三甘醇天然氣脫水裝置技術(shù)改造及效果解析

岳濤

摘? 要：三甘醇脫水法是當(dāng)前最為有效的技術(shù)形式，其通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)方法和工藝流程，實(shí)現(xiàn)了天然氣的脫水要求，并為相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)提供了有力的保障。該文就主要針對(duì)三甘醇天然氣脫水裝置技術(shù)流程、實(shí)際工作問(wèn)題以及操作注意事項(xiàng)進(jìn)行探究，最后有效地制定改善三甘醇天然氣脫水工藝技術(shù)的方法以及計(jì)算流程，由此為我國(guó)相關(guān)從業(yè)人員開(kāi)展工作提供可行的建議。

關(guān)鍵詞：三甘醇;天然氣;脫水裝置;技術(shù)改造

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ05? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 三甘醇天然氣脫水裝置技術(shù)工藝的主要流程

濕天然氣經(jīng)過(guò)原料氣過(guò)濾分離器，除去所含的固體顆粒、粉塵和游離水等后進(jìn)入脫水系統(tǒng)當(dāng)中，在脫水后會(huì)吸收到塔下部，之后能夠和塔上部多滲透地三甘醇貧液一同流入塔內(nèi)并實(shí)現(xiàn)逆流接觸的效果，天然氣當(dāng)中包含的飽和水會(huì)在三甘醇貧液的吸收下實(shí)現(xiàn)脫水的效果。而對(duì)于脫水后地天然氣也會(huì)通過(guò)吸收塔的頂部排除，再經(jīng)過(guò)干氣-貧液的換熱器進(jìn)行良好的換熱以后出裝置。之后其三甘醇的富液將會(huì)依次通過(guò)設(shè)備當(dāng)中的機(jī)械過(guò)濾器，還有活性炭的過(guò)濾器等進(jìn)行過(guò)濾，目的就是將其中涵蓋的雜質(zhì)和降解的產(chǎn)物進(jìn)行有效清除。其過(guò)濾系統(tǒng)會(huì)在最后將三甘醇富液有效地過(guò)濾出，再次實(shí)現(xiàn)和重沸器當(dāng)中的三甘醇貧液進(jìn)行合理?yè)Q熱，其液體將會(huì)流入緩沖罐當(dāng)中，最終會(huì)實(shí)現(xiàn)二次換熱的效果，之后進(jìn)入三甘醇的再生器富液再生塔當(dāng)中。

這樣可以有效地實(shí)現(xiàn)三甘醇富液的再生以及吸收水汽后在再生塔頂排出的效果，其中排出地氣體會(huì)相繼滲透到廢氣分液罐當(dāng)中。而廢氣分液罐當(dāng)中的氣體，會(huì)通過(guò)回收單元的尾氣燒灼爐進(jìn)行處理。再生后的三甘醇貧液在降溫后流入三甘醇的循環(huán)泵中通過(guò)增壓操作，隨后會(huì)進(jìn)入吸收塔的頂端，這也正是三甘醇吸收與解吸循環(huán)的整個(gè)過(guò)程，這樣才能真正滿(mǎn)足三甘醇天然氣的脫水要求。

2 三甘醇天然氣脫水裝置技術(shù)應(yīng)用中應(yīng)注意的事項(xiàng)

三甘醇加熱爐屬于天然氣加熱的裝置，其中的核心裝置就是加熱爐中的燃燒器，而熱效率會(huì)對(duì)其使用性能產(chǎn)生一定的影響。在對(duì)三甘醇進(jìn)行分解時(shí)，其溫度都要控制在206 ℃左右，所以如果其加熱爐的燃燒器性能低，將會(huì)使其爐管存在局部溫度偏高的現(xiàn)象，而大量地三甘醇會(huì)出現(xiàn)分解變質(zhì)，隨之會(huì)導(dǎo)致?tīng)t管發(fā)生破壞等嚴(yán)重問(wèn)題。

當(dāng)前我國(guó)實(shí)際運(yùn)用到的天然氣燃燒器，都是以負(fù)壓引風(fēng)的形式為主，其使用中會(huì)受到一定限制，就是空氣和燃?xì)忾g的比例難以實(shí)現(xiàn)合理調(diào)節(jié)，這樣會(huì)導(dǎo)致其火焰溫度偏低，最終會(huì)影響其加熱效率，因此，在實(shí)際中應(yīng)運(yùn)用安全性能高的，具有全自動(dòng)正壓效果的鼓風(fēng)式燃燒器來(lái)開(kāi)展工作，其能夠滿(mǎn)足自動(dòng)調(diào)節(jié)的要求，對(duì)空氣和燃?xì)獾谋壤M(jìn)行控制，由此能夠最大限度地運(yùn)用燃燒器來(lái)提升整體的熱效率。

對(duì)于三甘醇的再生塔運(yùn)轉(zhuǎn)，在排出水蒸氣時(shí)，難免也會(huì)有一些輕烴物質(zhì)隨之一起排出。而由于天然氣中的重組含量是不同的，也將會(huì)對(duì)輕烴比例產(chǎn)生影響，由于這些輕烴物質(zhì)一般都會(huì)直接排放到大氣中，這樣會(huì)產(chǎn)生一定的空氣污染問(wèn)題，嚴(yán)重的情況下會(huì)引發(fā)火災(zāi)。對(duì)此建議相關(guān)工作者應(yīng)在三甘醇再生塔的頂端設(shè)置冷凝裝置，將脫水吸收塔排出的三甘醇富液作為其冷源，使三甘醇再生塔頂端排出的水蒸氣和輕烴實(shí)現(xiàn)冷凝以及分離等操作，最終實(shí)現(xiàn)降低大氣污染、輕烴回收的要求。

綜上所述可知，對(duì)于當(dāng)前天然氣三甘醇脫水工藝來(lái)說(shuō)，其加熱爐以及燃燒器應(yīng)選擇正壓鼓風(fēng)式的燃燒器，由此能夠增強(qiáng)其燃燒器的熱爐效率。而且應(yīng)注重其中的再生塔頂端水蒸氣產(chǎn)生的輕烴的回收和利用，以此降低污染并擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益。

3 發(fā)生三甘醇損失的常見(jiàn)原因與應(yīng)對(duì)方法

3.1 天然氣攜帶中的損失

雖然三甘醇的蒸氣壓比較低，但是出塔的天然氣中也會(huì)帶走一些三甘醇，其主要原因就是塔背壓波動(dòng)范圍比較大，氣流的速度比較快，亦或是氣量不穩(wěn)定等，這樣就會(huì)導(dǎo)致三甘醇損失。而應(yīng)對(duì)的辦法是要確保其所接觸到的塔壓力設(shè)定的值在很小的范圍內(nèi)波動(dòng)（±0.1 MPa），應(yīng)緩慢進(jìn)行加減氣量的操作，其升壓的速度不要太快，恢復(fù)生產(chǎn)的初期十分關(guān)鍵。而且接觸塔必須要在設(shè)計(jì)合理的范圍以?xún)?nèi)運(yùn)行。

3.2 鹽污染和高溫降解會(huì)帶來(lái)?yè)p失

天然氣來(lái)氣端會(huì)攜帶一定的鹽類(lèi)，這樣會(huì)直接污染三甘醇，其在重沸器中的溫度不斷升高，鹽在三甘醇溶液中溶解度將會(huì)隨之下降。一般三甘醇中的鹽含量在200 mg/L～300 mg/L

的情況下，就會(huì)有加熱盤(pán)管沉積，在600 mg/L～700 mg/L的情況下，其鹽沉積的速度會(huì)加快，加熱盤(pán)管上將會(huì)形成一定量的鹽垢，其會(huì)加快設(shè)備的腐蝕，甚至?xí)l(fā)局部溫度升高而導(dǎo)致三甘醇降解。對(duì)此應(yīng)檢查天然氣進(jìn)吸收塔前的分離器，保證其分離的效果。而且三甘醇的機(jī)械過(guò)濾器以及活性炭過(guò)濾器壓差在100 kPa時(shí)，應(yīng)立即對(duì)濾芯進(jìn)行清洗或更換，以此來(lái)更好地控制重沸器溫度，確保三甘醇再生溫度在200 ℃，其波動(dòng)范圍也在5 ℃之內(nèi)。

3.3 三甘醇氧化的分解

三甘醇pH值下降，會(huì)導(dǎo)致固體顆粒以及焦質(zhì)烴類(lèi)沉積，并形成黑色黏稠伴有腐蝕效果的膠質(zhì)物質(zhì)等。這樣將會(huì)使三甘醇品質(zhì)下降。對(duì)此要在加注中減少三甘醇和空氣間的接觸，防止氧氣進(jìn)入三甘醇系統(tǒng)當(dāng)中。確保pH值控制在7.0～7.5，保證在pH值過(guò)低時(shí)可以通過(guò)添加三乙醇胺來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3.4 三甘醇的發(fā)泡問(wèn)題

三甘醇溶液發(fā)泡常常是由于三甘醇被鹽、碳?xì)浠衔?、污物及腐蝕抑制劑、化學(xué)物質(zhì)污染造成的。而且在調(diào)節(jié)三甘醇的pH值時(shí)，加入三乙醇胺如果過(guò)快或是量過(guò)大，都會(huì)引發(fā)三甘醇發(fā)泡?，F(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)的三甘醇溶液發(fā)泡現(xiàn)象是由天然氣的重質(zhì)組分（凝析油）引起的。

三甘醇的發(fā)泡會(huì)導(dǎo)致三甘醇與天然氣間不能充分接觸，因此會(huì)降低其脫水的效果，其接觸塔的塔盤(pán)中會(huì)形成穩(wěn)定的泡沫，而其中的干氣會(huì)在接觸到塔頂后帶走一些三甘醇。閃蒸罐內(nèi)形成大量泡沫后，三甘醇通過(guò)閃蒸氣管線(xiàn)大量地排放到相應(yīng)的低壓火炬罐內(nèi)，造成三甘醇流失。對(duì)此應(yīng)確保三甘醇具有一定的清潔度，并及時(shí)更換機(jī)械過(guò)濾器以及活性炭過(guò)濾器濾芯，加強(qiáng)過(guò)濾的同時(shí)還可以通過(guò)降低閃蒸餾壓力，提高閃蒸餾溫度，讓凝析油盡量被閃蒸出去。

另外，通過(guò)降低原料氣進(jìn)入分離器的溫度，使用過(guò)濾器和三相分離器等，將天然氣當(dāng)中的重質(zhì)組分盡可能的分離出來(lái)，確保發(fā)泡問(wèn)題得到有效控制。

4 三甘醇天然氣脫水裝置技術(shù)工藝計(jì)算的關(guān)鍵流程

首先確定幾個(gè)基礎(chǔ)參數(shù)。進(jìn)料氣的流量以及進(jìn)料氣的溫度、吸收塔的操作壓力、進(jìn)料氣的組成或相對(duì)密度、要求的露點(diǎn)降或干氣含水量。在確定這些數(shù)據(jù)之后就可以進(jìn)行工藝步驟計(jì)算，在計(jì)算時(shí)保證以下幾點(diǎn)。首先，要確定應(yīng)去除的水量、相應(yīng)的三甘醇循環(huán)流量。其次，進(jìn)入吸收塔的三甘醇要選擇使用最低濃度。再次，要科學(xué)計(jì)算三甘醇貧液與富液換熱器的操作尺寸。然后，計(jì)算出氣體、三甘醇換熱器操作的尺寸。最后，計(jì)算其過(guò)濾器尺寸，在對(duì)其使用的類(lèi)型進(jìn)行確定等。只有明確各項(xiàng)工藝計(jì)算流程，才能為三甘醇天然氣脫水裝置的有效運(yùn)作提供保障。

5 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)以上內(nèi)容，在實(shí)際的三甘醇天然氣脫水工藝中，也會(huì)發(fā)生工藝設(shè)備以及參數(shù)不確定的問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題，我國(guó)相關(guān)部門(mén)和工作者，必須要結(jié)合問(wèn)題來(lái)進(jìn)行分析和研究，從而制定完善的改良策略，確保三甘醇天然氣脫水裝置技術(shù)得到良好的運(yùn)用和發(fā)展，為相關(guān)領(lǐng)域的穩(wěn)定發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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