第7章天然气的脱水三甘醇

TECHNOLOGY SUPERVISION IN PETROLEUM INDUSTRY石油工业技术监督·2011年7月中海油惠州油田HZ26平台天然气脱水系统主要应用于压缩后的天然气脱水，然后将脱水后的干燥天然气回注到气举井套管，采出的气液混合体从油管进入生产系统后分离，分离后的湿天然气再经压缩机压缩、三甘醇脱水、最后回注到气举井套管，循环使用。

1三甘醇脱水系统简介如图1所示，含水量较高的湿气(约30℃从接触塔的底部进入，穿过塔盘时与从塔顶流下的无水三甘醇充分接触，水分大部分被三甘醇吸收，经过换热器，然后被回注到气举井的油套环空。

KIMRAY 无动力泵是本系统工作中的关键一环。

通过接触塔的压力下降把压力势能转换为泵的机械能。

在高压端的饱和三甘醇从接触塔到蒸馏柱的同时，通过联动低压端贫三甘醇也被升压进入热交换器，通过预热保持与接触塔内气体接近的温度，适当的高温有利于脱水。

饱和三甘醇经过换热后进入闪蒸罐内，温度约65℃，压力约0.37MPa 。

通过二级过滤后，再经过换热器9进入再沸器，再沸器通过6组加热盘管进行电加热，温度控制器保证再沸器温度在187℃。

水分气在再沸器内变成水蒸气，通过蒸馏柱排到大气。

脱水后的三甘醇通过换热器冷却后进入到缓冲罐，准备下一次循环。

其中三甘醇脱水系接中的触塔为塔盘式，内径1041mm (41in，高6706mm (22ft，有8个泡罩式塔盘，正常工作时每天最多可处理天然气62.3万m 3。

浅谈三甘醇在天然气脱水过程中的损耗分析及应对方案王效东李淑娇中国海油深圳分公司惠州油田（广东深圳518067）摘要天然气干燥的方法有很多种，三甘醇接触法脱水是目前石油石化行业较常用的一种。

文中简要介绍了中海油深圳分公司惠州油田HZ26-1平台天然气三甘醇脱水系统，列举了脱水过程中三甘醇常见的损耗原因，并对损耗原因给出了相应的解决方案。

同时，针对具体情况举例分析解决了常见的缓冲罐液面下降问题。

2019年09月制反应温度，当温度过高时，系统会自动进行“反应温度程控投入”操作，在发现温度升高的速度降低时，则会自动停止。

第二，能够保证机械设备实现对液位输出值的控制，合理安排进料，从而保证化工生产过程中进行更充分的反应，降低系统波过大时产生的经济损失。

第三，实现模糊控制，通过控制器合理调整机械设备的有关参数，提高控制有效性，进而保证化工生产效率提升。

第四，实现连锁控制，在机械设备中搭载DCS 控制系统，能够通过计算机实现对化工生产全过程的连锁控制，当系统运行满足连锁控制条件时，则会产生一系列自动控制操作，保证化工生产的安全性。

加载了DCS 系统的化工机械，在化工生产过程中能够发挥更高的控制生产作用，为生产过程的安全性、生产产品质量的优质性提供重要保障，进而为化工企业带来更高的经济效益。

2.3加载FCS 现场总线控制系统的化工机械在化工生产中的应用FCS 现场总线控制系统是对DCS 分布控制系统的优化，解决了DCS 系统只能够纵向传输信息的缺陷，实现了在化工生产过程中的横向信息共享。

加载FCS 系统的机械设备能够实现全数字式、双向传输、多分支结构的智能化网络系统，通过现场总线连接，实现信息的交互，共同完成自控任务。

在化工生产中，化工机械设备通常是一条固定的生产线，生产流程具有高度关联性及复杂性、非线性等特征。

而FCS 系统在化工生产中的应用，第一，具有彻底分散性优势，能够实现高度敏捷性反应，从而应对化工反应的瞬息万变；第二，采用二进制数字信号，提高数据传递的精确性，简化系统结构，减少信号往返传输，提高数据传递的可靠性，满足化工生产对机械设备精确性、可靠性的要求；第三，具有较高的可控性，数字化数据传输能够有效避免信号出现失真或丧失时对其产生的影响，同时还可以有效监控机械设备的故障风险，提高生产过程中的可控性；第四，具有开放式、互操作性，不同厂家通过统一总线协议，则能够实现互相操作，呈现开放性系统；第五，对于多变量的控制程度较高，在加载FCS 系统的化工机械设备生产过程中，系统可以通过现场总线型变送器设备中的感应元件，同时对多过程变量进行测量，然后利用现场总线进行输出。

天然气脱水生产中三甘醇的使用情况解析发布时间：2021-07-08T08:06:26.261Z 来源：《中国科技人才》2021年第11期作者：濮翔宇[导读] 在天然气能源资源的实际生产中应用三甘醇脱水技术，有助于溶剂吸收法、固体干燥剂吸附法的实际应用。

长庆油田分公司第六采气厂陕西省榆林市 719000摘要：为了能够对天然气生产作业的实际需要进行满足，开展天然气脱水是极为关键和必要的，由于天然气内含有很多水蒸气，基于温度与压力的作用之下会产生水化物，倘若任由诸多水化物存在，其会对天然气生产、深加工、集输等产生诸多不利影响，所以需要对天然气内含的水蒸气进行有效脱除。

文中主要探析了天然气脱水生产当中三甘醇的应用优势、工艺流程以及注意事项等，希望能够为天然气能源资源产业现代化发展提供一些帮助。

关键词：天然气；脱水生产；三甘醇；使用情况；优势；在天然气能源资源的实际生产中应用三甘醇脱水技术，有助于溶剂吸收法、固体干燥剂吸附法的实际应用。

当前在天然气能源资源生产中应用较为广泛的脱水技术包含冷却脱水法、膜法以及甘醇法等，应用价位广泛的就是甘醇法，尤其是三甘醇法。

是由于三甘醇法的成本资金投入量相对较小，并且三甘醇溶液具有良好的稳定性，其容易再生，且具有良好的吸湿性，蒸气压较低，携带损失量较少，浓溶液不会产生固化等诸多有优点。

因此在国内各个天然气田当中被广泛推广与应用。

一、天然气脱水原因在天然气能源资源的采出、消费、处理加工等诸多环节当中，水属于是非常常见的一种杂质，并且其含量时常会处于饱和状态，冷凝水局部累积会对管道当中的天然气流量产生制约影响，更会对输气量产生影响。

水分的存在，致使天然气运输当中产生非必要性的动力损耗。

液相水和二氧化碳、H2S产生接触之后，会形成腐蚀性的酸，较为常见的现象就是电化学腐蚀，其溶于水当中次年改成了HS-，会加快阴极的放氢速度，HS-会对原子氢变成分子氢进行有效阻止，导致大量原子态氢集聚于钢材的表面，致使钢材氢鼓泡，氢脆体，与硫化合物因为应力腐蚀而产生开裂问题。

天然气脱水过程中影响三甘醇使用寿命的措施摘要：某作业区生产的原料气为含硫天然气，由于作业区气田均处于中后期开采，上游均为增压泡排采气工艺，气体中的药剂、油污、气田水等杂质进入脱水装置，严重影响了三甘醇的使用寿命。

同时由于增压装置越来越多，气流脉动对三甘醇脱水的平稳运行也产生了严重影响。

在这种条件下，造成了作业区脱水装置运行费用居高不下，其中三甘醇消耗费用占了总能耗费用的49%以上。

为了有效的解决三甘醇脱水工艺中三甘醇的消耗和变质问题，有必要对影响三甘醇寿命因素进行系统研究，本文从提高原料气洁净度、优化三甘醇脱水装置运行参数、工艺参数等方面提出了延长三甘醇使用寿命的措施。

关键词：三甘醇；天然气脱水工艺；措施；1.引言在天然气三甘醇脱水工艺中，三甘醇会受到各种因素的影响，引起三甘醇的使用寿命下降，造成生产成本增大。

如何延长三甘醇的使用寿命，降低生产成本，是每个采用三甘醇脱水工艺进行天然气生产的企业面临的主要问题。

某作业区生产的原料气为含硫天然气，最高含硫量达到54.765g/m3。

目前作业区运行的三甘醇脱水工艺有4套脱水装置。

三甘醇脱水是作业区天然气脱水的主要工艺，总处理气量100万方/日左右。

由于作业区气田均处于中后期开采，上游均为增压泡排采气工艺，气体中的药剂、油污、气田水等杂质进入脱水装置，同时由于增压装置越来越多，造成气流脉动对三甘醇脱水平稳运行产生严重影响，而且天然气含硫化氢。

在这种条件下，造成了作业区脱水装置运行费用居高不下，其中三甘醇消耗费用占总能耗费用的49%以上，这说明三甘醇脱水工艺中三甘醇的消耗已经是影响运行工艺运行成本的主要因素。

降低三甘醇脱水工艺中三甘醇的消耗量，如何有效的延长三甘醇使用寿命已经是作业区面临的现实问题。

为了有效的解决三甘醇脱水工艺中消耗和变质问题，根据脱水工艺处理的天然气气质不同，有针对性的选择处理高含硫（硫化氢含量54.765g/m3）A站三甘醇天然气脱水工艺和含硫量较低的（硫化氢含量0.112g/m3）B站三甘醇天然气脱水工艺为研究对象，进行系统研究，分析不同气质条件下影响三甘醇寿命的因素和三甘醇变质机理，制定出延长三甘醇使用寿命的对策。

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。

2存在问题三甘醇富液在流出吸收塔时，需经过调节阀降压，使三甘醇富液压力控制在400kPa左右。

虽然操作压力很低，但为了保证设备及管道的安全性，仍然将吸收塔三甘醇富液出口至闪蒸罐间设备的设计压力与吸收塔的设计压力保持一致，设计压力为8100kPa。

浅谈天然气的三甘醇脱水工艺作者：张旭来源：《科学与财富》2010年第08期[摘要] 天然气脱水的必要性和各种常用方法,三甘醇脱水的一般工艺流程、主要设备的特点,以及主要设备的性能要求和重要的控制参数。

[关键词] 天然气脱水三甘醇1、天然气脱水的必要性及常用方法自地层采出的天然气中一般含有饱和水蒸气,在一定的压力和低于露点温度的条件下,天然气中会有液相水析出,液相水对处理装置和输气管道的危害如下:1)冷凝水局部积累会限制管道中天然气的流通率,增加管道的压降,降低输气量,严重时会冻堵管道,导致输气管道中断。

2)天然气中的水分也是造成设备、仪表和管道腐蚀破坏的主要因素。

3)水的存在可能会造成在气温较低时形成水化物冻堵,使微量水成为冰粒而破坏或击穿高速旋转的机械设备壳体。

4)为了保证天然气的热值,商品天然气标准对供给终端用户的天然气的水露点也有明确的要求。

为使天然气在管道输送和加工过程中符合一定的质量要求,必须对天然气进行处理,使其露点达到一定的要求。

天然气脱水的方法有很多种,按其原理可分为溶剂吸收法、固体干燥剂吸收法、低温分离法、化学反应法和膜分离法等,近些年又发展了天然气超音速脱水、涡流管脱水等新工艺,其中最常用的是溶剂吸收法和固体干燥剂法。

用溶剂吸收法脱水时,常使用甘醇类化合物,即甲醇、乙二醇、二甘醇和三甘醇。

天然气脱水方法应根据油气田开发方案、油气集输工艺、天然气压力及组成、气源状况、地区条件、用户要求、脱水深度等进行技术、经济综合比较后确定,统一规划,合理布局。

甘醇吸收脱水法宜用于脱水后天然气水露点不低于-15℃的场合,根据脱水深度的要求进行经济综合比较选择合适的甘醇吸收剂。

2、工艺流程1)三甘醇溶液的特性三甘醇(TEG)又名为三乙二醇醚,具有稳定性好、粘度低、在液烃中的溶解度较低、蒸发和被气体携带损失小等特点,据此三甘醇被广泛应用于天然气脱水溶剂。

2)一般工艺流程湿天然气进吸收塔之前,首先要进行分离,除去游离水和固体杂质,随后再进入吸收塔的底部,由下向上与贫甘醇溶液逆向接触,使气体中的水蒸气被三甘醇溶液所吸收。

收稿日期:2004-12-04;修回日期:2005-03-20作者简介:李明国(1978-),助理工程师,毕业于大庆石油学院石油工程专业,从事采输技术研究工作。

地址:(40021)重庆市江北区大石坝大庆村,电话:(023)67311908。

生产线上天然气脱水生产中三甘醇的使用情况李明国1,徐 立1,张艳玲1,樊 军1,杜 燕1,蒲永松2(1中国石油西南油气田分公司重庆气矿 2四川石油局钻采院)摘 要:在天然气脱水生产过程中采取有效措施保护好三甘醇,可以保证脱水装置的长期稳定运行,降低装置故障机率,节约天然气脱水的操作成本,通过现场的生产情况提出了一些保护三甘醇的有效措施,有利于延长三甘醇的使用寿命,降低天然气脱水操作成本。

关键词:三甘醇;天然气脱水;甘醇浓度;改进措施中图分类号:TE 644 文献标识码:B 文章编号:1006-768X(2005)03-0107-02甘醇消耗在脱水生产成本中占较大的比例,一般一套80@104m 3/d 处理装置一年的甘醇消耗要花费5万元左右,如果由于天然气中污物或甘醇变质引起整套装置的甘醇污染,甘醇的消耗成本将增加、装置的故障机率增大,因此三甘醇的保护是天然气脱水生产中的一个重要课题。

一、三甘醇的损失途径及目前所采取的保护措施11天然气的携带损失尽管三甘醇的蒸气压很低,但出塔的天然气仍要带走一定的甘醇,特别是在吸收塔背压波动范围大、气流速度过快或气量不稳定的情况下,甘醇的携带损失更大。

因此要保证吸收塔压力在设定值很小的范围内(?011M Pa)波动,在加减气量时要缓慢操作,升压速度不能过快,另外吸收塔应在设计处理范围内工作。

21盐污染、高温降解损失天然气中携带的盐类会直接污染甘醇,而且在重沸器中,当温度升高,盐在甘醇溶液中的溶解下降。

当甘醇中盐含量达到200~300mg/L 时就开始在火管上沉积,达到600~700mg/L 时,盐的沉积速度加快,在火管上逐渐形成盐垢,盐垢不但会加速设备的腐蚀而且会引起局部的温度升高导致甘醇降解,通过精馏柱出来的蒸气有烧焦气味或甘醇的颜色变深很快可以判断火管上有盐垢产生。

三甘醇天然气脱水装置技术改造及效果解析随着天然气资源日益紧张，提高天然气利用率已成为全球能源行业的共同使命。

而天然气脱水作为天然气处理的重要环节，其处理效率直接影响着天然气质量和利用率。

近年来，人们对于三甘醇脱水水合物法进行了大量的研究和探索，通过技术改造可以提高天然气脱水处理效率，进一步提高天然气的利用率。

本文结合实际案例，对三甘醇天然气脱水装置技术改造及其效果进行解析。

一、三甘醇水合物法的脱水原理及其优势三甘醇水合物法是常用的天然气脱水工艺，其基本原理是利用二甲醚、丙酮、甲醇等有机物与天然气中的水分进行反应生成三甘醇水合物复合物，从而达到脱水的效果。

与其他脱水法相比，三甘醇水合物法具有以下优点：1、脱水效果好。

三甘醇水合物法通过与天然气中的水进行物理吸附和化学吸附，因此脱水效果远远优于传统的物理吸附法和冷凝法。

3、换热效率高。

三甘醇在水合物反应过程中产生大量的热量，因此其能够在脱水过程中起到良好的换热作用。

针对现有的三甘醇天然气脱水装置，其处理效果受到各种因素的制约，包括设备原有结构不合理、能耗较高等。

因此，针对上述问题，可以考虑以下技术改造方案：1、设备结构优化。

通过改善原有的设备结构，增加设备的传热面积和换热效率，提高脱水装置的处理效率和稳定性。

2、节能降耗。

通过优化设备的操作方式和设备的布局，尽可能减小能耗，提高经济效益。

3、操作自动化。

通过采用现代化的监控系统和PLC自动控制技术，实现设备的自动化操作，提高了操作的安全性和稳定性。

三、改造效果分析经过技术改造后，三甘醇天然气脱水装置的处理效果得到了显著的提高。

改造前，设备的脱水效率较低，每吨天然气的三甘醇消耗量较高，且设备操作难度大，稳定性差。

改造后，设备的脱水效率得到了大幅度提高，三甘醇消耗量减少了40%以上，设备的操作自动化程度得到了提高，设备稳定性和安全性也得到了提高。

综合来看，改造后的三甘醇天然气脱水装置处理效率得到明显提高，经济效益和社会效益都得到了较为显著的提升。