首页 > 专利查询

分子筛脱水流程优化及经济性浅析

摘要：在天然气生产开发中，天然气脱水对于安全生产至关重要。目前国内外对于天然气脱水技术研究较多，主要包括溶剂吸收法、固体吸附法、低温分离法、膜分离法、超声波分离法等，其方法原理和主要过程工艺各不相同。在实际生产中，目前最为广泛使用方法的是三甘醇吸收脱水和分子筛吸附脱水，对于偏远地区的天然气生产中双塔分子筛脱水流程一直存在较多改进空间。

关键词：天然气；脱水；分子筛；经济性分析氮气压力表

1、脱水介绍

1.1脱水目的

在天然气的集输过程中，气体中液态水的存在对处理装置和输气管线危害巨大。天然气中水的危害具体形式有：

（1）冷凝水在局部的累积，降低了管道流动性，增加加压能耗，为压缩机、换热器等设备造成危害；

（2）和气体中酸性组分（二氧化碳或硫化氢）反应，腐蚀管道和设备；

单点系泊系统（3）可能在高压、低温状态下，与天然气结合生成固体水合物，将引起输气管线或其它处理设备堵塞。[1]

所以为了天然气的安全运输，需要对其进行脱水处理。

1.2脱水方法介绍

目前国内外对于天然气脱水有多种方法，其分类主要包括溶剂吸收法、固体吸附法、低温分离法、膜分离法、超声波分离法等[2,3]，其方法原理和主要过程工艺特征见表1。

松脂油表1天然气脱水工艺分类

细胞培养工作站

分类	方法机理	物态特征
溶剂吸收法	水和烃类溶解度差异	应用广泛、操作方便
固体吸附法	与固体表面的作用力不同	效果好、操作简单、不易再生
低温分离法	低温分馏而分离	流程简单，成本低，适用于高压气体
膜分离法	不同气体渗透率的差异	高效、节能、污染小、成本低
超声波分离法	超音速状态下蒸汽冷凝分离	系统简化、操作成本低

现在，国内常用天然气脱水方法有溶剂吸收法和固体吸附法两种方法，如表2天然气脱水常用方法所示：

表2天然气脱水常用方法

方法名称	示例	特点	应用情况
溶剂吸收法	氯化钙水溶液	便宜，脱水效果（水露点降）较低（10-25℃）	边远、寒冷气井水溶液
	氯化锂水溶液	对水有高的容量，水露点降为22-36℃	价格高，使用少
	甘醇-胺溶液	可以进行脱水、脱酸气，不过携带损失大，再生温度要求高水露点低于TEG脱水	仅限于酸性天然气脱水
	二甘醇水溶液（DEG）	对水有高的容量，溶液再生容易，再生浓度达水溶液不超过95%。水露点降低于三甘醇脱水，携带损失大	新装置上应用少
	三甘醇水溶液（TEG）	对水有较高的容量，再生容易，浓度达98.7%，	应用最普遍，较DEG脱水操作费更低
固体吸附法	活性氧化铝	活性氧对水有较高的容量，能耗高	不宜处理含硫天然气
	硅胶	硅胶对水有高的容量，易破碎	一般不单独使用
	分子筛	分子筛对水有高的容量，选择性高，水露点降大	应用于深度脱水
	铝土矿	便宜，水容量低，水露点降较	--

在实际生产中，目前最为广泛使用方法的是三甘醇吸收脱水和分子筛吸附脱水[7]，此两种方法的优缺点比较如表3所示：

表3天然气两种主要脱水方法比较

	分子筛吸附脱水法	三甘醇吸收脱水法
过氧化氢含量的测定优点	a.脱水后，气体中水含量可低于lmg/L，水露温度可达-70℃以下 b.对进料气的温度、压力、流量变化不敏感，操作弹性不大 C.操作简单，装置占地面积小	a.能耗小，操作费用低 b.处理量小时，三甘醇脱水装置易成橇，紧凑并造价低 c.使用寿命长，损失量小，成本低 d.脱水后干起水需点可达-30℃左右
缺点	a.对于大装置，设备投资大，操作费用高 b.气体压降大 c.吸附剂使用寿命短，一般使用三年 d.能耗高，低处理量时更明显	a.干气水露点不能满足深冷回收轻烃液的要求 b.原料气携带轻质油时，易起泡，破坏吸收

偏远地区，例如新疆地区，根据站场的依托条件和回收难度，选择分子筛脱水方式更为合理。

1.3分子筛脱水工艺介绍

常用的两塔分子筛脱水流程由两个装填有分子筛的塔和相关辅助设施组成，一个塔进行脱水时，另一个塔在进行再生环节。在再生环节，所有被吸附的物质通过加热而被脱吸，脱吸都一定程度后进入下一个吸附周期。

湿原料气一般经原料气过滤分离器，除去携带的液滴后自上而下地进入分子筛脱水塔(塔B)，进行脱水吸附过程。脱除水后的干气一般经产品气粉尘过滤器除去分子筛粉尘后输送出去。

再生循环由加热与冷却这两部分组成。在加热部分，再生气由再生气加热器加热到分子筛再生温度附近后，有分子筛塔底部进入分子筛脱水塔(塔A)，进行分子筛再生过程。分子筛脱水塔(塔A)顶出来的再生气冷却到一定温度后，再进入再生气分离器分离出凝液，之后再生气可返回到湿原料气中，也可掺入产品气中，还可进入工厂燃料气系统中。一旦分子筛

GOIP设备是什么意思

床层被再生完全后，再生气将走再生气加热器旁通，进入分子筛脱水塔(塔A)以使床层冷却下来，当冷吹气流出口温度低于50℃时，冷却过程即可停止。[4,5]

2、天然气分子筛脱水流程优化

2.1、分子筛脱水常规流程

图1 分子筛脱水常规流程图

分子筛吸附过程：气体首先进入分子筛橇前置过滤分离器进行过滤，再进入脱水塔（A/B）进行脱水。经分子筛脱水后的天然气可得到水露点≤-60℃的天然气。出分子筛脱

水器的气体进入后置过滤分离器，除去天然气中携带的杂质和粉尘。过滤分离器中的杂质由排污管线进入闭排系统。除去杂质和粉尘后的天然气进入下游系统。

本文发布于:2024-09-22 09:32:21，感谢您对本站的认可！

本文链接：https://www.17tex.com/tex/4/163445.html

上一篇：2-多相多组分系统热力学典型例题

下一篇：海底可燃冰