解度较低，起泡和乳化倾向小，对设备无腐蚀性，同时价格应该廉价且容易得到。对比氯化钙水溶液、DEG 水溶液和TEG水溶液的吸收剂特性，可以看出三甘醇水溶液具有DEG的优点，理论上，热分解温度较DEG高，再生后的TEG水溶液浓度较高，获得的露点降较大，蒸汽压较DEG 低，蒸发损失小，投资及操作费用较DEG低，且使用于集中处理站内大流量、露点降要求较大的天然气脱水。 关键词：三甘醇脱水工艺循环量计算三甘醇贫液的循环利用
重庆科技学院 《油气集输工程》课程设计 报告 学院：_石油与天然气工程学院专业班级： 学生姓名：学号： 设计地点：（单位）： 设计题目：某三甘醇天然气脱水工艺设计--------再生塔设计 完成日期： 2012年6月20日指导教师评语： 成绩（五级记分制）： 指导教师（签字）：
摘要 天然气中的水对于天然气的输送和使用都是有害的，因此，在经济条件允许的情况下，尽可能的脱去天然气中的水，不论对于天然气输送还是使用都非常的有必要。天然气中的水通常以气态和液态两种形式存在，在少数情况下也会呈固态。三甘醇在吸收塔中吸收了水分变成富液，不能再继续使用。因此，再生塔就为富甘醇进行再生，并且打入吸收塔中再次利用。三甘醇再生塔是安装在重沸器（再沸器）顶部的立式分馏塔。通过三甘醇脱水工艺流程，TEG吸收塔底部排出的三甘醇富液与TEG再生塔顶部换热后进入TEG闪蒸罐，尽可能闪蒸出其中所溶的烃类，闪蒸后的三甘醇富液经过TEG过滤器除去固体、液体杂质，进入TEG换热罐提高三甘醇进TEG再生塔的温度，从再生塔中部进料，经TEG重沸器加热再生，再生后的三甘醇贫液经TEG换热罐和TEG后冷器冷却，冷却后的三甘醇贫液由TEG 循环泵输送到干气/贫甘醇换热器与吸收塔顶部出来的天然气换热后进入吸收塔，实现三甘醇贫液的循环利用。由此可见三甘醇再生塔在三甘醇脱水工艺流程中显得尤为重要。本篇就重点介绍三甘醇再生塔在脱水工艺流程中的设计和注意事项。 关键词：三甘醇再生塔精馏柱填料塔冷却盘管三甘醇贫液的循环利用
目录 1.设计参数 (4) 2.遵循的规范、标准 (6) 3.再生塔设计 (7) 3.1再生塔工作原理 (7) 3.2再生塔塔设备的选型 (7) 3.3三甘醇再生方法选择 (8) 3.4参数对比及方案优选 (9) 4.三甘醇再生塔的计算 (11) 4.1富液精馏柱计算 (12) 4.2贫液精馏柱工艺计算 (13) 4.3富液精馏柱顶部冷却盘管工艺计算 (13) 4.4三甘醇再生塔主要设备选型计算结果 (14) 5.结论 (16) 6.参考文献 (17)
第22卷第4期2008年8月 全面腐蚀控制 TOTAL CORROSION CONTROL Vol.22 No.4 Aug. 2008 1概述 水是天然气从采出至消费的各个处理加工步骤中最常见的杂质组分,且其含量经常达到饱和。冷凝水的局部积累将限制管道中天然气的流率,降低输气量,而且水的存在使输气过程增加了不必要的动力消耗;液相水与CO2或H2S接触后会生成具有腐蚀性的酸,H2S不仅导致常见的电化学腐蚀,它溶于水生成的HS-还会促使阴极放氢加快, HS-阻止原子氢结合为分子氢,从而造成大量原子态氢积聚在钢材表面,导致钢材氢鼓泡、氢脆及硫化合物应力腐蚀开裂(SSC;湿天然气中经常遇到的另一个麻烦问题是,其中所含水分和小分子气体及其混合物可在较高的压力和温度高于0℃的条件下,形成一种外观类似于冰的固体水合物。 因此,天然气一般都应先经脱水处理,使之达到规定的指标后才能进入输气干线。我国强制性国家标准规定:在天然气交接点的温度和压力条件下,天然气的水露点应比最低环境温度低5℃。在CO2或H2S存在的情况下,目前海洋工程设计过程中认为只有当水露点比最低操作温度低10℃时介质不具有腐蚀性。 甘醇类化合物具有很强的吸湿性,其水溶液冰点较低,故广泛应用于天然气脱水。最初应用于工业的是二甘醇(DEG,上世纪50年代后主要采用三甘醇(TEG,其热稳定性更好,容易再生,蒸气压也更低,且相同质量浓度下TEG可达到更大的露点降,而且TEG的毒性很轻微,沸点较高,常温下基本不挥发,故使用时不会引起呼吸中毒,与皮肤接触也不会造成伤害。因此,TEG 脱水方法是天然气工业中应用最普遍的方法。
2 TEG脱水系统的工艺流程 如图1[1]所示,TEG脱水装置主要包括2部分:天然气在压力和常温下脱水;富TEG溶液在低压和高温下再生(提浓。此图所示流程包括了若干优化操作方面的考虑,如以气体—TEG换热器调节吸收塔顶温度,以分流(或全部富液换热的方式控制进入闪蒸罐的富液温度,以干气汽提提高贫TEG的浓度,以及设置多种过滤器等。 TEG富液由吸收塔底部流出,经减压后进入重沸器上部的富液精馏柱中的换热盘管加热后,进入闪蒸罐闪蒸,闪蒸气进入燃料系统。闪蒸后的富液通过机械过 三甘醇(TEG脱水系统的选材设计 余直霞张国庆刘有利 (海洋石油工程股份有限公司设计公司,天津 300451 摘要:本文简述了水在天然气工业中的危害及三甘醇(TEG脱水系统的工艺流程,针对海上气田含有大量CO2的实际情况,探讨了CO2腐蚀的机理、碳钢CO2腐蚀的形态、以及耐蚀材料的选择原则,从而对其TEG脱水系统的主要设备及管线进行了选材设计。 关键词:三甘醇脱水CO2腐蚀选材设计 中图分类号:TE985文献标识码:A文章编号:1008-7818(200804-0035-04 Material Selection for TEG Dehydration System YU Zhi-xia, ZHANG Guo-qing, LIU You-li (Design Company of Offshore Oil Engineering Co., Ltd.,Tianjin 300451, China Abstract:The harm of water in gas industry is stated, and the process flow of TEG dehydration system is briefly introduced in this paper. For abundant CO2 existing in the gas fields, CO2 corrosion mechanism, CO2 corrosion morphology of carbon steel and
◆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℃。 ◆脱水操作费用比二甘醇法低。 ◆三、三甘醇脱水流程和设备 三甘醇脱水工艺流程如图1所示。脱水装置主要包括两大部分： 天然气在吸收塔的脱水系统； 富TEG溶液的再生系统（提浓）。 图1三甘醇脱水工艺流程 如图1所示，三甘醇脱水工艺中主要设备有原料气分离器、吸收塔、闪蒸罐、过滤器、贫/富液换热器、再生塔和重沸器等。 ◆ 2. 原料气分离器 其功能是分离出原料气中烃类夹带的固体或液滴，如砂子、管线腐蚀产物、水、油等。常用卧式或立式的重力分离器，内装金属网除沫器。如原料气中夹带有很多细小的固体粒子或液滴，应考虑采用过滤式分离器或水洗式旋风分离器。 ◆ 3. 吸收塔 吸收塔可采用填料塔或板式塔，塔顶应设置除沫器。虽泡罩塔型的效率略低于浮阀型，但三甘醇溶液比较粘稠，塔内的液/气比较低，故采用泡罩塔盘更为
自然气三甘醇脱水装置操作与维护手册
自然气三甘醇脱水装置操作及维护手册
分子式 相对分子量 CH 2oCH 2CH 2oH CH 2oCH 2CH 2oH 150.2 凝固点 ℃ -7.2 沸点〔101.3kpa 〕℃ 285.5 密度〔25℃〕kg/m 3 1119 溶解度 全溶 闪点 ℃ 177 燃点 ℃ 165.6 蒸汽压〔25℃〕pa <1.33 粘度〔20℃〕mpa.5 37.3 〔60℃〕mpa.5 9.6 比热容 KJ/(kg.k) 2.20 理论热分解温度 ℃ 206.7 量的方法。有些井场，可利用自然气的压能猎取低温以到达所要求的水露点及烃露点。气田集输与净化厂使用的自然气脱水方法主要是三甘醇溶剂吸取法。这是自然气工业中应用最广泛的脱水方法。 三甘醇的物理性质表 1—2 三甘醇凝固点低热稳定性好，易于再生，蒸汽压低，携带损失小， 吸水性强。 沸点高，常温下根本不挥发，毒性很略微，使用时不会引起呼吸中毒，与皮肤接触也不会引起损害。
组份mol %组份mol % C 196.1jC5 0.03 C 2 1.74jC5 C 3 0.58 4 C 6 OC 2 0.09 jC0.62 0.28 nC N 420.56 纯洁的三甘醇溶液本身对碳钢根本不腐蚀，发泡和乳化倾向相对较小。 三甘醇脱水是一个物理过程，利用三甘醇的亲水性，在吸取塔中自然气与三甘醇充分接触，自然气中水份被三甘醇吸取，降低了自然气中含水量。吸取了水份的三甘醇〔富甘醇〕进入再生系统加热再生除去吸取的水份成为贫甘醇而循环使用。 二、装置工艺技术及参数〔单套〕 2.1、装置自然气最大处理量 150×104m3/d； 2.2、装置最小处理量 50×104m3/d； 2.3、吸取塔自然气入口压力 6.3Mpa~8.8Mpa 2.4、吸取塔自然气入口温度 16℃∽48℃ 2.5、自然气组份〔mol%〕 注：自然气中含饱满和水和甲醇〔操作条件下〕
论文目录 一.三甘醇脱水系统设计摘要及绪论----------------------------------------1 二.工艺流程特点----------------------------------------------------------------3 三.三甘醇吸收脱水的原理流程----------------------------------------------5 四.三甘醇脱水的工艺参数选取----------------------------------------------8 五.三甘醇脱水装置工艺计算-------------------------------------------------12 一.分离器的选择与工艺计算---------------------------------------------12 二.吸收塔的工艺计算------------------------------------------------------22 1.进塔贫甘醇溶液浓度的确定---------------------------------------22 2.吸收剂贫三甘醇溶液用量的确定---------------------------------23 3.吸收塔塔板数的确定------------------------------------------------25 4.甘醇吸收塔的选型和塔径以及各种参数计算------------------30 三.换热器的设计------------------------------------------------------------40 四.管道的设计---------------------------------------------------------------42 五.流量计的设计------------------------------------------------------------44 六.参考文献-----------------------------------------------------------------------45