三甘醇脱水

1甘醇脱水2水的困扰水合物堵塞管道、阀门等弱酸腐蚀管道局部聚集降低输气量增加流动压降脱水原因3脱水方法及各方法对比455FromWetGasCompressorAToClosedDrainRichTEGToFuelGasSystemInletGasFilterSeparatorTEGContactorDryGas/TEGExchangerLeanTEGLeanTEGTEGContactorDryGas/TEGExchanger天然气脱水系统工艺流程图FromWetGasCompressorBInletGasFilterSeparator66TEGFlashDrumTEGRegeneratorTEGStillColumnTopFluxDrumStrippingTowerParticulateFilterCarbonFilterRichTEGfromTrainAGasToLPFlareHeaderToClosedDrainBlanketGasToVentFlareStrippingGasToClosedDrainLeanTEGTEGCirculatePumpLean/RichTEGExchangerRich/LeanTEGExchanger三甘醇再生系统流程图7入口过滤分离器图8TEG接触塔图1.天然气进口导流板进口导流板是离心式的，它的作用是分散流体，吸收或控制液体的动量。湿天然气进入塔后，经过进口导流板，使流体的动量转到切向流路，流体环绕容器壁流动，产生离心力作用，重力使离开入口装置的流体产生初分离。2.烟囱塔盘湿天然气经入口导流后向上流动，并沿烟囱塔盘的烟囱通道上升至第一层填料。烟囱状的通道有利于气体扩散，顶部的帽便于气体中的杂质以冷凝的形式分离出去。3.规整填料接触塔从下到上共设置12层整床高填料和2层半床高填料，填料材质为316SS不锈钢，上下填料支撑材质也为316SS不锈钢。4.顶部捕雾器为了减少天然气中携带液体，在接触塔顶部装有捕雾器。捕雾器为丝网型，6″厚，材料为316SS不锈钢，可拆卸。5.贫甘醇进口分配器贫甘醇进口分配器主要是将进入接触塔的贫甘醇分配均匀，使贫甘醇与湿天然气均匀充分的接触。塔顶丝网捕雾器甘醇入口导流器甘醇导流器规整填料9贫TEG/干气换热器图结构形式为立式，固定管板式，管程和壳程皆为一程。TEG走壳程，干气走管程，由上部进入换热器，从下部出来。10三甘醇再生系统各设备回流冷凝器回流冷凝器的作用主要是控制再沸炉出口的气体温度；同时为来自接触塔的富甘醇进行预热，冷凝器的温度对三甘醇再生起着很重要的作用，当冷凝器的温度太低时，大量的水蒸汽液化回流进入再沸器，使得重沸器的负载增大；情况严重时可能会导致泛液。如果温度太高，大量甘醇蒸气又会伴随着水蒸汽从尾气里面排放掉，增大甘醇的损失量；为了防止泛液和甘醇损失，回流冷凝器的温度一般设定在100℃，因为100℃是水在标准大气压下的沸点，此温度下水进入气相状态。11三甘醇再生系统各设备贫/富三甘醇换热器型式为全焊接板式换热器，材料为316LSS。在整个三甘醇再生系统有两个甘醇/甘醇换热器，其作用都是利用贫甘醇的热量给富甘醇进行加热，从而达到降低再生炉的负荷的目的，同时也给贫甘醇降温和给富甘醇升温；但由于在流程上的位置不同，其作用也稍有差别：闪蒸罐入口换热器：这个换热器的目的是给来自预热后的富甘醇进行升温，使得溶解在富甘醇里面的气体和轻烃从闪蒸罐里面闪蒸出来，同时降低再生炉的热负荷。精馏柱入口换热器：这个换热器的目的是给来自过滤器的富甘醇进行升温，从而降低再生炉的热负荷。12三甘醇再生系统各设备闪蒸罐原理：物质的沸点是随压力减少而降低。闪蒸的原理就是让高压高温流体经过减压，使其沸点降低，进入闪蒸罐。这时，流体温度高于该压力下的沸点。流体在闪蒸罐中迅速沸腾汽化，并进行两相分离。闪蒸罐的作用是提供流体迅速气化和气液分离的空间，也就是通过减压，使流体在闪蒸罐内沸腾，从而实现气液分离。每立方米的三甘醇大约溶解6Nm3的天然气。闪蒸罐的作用就是在低压下闪蒸出富三甘醇中天然气、芳香烃、二氧化碳、硫化氢等这些气体，闪蒸出的气体进入火炬，烃类液体去闭排，减轻了再沸器的负荷，避免二氧化碳及硫化氢的挥发，避免它们升温后在下游设备内引起一些酸腐蚀。13三甘醇再生系统各设备甘醇过滤器甘醇在系统内循环时，会吸收随入口气体携带的固体颗粒。此外，甘醇还含有其在接触塔内从气体中吸收的烃类液体或其他的可溶液体。这些杂质可能引起接触塔起泡。因此，需要将杂质过滤掉，甘醇过滤器包括固体过滤器和活性炭过滤器。固体过滤器作用：防止泵和阀门内件磨损，热交换器堵塞，甘醇起泡，接触塔盘结垢，和火管形成过热点。富甘醇溶液中含有微粒物质，此微粒包含甘醇裂解产物、管线腐蚀产物和天然气中的固体微粒。甘醇滤器可以除去99.9%的直径大于10微米的固体颗粒。2台滤器1用1备。型号：5@10μMODEL：JPMG-2540-10AB-SIM-0S活性炭过滤器活性炭过滤器的主要作用是滤掉富甘醇溶液中的微小的碳氢化合物、氧化物、分解产物、烃类液体、表面活性剂、缓蚀剂等，有助于将泡沫及淤渣减至最小的程度。活性炭过滤器在操作过程中一般要将旁通阀打开一部分，使大约10％的富甘醇流过过滤器。型号：22CARBONCANISTERMODEL：JVF-1122C固体过滤器活性炭过滤器14三甘醇再生系统各设备精馏柱由吸收塔来的富甘醇在再生塔精馏柱和重沸器内进行再生，对于小型脱水装置，常常将精馏柱安装在重沸器上部。精馏柱内一般充填1.2~2.4m高的陶瓷或不锈钢填料；大型脱水装置有时也采用塔板。我们的精馏柱采用散堆填料。200℃的热气进入填料，由下向上流动，富TEG由上向下流动，气体温度由200℃降到100℃，建立温度梯度，富TEG中的水分被蒸发出来，被热气带出，富TEG与热气传质传热。加热炉加热器实际上是一种带蒸发空间的卧式换热器。这种换热器的特点是气体流向好，加热管束高度较低。由于三甘醇溶液和水的沸点相差很大，且不生成共沸物，较易分离，加热器通常为卧式容器，采用釜式结构，一般采用火管直接加热、水蒸气或热油间接加热、电加热以及废气加热等4种加热形式。加热器提供所需热量将甘醇溶液中的水汽化，汽化的水从再生塔顶流出。再沸炉加热盘管15三甘醇再生系统各设备汽提器汽提的作用是进一步降低水的分压，以便将液流中溶解的气体传送到气流中。将干天然气从汽提柱充入，气鼓泡通过重沸器中的热流体，在汽提柱内向上流动。汽提柱内安装有填料，汽提气上升进入填料，气液逆向流动，在填料中充分接触，进一步传质，将液流中易挥发的水气传给上升的气流。汽提后TEG的纯度可达到99.6％。汽提气是经过燃气洗涤器处理后的干燥的天然气。一般情况下，汽提气用量为15～22Sm3/m3TEG(循环TEG量)。汽提气入口接管伸进汽提柱，管壁上开有8个直径为φ13mm的规律排列的小孔，其作用像1个分布器，使入口的汽提气呈分散状，以便充分分布接触传质。应注意的是，气体中存在氧气时，它会逐渐与TEG反应生成沉淀物而污染TEG溶液。通常再沸器中没有氧气或空气，因为在再沸器注入TEG之前要用水蒸气或汽提气吹扫过。在停产时，必须防止空气进入再沸器中。散堆填料气提柱甘醇进口16三甘醇再生系统各设备甘醇泵甘醇循环泵为两台齿轮泵，相比往复泵能提供更平稳的压力和较低的维修率，设有化学药剂注入口。脱水装置另一个常出现的问题是泵故障，应对进口甘醇贫液进行过滤，如果泵的声音异常，振动加大，流量不稳定，就需拆洗过滤器。（过滤器精度为100目）。贫液进泵的温度一般＜90℃，如果温度大于105℃，会由于高温热膨胀造成泵发生故障。需要注意：泵最佳工作温度是65℃左右，如果贫甘醇进塔温度过高会引起甘醇损失和脱水深度降低。17三甘醇系统操作控制日常操作日常操作检查包括如下内容：(1)检查各容器液位，根据需要重新设定液位控制阀。(2)检查过滤器压降，根据需要更换滤芯。(3)对活性炭过滤器进行振荡试验，根据需要进行更换。(4)对比甘醇换热器进出口温度，了解换热器的传热效率。(5)检查进接触塔的甘醇流量。(6)检查闪蒸罐的压力和撇油槽情况。(7)检查甘醇进入接触塔之前温度是否比入口气体温度高约3—8℃。(8)检查缓冲罐液位，根据需要补充甘醇。(9)检测出口气体露点或含水量是否低于规定值。若含水量高，增大甘醇浓度，反之亦然。检查重沸器温度是否处于其最大值，考虑增加汽提气以提高甘醇浓度，反之亦然。(10)检查入口气体流量，根据气体流量改变情况改变甘醇流量。（11）检查尾气排放温度，以保证水蒸气被排出。18影响甘醇纯度的因素影响甘醇纯度的因素(1)重沸器温度和背压因为重沸器一般在常压下操作，所以贫三甘醇质量分数只是随着重沸器温度的增加而增加。但并不是重沸器的温度越高越好；温度高于206℃时，三甘醇溶液的分解速率明显增加，因此重沸器的温度不能超过206℃，一般控制在177-204℃之间。（2）精馏柱温度精馏柱顶保持在100℃，若低于93℃，由于水蒸气冷凝量过多，会在柱内产生液泛，甚至将液体从塔顶排除。（3）汽提气的用量汽提气在重沸器内预热后直接通入汽提柱中；此时，从重沸器来的贫三甘醇在汽提柱内与汽提气逆向流动，充分接触，不仅使汽提气量减少，而且使三甘醇浓度很高。此时再增大用气量对三甘醇的纯度影响是很小的。（4）做好甘醇管理，防止老化甘醇应封闭储存，避免与空气接触，以防氧化生成腐蚀性有机酸，其PH值应保持在7-8.5间，不得高于8.5，否则容易起泡乳化，产生黑色污泥沉淀，必要时可加入二乙醇胺、磷酸三钠（消泡作用）等碱性物质。19影响脱水效果的因素影响脱水效果的因素(1)接触塔塔板级数对于相同填料类型的接触塔，在接触塔压力、温度和三甘醇循环量、浓度一定的情况下，塔板级数越多，脱水效果越好；但是由于建造费用和接触塔体积的制约，塔板级数也不能选择太多。(2)天然气和甘醇入塔的温度接触塔入口天然气温度应该高于水化物形成的温度，气入口温度超过49℃，将导致三甘醇损失增大。一般三甘醇装置的入口天然气温度在27—38℃之间。一则避免气流在塔内有过多烃类冷凝及甘醇发泡，二则避免三甘醇温度过高，造成三甘醇在干气中损失过大。甘醇进入接触塔上部时被冷却到比气体温度高3-8℃。(3)天然气进塔压力在温度不变条件下，天然气流压力越高,则饱和含水量越小。因此，压力高些有利于脱水。20(4)甘醇浓度甘醇浓度对脱水效果有较大影响，进塔甘醇越浓，脱水效果越好，操作中至少要保证甘醇浓度在95%以上。(5)甘醇循环量贫三甘醇进吸收塔时的质量分数、吸收塔的塔板数（或高度）和露点降的数值。这三者的关系如下：当循环量和塔板数固定时，三甘醇浓度愈高则达到的露点降愈大；当循环量和三甘醇浓度固定时，塔板愈大则达到的露点降愈大；当塔板数和三甘醇浓度固定时，循环量愈大则达到的露点降愈大；循环量过小,造成脱水不净,但当三甘醇循环量上升到一定程度时，露点降的增加会明显减少，而且循环量过大会导致重沸器超负荷,每脱1KG水循环甘醇量30L左右较好。(6)进塔天然气的分离和甘醇溶液的过滤净化它是保证脱水系统正常生产的重要操作条件,进塔天然气不得将凝析油、游离水固体颗粒及其它脏物带入，否则易引起塔内甘醇起泡，影响脱水和增大损耗。影响脱水效果的因素21脱水及再生系统常见的问题4.6脱水及再生系统常见的问题a.甘醇氧化b.甘醇裂解c.甘醇PH值的调节d.甘醇被污染e.甘醇起泡f.甘醇流失过大g.水露点过高h.接触塔冲塔a.甘醇氧化1、甘醇储存罐应该有覆盖气以避免甘醇与氧气接触。2、加入氧化抑制剂以避免甘醇氧化。b.甘醇裂解1、防止加热炉温度过高超过甘醇裂解点（206℃）。2、防止污物聚集在加热盘管上面形成盘管局部过热点导致甘醇裂解。3、尽量减少温度上升速度以避免出现局部过热。22三甘醇系统操作控制c.甘醇PH值的调节调节甘醇PH值可以防止PH值小于7，甘醇呈现酸性从而引起的设备腐蚀，导致甘醇呈现酸性的因素主要有如下几点：1、吸收天然气里面的酸性组分硫化氢、二氧化碳等使甘醇PH值显酸性2、甘醇被氧化，甘