1、目錄1總論11.1項目名稱、建設單位、企業性質11.2編制依據11.3項目背景和項目建設的必要性11.4設計范圍21.5編制原則21.6遵循的主要標準、規范31.7工藝路線31.8結論32基礎數據及計算42.1原料氣和產品42.2建設規模62.3物料衡算102.4熱量衡算112.5設備計算132.6工藝流程213脫水裝置213.1脫水工藝方法選擇223.2流程簡述233.3主要工藝設備253.4消耗指標254節能279.1裝置能耗279.2節能措施285環境保護3110.1建設地區的環境現狀3110.2主要污染源和污染物3210.3污染控制32第一部分1.總論1.1項目名稱、建設單位、企業性質

2、項目名稱：珠海終端番禺凈化廠天然氣脫水項目建設單位：中海油有限公司企業性質：國有企業1.2編制依據參考中華人民共和國石油天然氣行業標準天然氣脫水設計及規范、中華人民共和國標準化法、中華人民共和國標準化法實施條例、化工工業產品標準化工作管理辦法以及國家的有關規定。化工工業科技發展規劃、計劃及化工生產發展規劃、計劃。化工標準規劃和化工標準體系表。跨年度的計劃 項目和調整后能夠轉入到本年度計劃的項目。上級機關及生產、科研、使用、夕卜 貿等部門和單位急需制定標準的項目。天然氣是目前最具有前途的新興能源。1.3項目背景和項目建設的必要性1.3.1項目背景中海油天然氣珠海項目是由中國海洋石油總公司投資開發

3、的項目，該項目主要開發南海東部的番禺30- 1和惠州21- 1兩個油氣田的天然氣資源，經過海上平臺 預處理，通過海底長輸管道，輸送天然氣到珠海終端進行再處理， 最后通過陸地 管網輸送到各用戶。該項目終端用地面積約 33萬平方米，主要用于接受海上來 氣和凝液，經過段塞流捕集器、分子篩脫水、膨脹制冷、凝液分餾等一系列工藝 處理，從而獲得天然氣干氣、丙丁烷、液化氣、輕烴和穩定凝析油產品。終端天 然氣處理能力為每年16億立方米，預計2005年年底建成投產。它的建成，將為 珠海、澳門、中山甚至整個珠江三角洲地區提供良好的工業和城市用氣。據中海油有限公司高級副總裁李寧介紹，中海油天然氣珠海項目是中海油在南

4、海 東部地區的第一個天然氣項目， 也是中海油實行沿海天然氣發展戰略的重要組成 部分。珠江三角洲是我國經濟最發達的地區之一， 多年來， 中海油一直在這一地 區努力尋找天然氣， 為這一地區提供清潔的能源， 今天中海油天然氣珠海項目的 簽訂， 標志著中海油向這一地區提供清潔能源的項目正式啟動。 他表示， 中海油 今后將加大投資力度，與海洋石油 LNG項目一道為這一地區提供更清潔的能源。 他同時表示， 該項目將按照國際標準， 高質量地精心管理， 把它建設成一個現代 化的、安全環保的、花園式的終端。1.3.2 項目建設的必要性 天然氣中含有大量的水蒸氣，天然氣脫水時防止水合物形成的根本措施。天 然氣脫水

5、尤其是天然氣集輸過程中的水蒸氣去除是天然氣集輸系統中的關鍵。 天 然氣中含有的水蒸氣通常處于飽和狀態， 具體的含量由天然氣的壓力、 溫度、成 分等條件決定。 在一定的條件下， 這些水蒸氣的一部分可能會析出， 形成液態水。該項目為清潔能源生產，在國內外同行業種屬于大型工程，工程符合國家產 業政策。 工程在可行性研究中， 對廠址選擇、 工藝技術等問題都進行了充分的考 察和論證，征求了當地各級規劃、環保、國土資料、文物等部分的意見，盡可能 避開環境敏感點， 并采取了一系列減輕環境影響及環境風險、 保護生態和防止水 土流失的工程技術措施。1.4 設計范圍原料氣處理量為30.8 x 104m3/d 產品

6、氣產量為40 x 104m3/d1.5 編制原則認真貫徹執行國家有關于環境保護的相關政策， 遵守國家有關法規， 規范，標準。 天然氣的含水量以單位體積天然氣中所含的水汽量來表示的， 有時也用天然氣的 水露點來表示。 天然氣的水露點是指在一定壓力條件下， 天然氣與液態水平衡時 的溫度。一般要求天然氣水露點比輸氣管線可能達到的最低溫度還低 5-6 攝氏 度。往往還要求輸送溫度不超過 49oC，隊輸送壓力無嚴格要求。此外，還有以 下要求：操作管理方便、技術要求簡單，最大程度的實現自動化控制，管理、維 護簡單方便，易于長期使用。設備選型要綜合考慮性能，價格因素，設備要求高 效節能，噪音低， 運行可靠，

7、 維護管理簡便。 無二次污染， 清潔及安全生產原則。1.6遵循的主要標準和范圍 石油天然氣工程設計防火規范(GB50183-2004 爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范(GB50058-92 大氣污染物綜合排放標準(GB16297-1996及國家環境保護局環函199948號關于天然氣凈化廠脫硫尾氣排放執行標準有關冋題的復函工業企業噪聲控制設計規范(GBJ87-85©氣田天然氣凈化廠設計范圍(SY/T0011-96)©用標準孔板流量計測量天然氣流量(SY/T6143-2004)石油化工企業自動化儀表選型設計規范(SY3005-1999)©石油天然氣工程初步設計內容規

8、范第三部分：天然氣處理廠工程(SY/T0082.2-2000 )石油天然氣工程總圖設計范圍(SY/T0048-2000)中華人民共和國石油天然氣行業標準天然氣脫水設計規范1.7工藝路線1.8結論在昨天然氣項目的時候，需要考慮到很多因素，也必須滿足一定的標準原則。同 時這個項目也必須是可行的，有建設的必要性，并給出此項目的初步設計2基礎數據及計算2.1原料氣和產品原料氣（濕基）1）原料氣組成組成% (mol)CH497.812CH0.569GI40.111i-C 4H100.022n-CdHo0.032i-C 5H20.015n-C5Hi20.015n-C6Hi40.038NN0.976H20.

9、006Q+Ar0.015CO0.087HS0.000HO0.296合計100.00注：原料氣不含有有機酸2）原料氣處理量3）原料氣濕度4）原料氣壓力5）產品30.8 X 10血3036 oC2.052.25MPa (g)擬建天然氣脫水裝置產品氣為干凈化天然氣， 該產品氣質量符合國家標準 天然氣（GB17820-1999中二類氣的技術指標。其有關參數如下：產品氣質量40X 104m3/d產品氣溫度< 40 oC產品氣壓力1.92.1mpaHS 含量< 20mg/m總硫含量（以硫計）w 200mg/mCO含量< 3%水露點w -8 oC(在 2.1mpa 條件下)2.2 建設規模

10、結合該區域內現有凈化廠處理能力及應急能力調配方案， 本工程天然氣總處 理規模確定為 308X 103m3/d, 年開工時間按 8000小時計。參數的確定： 進塔的貧三甘醇濃度的確定 : 按式（ 1-1 ）求其平衡露點， 再按平衡露點由圖 1-1 確定貧三甘醇進塔時的濃度。t e t r t1-1 ）te ：出塔吸收干氣的平衡露點，Ctr : 出塔吸收干氣的實際露點， Ct ： 偏差值，一般為 8 11 C ，此處取 9 Cte8 917 C取吸收塔操作溫度為31 C由此查得進塔的貧三甘醇濃度為 98.9%三甘醇循環量的確定：這里選用30L/kg水，因為它可以滿足吸收塔對甘醇循環量的要求。吸收塔

11、塔板數的確定：選用泡罩塔，板效率為25%要求的露點降為：31（ 8）= 39 C在4.14 MPa （絕）下按1.5塊理論板（板效率為25%實際塔板數為6 塊）估計可獲得露點降為：由圖1 3,吸收溫度為38 C時的露點降為41 C，圖12,吸收溫度 為27 C時露點降為38 C，用內插法近似求得吸收溫度為 31 C時的露點 降為39.1 C。吸收塔壓力每增加0.698 MPa，露點降增加0.5 C,圖1 3和圖1 4 吸收塔壓力為4.14 MPa （絕），該工程要求實際壓降為 2.1 MPa （絕），所 以可以求得在2.1 MPa （絕），吸收塔操作溫度為31 C時的露點降：（4 14-2 1

12、 ）露點降 39.1 0.5*（）37.6 C （小于 40 C）0.689同理在4.14 MPa （絕）下按2塊理論板（板效率為25%實際塔板數為 8塊）估計可獲得露點降為：由圖1 3,吸收溫度為38 C時的露點降為40 C，圖12,吸收溫度 為27 C時露點降為42.7 C ,用內插法近似求得吸收溫度為31 C時的露點 降為39.7 C。（4 14-2 1 ）露點降 43.2 0.5* .一）41.7 C （大于 40 C）0.689所以實際塔板數選用7塊，可滿足干氣露點一8 C的要求。TEG:F1XW)TIi/r/99'9% («)TEG/ <.QQ上/卜/,/上

13、/ ,/ /h:/F1UjL/9(GTEG20304050U，戶£iw777A98 W(GTEG2035TEG耕羞，訓"HQ(a)90曲NJ5ft*仍iO555045EG酉込歌川刃(b)3011 s 1眇9%(1G 丁鳳丿99$%(s)：TIL逹壯老TbGMS.L/kg H；()u燈<xyal-tss!FEG7011530TEG 律耳fLml/Lb Ha06CJ ECfffcM.Mkg H:0f 2030405012057(135TEGtl 環虬扭/Lb H2O8Lpar.msclul704035135血959035刃T57U65605SW1020 Xi 40505l

14、»7z3/7/廠1y0%（妙 施小TTEG-EG/7v5/3U99加 GTEG99 農("TEG40lEG«tlgaL'lbH;UTEGBB.gal/UKjO(b)TEGL/kg H?l,勺61)90-7(!3599.U%(«)TKG98.5%(q)TEGx45-c;螢V宦皈蚯/99 c99.53 丁 %(GTE嘆/詁一 2。 3C1307EG ififl.eal/Lb HjO(c)Rf70川rEGm.Ral/LbHjO6152.3物料衡算2.3.1脫水量在原料氣溫度為31 C ,原料氣壓力取2.1 MPa ,干氣水露點在-8查圖天然氣含水量圖查

15、得可知：W=1.6 kg /103m3W =0.12 kg /103m3進料氣含水量為1600g水/103m31600kg水/106m3干氣含水量為120g水/103m3120kg/106m3吸收塔的脫水量q w由式（12）求得:c(Wi Wo) q(1.6 0.12) 3084 Q QQ/ h/ ac w24241899 kg / h( 1 2)q w :吸收塔脫水量，kg/ h33Wi :進料氣含水量，kg / 10 m33Wo ：干氣含水量，kg /10 m33q :進料氣流量，10 m /d2.3.2甘醇循環量進料氣帶入的水量為：30：'60020.53 kg水/h三甘醇循環量

16、按脫除進料氣帶入的全部水量計算，此法雖然保守，但卻比較 安全。因此三甘醇循環流量為： 30 20.53615.91/h 0.62m3/ h貧甘醇濃度為98.9%（w），在吸收操作溫度31 C下的密度為1.2 kg/l因此其質量循環流量為：615.9 1.2 739.08 kg/h2.3.3貧甘醇流量貧甘醇濃度為98.9%（ w），流量為739.08 kg / h因此貧甘醇中的三甘醇量為：739.08 0.989 730.95kg / h貧甘醇中的水量為：739.08 0.011 8.13kg/h2.3.4富甘醇流量富甘醇中的三甘醇量為：730.95kg/h富甘醇中的水量為：8.13kg/h 2

17、0.53kg/ h 28.66kg/h因此富甘醇流量為：730.95kg /h 28.66kg /h 759.61kg /h富甘醇濃度為：100730.95kg/ h _ _n/96.23%759.61kg/h2.4熱量衡算2.1.1重沸器重沸器通常為臥式容器，既可采用火管直接加熱也可以采用水蒸氣或熱油間接加熱。采用三甘醇脫水，重沸器火管傳熱表面熱流密度的正常范圍是18kw/m2 25kw/m2，最高不超過31 kw/m2，由于甘醇在高溫會分解變質， 因此，重沸器溫度最高不能超過204C。根據脫水量由下式(2 1)估算：Qr 2171 274.88Lg(2 1)式中Qr :脫除1kg水所需的重

18、沸器熱負荷，kJ / kg水：Lg :甘醇循環量，L/kg水Qr 2171274.88 3010417.4kJ/kg 水重沸器熱負為：Qrt QR*qw 10417.4 18.99 197826.426kJ / h 54.95KW考慮10%勺設計裕量，故重沸器的熱負荷取 60KW重沸器火管傳熱表面的熱流密度取 20.5 kw/m2，故重沸器火管傳熱面積為：60/20.5 2.927m22.1.2貧/富甘醇換熱器貧/富甘醇進口與出口溫度：貧甘醇進口溫度199C,出口溫度為88C；富甘醇進口溫度為29C,出口溫度為t貧甘醇熱負荷貧甘醇在平均溫度為143.5 C的比熱容為2.86 kJ/(kg k)

19、,貧甘醇熱負荷為：739.08 (199 88) 2.86 234628.34kJ / h計算富甘醇出口溫度假定富甘醇持股口溫度為142 C富甘醇(96.23%)在85.5 C時的比熱容為2.62 kJ / (kg k) 由熱量平衡確定富甘醇的出口溫度，經迭代計算得：234628.34759.61 2.62 (t 29) t 146.89 0C2.1.3氣體/貧甘醇換熱器貧甘醇負荷貧甘醇進口溫度為880C，出口溫度為380C貧甘醇在平均溫度為630C時的比熱容為2.34 kJ / (kg * k),貧甘醇負荷為：739.08 2.32 (88 38)85733.28kJ/h氣體溫降由于出吸收塔

20、的干氣質量流量遠大于貧甘醇質量循環流量故干氣經過氣體/貧甘醇換熱器后的降溫較小，其值可由熱量平衡來確定干氣摩爾流量為：30.8 104 273.15541.96kmol / h(273.15 15.6) 22.4 24干氣的摩爾熱容為35kJ /(kmol* k)，由熱量平衡確定干氣溫降t為:85733.28 541.9635 tt 4.520C2.5設備計算2.5.1吸收塔2.5.1.1 直徑三甘醇在操作條件下的密度為1200 kg/m3氣體在操作條件下的密度求取：由已知條件，根據公式求得天然氣分子量可視為：MyMi 16.32g/mol 查臨界常數和偏心因子表得：Tc 190.06k， F

21、C 4.6MPa因此Tr T /Tc (273.15k 31)/190.6 1.596， R P/ FC 2.1/ 4.6 0.46由Tr，Pr查圖得知壓縮因子Z 0.96PMZRT14.12kg/m32100 16.320.96*8.314 304.15板間距取0.45m,由式（1 3）計算吸收塔允許氣體流速:Ky。嚨（喘嚴。.50.335m/ s(1 3)Vc :允許空塔氣速，m/si :甘醇在操作條件下的密度,g :氣體在操作條件下的密度，K:經驗常數，有板間距為450mm故取K為0.03660,2山 4o.ea.BEd時比氐辦兩參數普遍化壓縮因子圖（低壓段）Qvq g p。壬ToPi4

22、30.8 100.563 0.1013 (273.15 31)(273.15 15.6) 2.138810.79m /d30.1020m /s其中，相密度：rg16.320.56322.4吸收塔截面積:S 蟲 0.1020Vg0.33520.304m吸收塔直徑：D4 0.3043.140.623m，因此取內徑為0.7m表1-1板間距與K值的關系板間距，mmK值4500.03665600.04576000.0488進料氣在操作條件下的體積流量 qv:2.5.1.2泡罩塔板主要結構參數及選用 a泡罩直徑由塔內徑為0.7m,查表1 1可知泡罩塔的直徑為80mm表1 1泡罩塔直徑的選擇塔徑/m泡罩直徑

23、/mm1.0以下801.0 31003.0以上150b泡罩齒縫的形狀和尺寸泡罩齒縫選擇矩形，齒縫寬度范圍是3 15mm這里取4mm齒縫高度的 選擇查表1 2，由泡罩直徑80mm因此齒縫高度取25mm表12齒縫高度與泡罩直徑的關系泡罩直徑/mm齒縫高度/mm8020 3010025 3215035c升氣管直徑和高度由泡罩塔與升氣管之間的環形面積與升氣管面積之比為1.1 1.4，本工程取1.25，泡罩塔直徑為80mm由下式得：D2 d2A41.2 d 54mm-d24由 hb 0.325*( D2 d2)/d 21mmd所需最小泡罩數允許最大空塔氣速：Umax 0.355m /s體積流速為：Vm

24、Umax S 0.355 D20.129m/s4最小齒縫面積由式(1 4)求得：0.5VmC(1 4)式子中rCs0.673 (2)1 rAs:每層塔板的最小齒縫面積，m2Vm :最大氣相負荷，m3 / sI :液相密度，kg/m3g :氣相密度，kg / m3h :泡罩齒縫高度，mr :泡罩齒縫上底寬/下底寬（矩形為1）0.50.05614.122As0.053 m1.68250.025（1200 14.12）最小泡罩數：n A 0053 18個F40.003F4:單個泡罩的齒縫面積（每個泡罩有 30個齒縫）F40.025 0.004 30 0.003e泡罩排列及中心距塔板上的泡罩采用三角形

25、排列，液流方向與各排泡罩相垂直，以利于液 相均勻分布適宜的泡罩中心距t為其外徑的1.25 1.5倍，本文取1.4倍。中心距:t 1.4 80 112mm相鄰泡罩邊緣間的距離為：t D 112 80 32mm2.5.1.3板面布置溢流裝置計算塔徑D=0.7m可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤 安定區WS邊取 Ws Ws 50mm緣區寬度WC取 WC 65 mm堰長I取 lw =0.6D=0.6 X 0.4=0.42m溢流堰高度hw由 hw=hL how選用平直堰，堰上液層高度how，由弗蘭西斯公式計算1.0誥畤）231.21.1十_|» 100根據經驗，取E=1則how2.84 ,

26、11000(0.24)0.0039m取板上清液高度hL 60mmhw=0.06-0.0039=0.0561m弓形降液管寬度Wd和截面積AfO-.OI 丄<3一斗<J _ E* O . 7 O _ N l> .1 . Ot. he彳噸。1242二 Af 0.058 0.385 0.022mWd0.124 0.7 0.00868m3600AfHTLh3600 °.°22 045 52.41s 5s0.68液體在降液管中停留時間即:故降液管設計合理降液管底隙的高度h。ho3600lwu 0取 u00.08m/ s0.683600 0.6 0.080.0039mh

27、w h00.0561 0.00390.0522 m 0.006m故降液管底隙高度設計合理選用凹形受液盤，深度hW 50mm2.5.1.4吸收塔高度吸收塔直徑：D=0.7m吸收塔內塔板間距為：0.45m共7層塔板，高度為：4.05m進口氣洗滌器高度（1D）為：0.7m貧甘醇進口至捕霧器高度（1D）為：0.7m裙座取1.5m吸收塔總高度為：H=4.05+0.7+0.7+1.5=6.95m2.5.2精餾柱直徑直徑按式（3 1）來確定，即D 247.7（ 3 1）式中D:精餾柱直徑，mmD 247.7、一 0.616194.72mm填料高度精餾柱高取1.8m，內填充25mnt勺陶瓷的InLalox填料

28、2.5.3甘醇泵三甘醇在操作條件下的密度為1200kg / m3將泵放在地面，對單位重量流體列伯努利方程,其中比=口2，略去Hf2，則該流量下的泵壓頭為:H=zR P。6.956(2.10.1013) 101200 9.81176.7m177m泵的有效功率為:Ne=Hqv g =358.49w 0.358kw177 739.08 1200 9.811200 36002.5.4閃蒸分離器尺寸可根據液體停留時間來確定，即qt60(32)V :閃蒸分離器中要求的沉積容積，m3qi ：甘醇溶液循環流量，m3/ht :停留時間，min。對兩相分離器停留時間為5 10min故閃蒸分離器中要求的沉積容積為：

29、V 勺 0.616 10 0.103m360 602.5.5氣體/貧甘醇換熱器天然氣與有機溶劑間的傳熱系數經驗值為200w m 2 k 1，熱負荷考慮10%的裕量，即氣體/貧甘醇換熱器熱負荷為：85733.28 1.1 94306.61kJ/h 26.20kw其中，tt1 t252.41722 560Ctm_t1, 52.4122.56 CIn-Int27t1 T1 t252.410Ct2 T2 t!38 3170CAQKtm2620025.81m200 22.56Titil環吒甘削KTTP侶氣牛馬3S2.6三甘醇脫水工藝流程圖希伍哦桎一! 低圧暉主林甘需 製執！53.脫水裝置3.1脫水工藝方

30、法選擇通常采用的脫水工藝方法有溶劑脫水法和固體干燥劑吸附法。溶劑吸收法具有設備投資和操作費用較低的優點，較適合大流量高壓天然氣的脫水，脫水吸收 劑應該對天然氣中的水蒸氣有很強的親和能力，熱穩定性好，不發生化學反應， 容易再生，蒸氣壓低，對天然氣和液烴的溶解度低，起泡和乳化傾向小，對設備 無腐蝕，同時還應價廉易得。常用的脫水吸收劑是甘醇類化合物， 尤其是三甘醇 因其露點降大，成本低和運行可靠，在甘醇類化合物中經濟性最好。因而廣為使 用。當要求天然氣露點降至30-70 oC時，通常應采用甘醇脫水。甘醇法脫水主 要用于天然氣露點符合管道輸送要求的場合， 一般建在集中處理廠（濕氣來自周 圍井和集氣站）

31、、輸氣首站或者天然氣脫硫脫碳裝置的下游。潮-1天轉先睨水方法ma節流隊鼻就能硼控劃橋乩SO適宜于艇瑚氣桶板便宜,BAm（1卜沉）適宜秘嶽側它劑護在牀艄水甜時水琵辭監鏑騎4弒莊于踴-耐用甘A牌1黔翩要抽，甯購僧亍三甘醜u僅限于難天和需mt Mi ft(DEGi對OSMO.癥再會羸 騒浪度不斟95悅*翩訐三刪賦翥帶損失去ft ,咖(TEGi對水岸fifflSt,再生礙畑 縱?蕭氣S氐卿耿也恥牖 （25-58?）園表面S!不胃組ifSa,貼陸淞:73Z,不直處嘶如恤 RBWtJfl-鞍不輕蝕暮財鼠蜒辭，酚鞅于1M砸于頓酣3.2流程簡述水濕天然氣從采出至消費的各個處理加工步驟中最常見的雜質組分，且其含

32、量經常達到飽和。冷凝水的局部積累將限制管道中天然氣的流率，降低輸氣量， 而且水的存在使輸氣過程增加了不必要的動力消耗；液相水與CO或H2S接觸后會產生具有腐蝕性的酸，HHS不僅導致常見的電化學腐蝕，它溶于水生成的HS還會促使陰極放氫加快，HS阻止原子氫結合為分子氫，從而造成大量原子態氫 積聚在鋼材表面，導致鋼材氫鼓泡、氫脆及硫化合物應力腐蝕開裂（SSC；濕天然氣中經常遇到的另一個麻煩問題是，其中所含水分和小分子氣體及其混合物可 在較高的壓力和溫度高于0 oC的條件下，形成一種外觀類似于冰的固體水合物。因此，天然氣一般都應先經脫水處理， 使之達到規定的指標后才能進入輸氣干線。 我國強制性國家標準

33、規定： 在天然氣交接點的溫度和壓力條件下， 天然氣的水露 點應該比最低環境溫度低5 oC。在CQ或HS存在的情況下，目前海洋工程設計 過程中認為只有當水露點比最低操作溫度低 10 oC時介質不具有腐蝕性。甘醇類 化合物具有很強的吸濕性， 其水溶液冰點較低， 故廣泛應用于天然氣脫水。 最初 應用于工業的是二甘醇（DEG，上世紀50年代后主要采用三甘醇（TEG，其熱 穩定性更好，容易再生，蒸氣壓也更低，且相同質量濃度下TEG可達到更大的露 點降，而且TEG得毒性很微薄，沸點較高，常溫下基本不揮發，故使用時不會引 起呼吸中毒，與皮膚接觸也不會造成傷害。因此，TEG兌水方法是天然氣工業中 應用最普遍的

34、方法。TEG兌水裝置主要包括兩部分：天然氣在壓力和常溫下脫水； 富TEG溶液在低壓和高溫下再生（提濃）。此圖所示流程包括了若干優化操作方 面的考慮，如以氣體TEG換熱器調節吸收塔頂溫度，以分流（或全部）富液換熱 的方式控制進入閃蒸罐的富液溫度，以干氣汽提提高貧TEG的濃度，以及設置多 種過濾器等。TEG富液由吸收塔底部流出，經減壓后進入重沸器上部的富液精餾 柱中的換熱盤管加熱后， 進入閃蒸罐閃蒸， 閃蒸氣進入燃料系統。 閃蒸后的富液 經緩沖罐后與熱的貧TEG換熱，然后進入富液精餾柱，與來自重沸器的蒸汽逆流 接觸而得到部分提濃。在重沸器內，富液被加熱至約200 oC,除去其中絕大部分水分。隨后，

35、TEG容液經貧液精餾柱進入緩沖罐，與自下而上的氣提氣逆流接 觸而進一步提濃。高溫TEG貧液在緩沖罐中與TEG富液換熱后。經冷卻器冷卻， 再經TEG循環泵升壓后返回吸收塔上部。3.3 主要工藝設備（ 1 ）原料氣分離器 進入吸收塔的原料氣一般都含有固體和液體雜質。實踐證明，即使吸收塔與 原料氣分離器位置非常近， 也應該在二者之間安裝洗然滌器。 此洗滌器可以防止 新鮮水或鹽水、 液烴、化學劑或水合物抑制劑以及其他雜質等大量和偶然進入吸 收塔中。即使這些雜質數量很少，也會給吸收和再生系統帶來很多問題： 溶于 甘醇溶液中的液烴可降低溶液的兌水能力， 并使吸收塔中甘醇溶液起泡。 不溶于 甘醇溶液的液烴也

36、會堵塞塔板，并使重沸器表面結焦；游離水增加了甘醇液循 環流率、重沸器熱負荷和燃料用量；O 3攜帶的鹽水（隨天然氣一起來自地層水） 中所含鹽類， 可使設備和管線產生腐蝕， 沉積在重沸器火管表面上還可使火管表 面局部過熱產生熱斑甚至燒穿；O4化學劑（例如緩沖劑、酸化壓裂液）可使甘醇 溶液起泡，并具有腐蝕性。如果沉積在重沸器火管表面上，也可使其局部過熱；固體雜質（例如泥沙、鐵砂）可使溶液起泡，使閥門、泵受到侵蝕，并可堵塞 塔板或填料。（ 2）吸收塔濕天然氣氣流中含有較高的CO,不能使用碳鋼。推薦使用碳鋼內襯 316L, 不銹鋼，依據工藝提供的計算模型依據， 確定內襯的最高位置， 一般到 1/2 位置

37、， 接觸塔頂不需要內襯，那里的干氣腐蝕性較弱。（ 3）天然氣 / 甘醇換熱器該換熱器一面是貧甘醇， 另一側是脫水氣， 兩種流體的腐蝕性都很弱。 因此， 碳鋼加3mm腐蝕性就滿足要求。（ 4）回流冷凝器和塔頂管線回流冷凝器和塔頂管線有水或甘醇水溶液冷凝， 因此腐蝕嚴重。 除水蒸氣外， 塔頂的氣流中還含有CO,以及被蒸出的甘醇輕度降解產物。這些物質溶解于冷 凝水中， 形成腐蝕性溶液。 需要耐腐蝕性金屬來控制腐蝕， 推薦使用奧氏體不銹 鋼316L。而304L和304L有過失敗的事例，不推薦采用304L材質。雖然馬氏體 材質同樣具有良好的抗CO腐蝕的性能，但由于馬氏體材質的焊接性能較弱，不 推薦采用馬

38、氏體不銹鋼。（5）TEG精餾柱考慮到精餾柱中的溫度高于100 oC,此時有少量的水蒸氣和溶解的氣體，有 一定的腐蝕性，推薦不使用不銹鋼 316L。（6）TEGS生塔重沸器內通常只有輕微的腐蝕性， 因為大部分水和溶解的氣體在閃蒸罐中北 蒸發。但是，如果有固體沉積，在重沸器底部和火管上會產生腐蝕，可采用增加 過濾設備的方法解決。推薦使用碳鋼材質 3mm腐蝕裕量。（7）閃蒸罐預熱后的富甘醇將被閃蒸以去除溶解于 TEG溶液中烴類氣體、CQ和水。由 于閃蒸氣中含有游離的水和 CQ腐蝕就會發生，因此，推薦使用碳鋼內襯 316L 不銹鋼。（8）過濾器固體過濾器和活性炭過濾器中的溫度比較高、CQ的摩爾分數較大

39、及高含水量，腐蝕較嚴重。推薦使用碳鋼加不銹鋼 316L襯里或者全部316L。（9）貧/富甘醇換熱器在設計壽命年限較長時，為降低維護頻率，推薦使用不銹鋼316L，如果建造 施工允許的情況下，貧液端可以采用碳鋼材質。（10）緩沖罐在該容器中不含有任何濕的腐蝕性介質，甘醇緩沖罐內為貧甘醇，因此可以 認為是無腐蝕性的。因此，推薦使用碳鋼材質加3mm腐蝕裕量。但考慮到建造調 試階段存在著大氣腐蝕，因此在投產前應采取有效的措施來保證內壁不受腐蝕， 如添加干燥劑或刷涂防銹油等。（11）輸送管線輸送富甘醇的管線，由于其降解產物如有機酸，會降低甘醇PH值，產生較強腐蝕環境，但對于從吸收塔到富液精餾柱換熱盤管的富

40、甘醇管線，其溫度相對較低，還沒達到降解溫度，所以其PH值在安全的范圍-這與實際檢測結果相吻合， 腐蝕性不強，推薦使用碳鋼材質加3mm腐蝕裕量；輸送干氣和貧甘醇的管線使用 碳鋼加1.5腐蝕裕量即可。3.4消耗相關設備能耗圖標1水消耗脫水裝置水消耗量表使用地點給水t/h備注循環水新鮮水P-1201( n )/A、B1連續2電消耗脫水裝置電消耗量表使用地點電壓設備臺數電機容量KW年工作時間h年用電量104KW.h備注操作備用操作備用8000P-1201/AB380114.04.03.20連續注：未計裝置照明用電及儀表用電3蒸汽消耗脫水裝置蒸汽消耗量表使用地點飽和蒸汽用量t/h產凝結水量t/h備注蒸

41、汽壓力0.04MPa凝結水0.04MPa壓力設備及管線伴熱、加熱0.050.05連續合計0.050.053.5三甘醇脫水的優缺點甘醇法脫水與固體吸附法脫水時目前采用的兩種天然氣脫水方法。 對于甘醇 脫水來講，由于三甘醇水露點降大、成本低和運行可靠，在各種甘醇化合物中其 經濟效益最好，因而在國內外廣為采用。三甘醇脫水的有點為：1）投資較低2）壓降較小，甘醇脫水的壓降為 3570kpa3）為連續操作，補充甘醇較容易4）甘醇富液再生時，脫除1kg水所需熱量較少5） 甘醇脫水裝置可將天然氣中水含量降低到0.008g/m3,如有貧液氣提柱，利用氣提再生，天然氣的水含量至少降到0.004g/m3.缺點：1

42、）天然氣的露點要求低于-32 oC時，需要采用氣提法進行再生2 ）甘醇受污染或分解后具有腐蝕性4節能4.1裝置能耗在天然氣脫水生產過程中采取有效措施保護好三甘醇， 可以保證脫水裝置的 長期穩定運行，降低裝置故障機率，節約天然氣脫水的操作成本，通過現場的生 產情況提出了一些保護三甘醇的有效措施， 有利于延長三甘醇的使用壽命，降低 天然氣脫水操作成本。表3-2常用甘薛脫水劑的勒理性質1一甘醇二甘醇r 一M甘醇1 ewjCH>CH2OHCiHOCOH分子式'ChiCH; (GH)i/iQI01、_十CHaOCHiCHiOH1CHjCHaOHQUOCHOH分子魚62,1106.1130

43、J£勺13-8 17-5J -瘵哉壓（25t）Pa16<13<1.33<133漁點（101占25區）Ci?73244 8285.53141密童（肌）竝腳10S51088L 10®1092密夏(25V)1110111311191120濟解度）rM鏑全瘠 'i全溶理論憩分解渡度165164.42QC.71237.8實區使用再生魁廈CW14,9-162176.7*196-1204.4-233'閃點C1L6124177204L檔度（25V）版52S.237 JJ44 £匚粘度wot）|4.686.99&77'10.2比盛容

44、（25C）kl/ (kg'K)2.432.3(12J8曹締（25V）NAn4.7'4.J匚54.5折亢撰ft （2%）1.301.珈1.4541.457t3-3工業甘醇躺頊目Z二薛r二甘酵三甘醉柑雑度端as. rI9WI023255215-300.(LD2tl芒盒夫含水量，滋確側0卻C.3U盤対汾.g/lOCmf1(j.io最她口-CJ槪5155U臭抹I申答無無無三甘醇脫水屬于溶劑吸收法脫水，在天然氣工業中得到了廣泛的應用。這種 脫水系統包括分離器、吸收塔和三甘醇再生系統。存在的主要問題是：®系統比較復雜； 三甘醇溶液再生過程的能耗比較大； 三甘醇溶液會損失和被污染，

45、因此需要補充和凈化；三甘醇與空氣接觸會發生氧化反應，生成有腐蝕性的有機酸。所以，三甘醇脫水的投資和運行成本比較高。目前國內的橇裝三甘醇脫水系 統多從國外引進。雖然性能比較好，但是也存在很多問題。如一次性投資比較大； 各種零配件和消耗品不易購買，而且價格昂貴；計量標準與我國現行標準不同； 測量系統不適合我國的天然氣性質等。4.2節能措施4.2.1三甘醇的損失途徑 天然氣的攜帶損失盡管三甘醇的蒸汽壓很低，但出塔的天然氣仍要帶走一定的甘醇，特別是在 吸收塔背壓波動范圍大、氣流速度過快或氣量不穩定的情況下，甘醇的攜帶損失 更大。因此要保證吸收塔壓力在設定值很小的范圍內波動，在加減氣量時要緩沖 慢操作，

46、升壓速度不能過快，另外吸收應在設計處理范圍內工作。 鹽污染、高溫降解損失天然氣中攜帶的鹽類會直接污染甘醇，而且在重沸器中，當溫度升高，鹽在甘醇中的溶解下降。當甘醇中鹽類含量達到 200300mg/l 時就開始在火管上沉 積，達到 600700mg/l 時，鹽的沉積速度加快， 在火管上逐漸形成鹽垢不但會加 速設備的腐蝕而且會引起局部的溫度升高導致甘醇降解， 通過精餾柱出來的蒸汽 有燒焦氣味或甘醇的顏色變深很快可以判斷火管上有鹽垢產生。 增強天然氣進吸 收之前過濾分離器的過濾分離效果， 對分離器除塵設備及時排污、 清洗，及時更 換失效濾芯；甘醇機械過濾器、活性碳過濾器的壓差接近 100kpa 時立

47、即對濾芯 進行清洗或更換；控制好重沸器的溫度，將甘醇的再生溫度控制在200oC 以內，波動范圍在土 3oC內。遇到臨時停車隊甘醇循環系統清洗，保持甘醇循環系統及 重沸器火管的干凈。 甘醇的氧化分解甘醇的 pH 值下降常伴有固體顆粒和焦質烴類的沉積，形成一種黑色粘稠的 具有腐蝕作用的膠質物質， 降低甘醇品質。 回收、加注過程中減少甘醇與空氣的 接觸，防止氧氣進入甘醇系統。 停車后甘醇全部回收進干凈的容器用天然氣或氮 氣覆蓋保護； 經常檢查泵盤根的密封性， 防止氧氣隨泵柱塞進入循環系統。 維持 PH值在700715之間，pH值過低時加三乙醇胺調節。甘醇發泡 甘醇發泡會使甘醇和天然氣接觸不充分，降低

48、脫水效果，當吸收塔盤上形成 穩定的泡沫后， 干氣就會從吸收塔塔頂帶走一定的甘醇； 閃蒸罐內形成大量的泡 沫后，甘醇會通過閃蒸管線進入到灼燒爐燃燒掉。 引起甘醇發泡的物質有液態烴、 氣田緩蝕劑、化排擠、鹽類、細粒分散固體。另外在調節甘醇PH值時加入的三乙醇胺過快或量過大也會引起甘醇的發泡。4.1.2. 目前所采取的改進措施 改進設備改進天然氣進脫水裝置前過濾 -分離設備，提高其濾芯的過濾級別和捕霧網 的搜集能力。吸收塔前端使用的過濾 -分離器能夠有效的除去天然氣中鹽類物質、 烴類物質，目前過濾-分離器使用的濾芯（5ym級）為經過特殊處理不被水分濕 潤的纖維， 從講治站過濾分離器的檢測結果來看，

49、除塵效果一般。 需要注意的是 裝芯時要保證濾芯兩端的絕對密封，不能形成短路，在生產過程中要加強排污， 而且生產過程中要監控過濾和分離段兩端的壓差， 壓差超過允許值或變化很快時 要對其除塵效果進行檢測，濾芯失效后要及時清洗或更換。 提高甘醇過濾系統的過濾效果從巴營站 2002 年的檢修中看出活性碳的過濾效果不好，重沸器、緩沖罐內 沉積著較多的油泥物質及碳黑等焦質物質， 由于活性碳濾芯從出廠到使用經過多 次搬運、中轉， 活性碳由于劇烈振動引起碳粒破碎、 填充不好從而影響過濾效果 或細粒碳粉被帶入甘醇反而污染甘醇。 因此要用更好的活性碳濾芯有效地過濾腐 蝕產物、甘醇降解產物及烴類物質。 改變富液的換

50、熱次序改變出塔富液的換熱次序， 保證重沸器蒸出的水蒸汽有效的排入灼燒爐及進 入閃蒸罐的富液有適合的工作溫度。國家裝置及引進PROP裝置的甘醇富液從吸 收塔出來直接進入精餾塔頂部盤管換熱， 由于富液溫度較低且重沸器蒸發出來的 水汽為常壓，溫度稍高于100oC,因此換熱后水蒸氣溫度降低，部分冷凝后落入 重沸器加重其工作負荷， 尤其在冬季， 而且富液得到的升溫幅度也很小， 使得后 端的閃蒸效果不理想，因此除富液可先進入閃蒸罐進行第一次換熱，進過閃蒸、 過濾后進入精餾塔頂部換熱， 最后再進入緩沖罐進行最后一次換熱， 可有效解決 換熱不足的問題。®重沸器、緩沖罐底部加開取樣排污口，并加控制閥

51、檢修中看到重沸器的底部均有一層濃稠、顏色很深的物質，這些污物在生產 中試無法排出的， 而且沉積物主要是變質甘醇、 為被過濾掉的雜質及高溫下甘醇 攜帶成分通甘醇反應的產物等極易對新加甘醇產生污染的贓物， 在重沸器底部開 口加一閥門，可以在生產過程中對沉積物進行取樣分析， 以便取相應的應對措施， 而且在遇到臨時停車時， 可通過該口排除沉積污物； 在清洗過程中還可通過此處 排除的水檢查清洗的效果。整改甘醇冷卻系統，降低甘醇的如泵，入塔的溫度 如果甘醇進泵溫度太高，則甘醇的入塔溫度無法保證，因此不能有效散熱裝 置全部改為水冷式散熱裝置（目前大部分脫水裝置的散熱系統已改成水冷式） ， 既有助于調節甘醇的入塔溫度，又能對泵起到保護作用（泵的最佳工作溫度是65oC左右）。貧甘醇的入塔溫度對天然氣的露點降有很大的影響，應保持最佳溫 度以達到最佳脫水效果， 但應高于天然氣的露點降有很大的影響， 應保持最佳溫 度以達到最佳脫水效果，但應高于天然氣的入口溫度 5oC,以防烴類在塔內冷凝 引起甘醇發泡， 貧甘醇溫度太高造成甘醇損失增大和脫水不深。 在夏季由于天然 氣入塔溫度較高，甘醇的脫水負荷較重，更應控