天然气脱水工艺
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天然气脱水工艺技术包含天然气脱水工艺技术是指利用特定的工艺方法将天然气中的水分除去的过程。
天然气中存在的水分会对天然气的储存、运输和使用产生不利影响,因此需要对天然气进行脱水处理。
天然气脱水的主要目的是降低气体中的水分含量,通常要求将水分含量降低至一定的限度,一般为几ppm(百万分之一)或者更低。
天然气脱水的常用工艺包括物理吸附法、冷凝法和分子筛吸附法等。
物理吸附法是通过将天然气经过一种特殊的吸附剂来去除气体中的水分。
吸附剂通常是一种高效的干燥剂,如硅胶、分子筛等。
天然气在经过吸附剂床层时,水分会被吸附剂吸附住,从而达到脱水的效果。
该工艺适用于气体中水分含量较高的情况。
冷凝法是利用低温冷却的原理,通过降低气体温度使水分凝结成液体并分离。
天然气在经过冷凝器后,水分会冷凝成水滴并与天然气分离。
该工艺适用于水分含量较低的情况。
分子筛吸附法是利用分子筛的选择吸附性能,通过选择性吸附水分分子来实现脱水。
分子筛是一种具有微孔结构的吸附剂,其微孔尺寸可以选择性地吸附分子大小不同的物质。
天然气在通过分子筛床层时,水分分子会被吸附在微孔中,从而实现脱水的效果。
该工艺适用于气体中水分含量较低且需达到较高干燥度的情况。
除了上述传统的天然气脱水工艺方法,还有一些新型的脱水技术正在不断发展中,如膜分离法、电吸附法等。
这些新技术在提高脱水效率和降低能耗方面具有独特的优势,逐渐得到了工业界的重视和应用。
天然气脱水工艺技术在天然气生产、储存和运输的各个环节中起着非常重要的作用。
通过合理选择和应用相应的脱水工艺,可以有效地去除天然气中的水分并提高气体的干燥度,从而保障天然气的质量和安全使用。
随着新技术的不断发展和成熟,天然气脱水工艺技术还将进一步完善和优化,以满足不同工况和要求下的天然气脱水需求。
脱水的三种方法1 冷却法2 分子筛吸附法3甘醇吸收法0前言1884年Roozeboom提出了天然气水合物形成的相理论。
此后不久,Villard在实验室合成了CH4、C2H6、C2H4、C2H2等的水合物。
1919年,Scheffer和Meijer建立了一种新的动力学理论方法来直接分析天然气水合物,他们应用Clausius-Clapeyron方程建立三相平衡曲线,来推测水合物的组成。
1990年,中国科学院兰州冰川冻土研究所冻土工程国家重点实验室科研人员曾与莫斯科大学冻土专业学者Ю.П.列别琴科博士成功地进行了天然气水合物人工合成实验。
近来国内[1]的合成实验也取得了较大进展。
天然气水合物(Catural Gas Hydrate,简称GasHydrate),…在油田,油库流体通常被水饱和。
气体中含水会出现一些问题:·形成固体水合物,堵塞阀、弯头或管线·水和H2S或CO2共存时,出现腐蚀问题·水在管线中凝结会造成侵蚀或腐蚀问题通常,在气体厂使用脱水单元来满足管线规定。
有几种不同的工艺可以用来脱水:乙二醇、硅胶,或者分子筛。
天然气工业通常使用三酐醇(TEG)进行气体脱水,满足气体低露点温度的需要,我所在的气田均采用三甘醇脱水装置进行脱水,此装置在实际生产运用中效果很好。
用的是国外引进橇装式TEG脱水装置我所在的气田采用3种脱水方式,J-T阀+乙二醇作为水合物抑制剂、三甘醇、分子筛。
采用什么样的脱水方式主要和气质、投资等都有关系,一般气比较贫,不要求烃露点的采用三甘醇比较好;气较富考虑回收部分轻烃和液化气,温降要求不高的一般采用J-T阀+乙二醇作为水合物抑制剂较多;考虑深度回收轻烃和液化气,一般采用分子筛较多。
三种方式中分子筛运行维护比较麻烦,三甘醇简单一些。
脱水方法与脱水的深度以及天然气处理规模有关:深度脱水:采用分子筛吸附脱水。
处理规模较大:采用TEG脱水。
应用较多就这两种。
天然气脱水原理及工艺流程一、天然气水合物1、H2O存在的危害(1)减少商品天然气管道的输送能力;(2)当气体中含有酸性气体时,液态水与酸性气体形成酸性水溶液腐蚀管道和设备;(3)液态水与天然气中的某些低分子量的烃类或非烃类气体分子结合形成天然气水合物,从而减小管路的流通断面积、增加管路压降,严重时将造成水合物堵塞管道,生产被迫中断;(4)作为燃料使用,降低天然气的热值。
2、什么是天然气水合物天然气水合物是在一定温度和压力条件下,天然气中的甲烷、乙烷等烃类物质和硫化氢、二氧化碳等酸性组分与液态水形成的类似冰的、非化学计量的笼型晶体化合物。
最大的危害是堵塞管道。
(1)物理性质①白色固体结晶,外观类似压实的冰雪;②轻于水、重于液烃,相对密度为0.960.98;③半稳定性,在大气环境下很快分解。
(2)结构采用X射线衍射法对水合物进行结构测定发现,气体水合物是由多个填充气体分子的笼状晶格构成的晶体,晶体结构有三种类型:I、II、H型。
3、天然气水合物生成条件具有能形成水合物的气体分子:如小分子烃类物质和H2S、CO2等酸性组分天然气中水的存在:液态水是生成水化物的必要条件。
天然气中液态水的来源有油气层内的地层水(底水、边水)和地层条件下的汽态水。
这些汽态的水蒸汽随天然气产出时温度的下降而凝析成液态水。
一般而言,在井下高压高温状态下,天然气呈水水蒸气饱状态,当气体运移到井口时,特别是经过井口节流装置时,由于压力和温度的降低,使会凝析出部分的液态水,因此,在井口节流装置或处理站节流降温处往往容易形成水化物。
3、天然气水合物生成条件足够低的温度:低温是形成水化物的重要条件。
气流从井底流到井口、处理厂并经过角式节流阀、孔板等装置节流后,会因压力降低而引起温度下降。
温度降低不仅使汽态水凝析(温度低于天然气露点时),也为生成水化物创造了条件。
足够高的压力:水化物生成的温度随压力升高而升高,随压力降低而降低,也就是压力越高易生成水化物。
天然气脱水工艺流程包括以下步骤:
1.来自集气站压力为8.8MPa、温度为23℃的原料天然气进入原料
气重力分离器与过滤分离器,分出液态水分及其他杂质,然后进入TEG吸收塔的下部,自下而上流动,与从上而下的贫TEG 逆流接触,脱除其中水分。
2.干气从塔顶流出,经干气分离器分离出夹带的三甘醇后,出装
置至外输管线。
3.吸收了水分的TEG富液从TEG吸收塔底部流出,经减压后进
入重沸器上部的富液精馏柱顶换热盘管,加热后进入闪蒸罐闪蒸,闪蒸气进入燃料气系统。
4.闪蒸后的富液先后通过机械过滤器和活性炭过滤器,以除去其
中的机械杂质和降解产物。
5.过滤后的富液经TEG缓冲罐与热的贫TEG换热后进入富液精
馏柱,与来自重沸器的蒸汽逆流接触而得到部分提浓。
6.在重沸器内,富液被加热至约200℃。
7.TEG溶液经贫液精馏柱进入缓冲罐,与自下而上的气提气在贫
液精馏柱中逆流接触,以进一步提高贫TEG浓度。
8.高温TEG贫液在缓冲罐内与冷的TEG富液换热后,经冷却器
冷却。
9.TEG循环泵升压后送至吸收塔上部完成TEG吸收和再生循环
过程。
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天然气脱水工艺流程演示文稿一、引言天然气是一种重要的清洁能源,然而,在天然气的生产和运输过程中,常常伴随着大量的水分存在。
为了提高天然气的热值和减少管道的腐蚀,需要对天然气进行脱水处理。
二、脱水工艺流程1.提高压力天然气从井口出来时的压力一般比较低,需要通过增压设备将其压力提高到一定程度,以便后续步骤的进行。
2.初级脱水初级脱水是将天然气中的大部分水分去除的工艺步骤。
通常采用的方法是使用吸附剂或干燥剂来吸附天然气中的水分。
常用的吸附剂有硅胶和分子筛等,常用的干燥剂有石油醚等。
天然气经过初级脱水后,水分含量明显降低。
3.残余水分的除去初级脱水后,天然气中仍然会残留一部分水分。
为了进一步降低水分含量,需要使用高效脱水设备进行二次脱水。
常用的高效脱水设备有膜分离器和冷凝器等。
膜分离器通过半透膜的作用将天然气中的水分分离出来,冷凝器则利用冷凝原理将天然气中的水分冷凝成液体。
4.脱水后处理脱水后的天然气含有少量的脱水剂残留物和其他杂质。
为了提高天然气的纯净度,需要经过一系列的后处理步骤。
常用的后处理设备有过滤器和除尘器等。
三、工艺流程的示意图(在演示文稿中插入一张天然气脱水工艺流程示意图,并进行详细解释)四、设备介绍1.增压设备增压设备用于将天然气的压力提高到一定程度。
一般采用的设备有压缩机和泵等。
2.初级脱水设备初级脱水设备主要是吸附剂和干燥剂。
吸附剂常用的有硅胶和分子筛,干燥剂常用的有石油醚等。
3.高效脱水设备高效脱水设备有膜分离器和冷凝器。
膜分离器通过半透膜的作用将水分分离出来,冷凝器通过冷凝原理将水分冷凝成液体。
4.后处理设备后处理设备有过滤器和除尘器。
过滤器用于去除脱水后残留的脱水剂残留物和其他杂质,除尘器用于去除天然气中的颗粒物。
五、总结。