天然气三甘醇脱水装置节能分析

目前,国内多数三甘醇脱水装置运行状况正常,基本能达到管输天然气水露点的要求,但现有三甘醇脱水装置普遍存在甘醇贫富液换热效果差、高压甘醇富液的压力能未得到有效利用、工艺参数不够优化等问题,导致脱水装置的能耗偏高。为了有效降低脱水装置的能耗,实现脱水装置的节能运行,本文分析了国内三甘醇脱水装置用能方面存在的主要问题,提出了甘醇脱水装置的主要节能措施,并对常规的三甘醇脱水装置工艺流程进行节能改进。在流程中应用了先进的能量转换泵和高效的板式换热器,取消了甘醇泵前水冷却器、循环水系统及泵出口缓冲装置。本文对脱水工艺的应用实例进行了工艺模拟和能耗分析,分析表明：与常规三甘醇脱水装置相比,改进后的甘醇脱水工艺节能效果显著,提高了能量综合利用率,简化了工艺流程,在工艺设计和技术改造中值得推广使用。     

五宝场气田三甘醇脱水装置优化分析

针对常用三甘醇脱水工艺存在“计量泵的出口压力和流量波动较大,泵流量调节不便,换热效果差,甘醇再生热负荷大”的不足,五宝场气田三甘醇脱水装置采用先进的齿轮泵和高效的波纹板式换热器,取消了泵出口缓冲罐、甘醇贫液水冷却器及循环水系统。为此,论述了该气田三甘醇脱水装置工艺流程及设计特点,探讨了现有三甘醇脱水装置中甘醇泵和甘醇贫富液换热器存在的问题,分析了装置的优化设计。该装置的成功运行表明：与同类常规三甘醇脱水装置相比,采用先进的齿轮泵和高效的波纹板式换热器,三甘醇脱水装置的再生塔重沸器热负荷降低了54 kW,燃料气用量减少了8 m3/h,其单位综合能耗降低了72 MJ/104 m3,节能效果明显。     

三甘醇脱水装置节能设计

本文通过分析典型天然气三甘醇脱水装置工艺流程,得出能耗偏高的原因,提出采用开米尔能量循环泵替代电泵充分利用高压三甘醇的压力能;用板式换热器替代管壳式换热器,提高贫液进重沸器温度,降低重沸器负荷;并通过Uni Sim软件模拟计算了节约的能耗。通过对典型天然气三甘醇脱水装置工艺流程的分析,得出能耗偏高的原因,提出三甘醇脱水装置节能设计,并通过工艺模拟计算了节约的能耗。     

新型板式换热器在三甘醇脱水装置中的应用

在三甘醇脱水装置中合理地组织工艺流程 ,选择工艺参数 ,用新型板式换热器取代传统的管壳式贫富液换热器 ,可以大大降低脱水装置的能耗、操作费用及总投资 ,取得较好的经济效益。本文结合工程实例对板式换热器应用在三甘醇脱水装置中的节能效果进行了介绍。     

天然气甘醇脱水

本文介绍用于天然气脱水的甘醇种类及适用范围;BS&B 三甘醇移动型和固定型脱水装置设计特点;卧龙河天然气处理工厂的三甘醇脱水装置的工艺流程、平面布置及主要设备等。     

海上油气田天然气三甘醇脱水装置工艺优化研究

三甘醇脱水装置作为一种成熟且常用的天然气处理装置,广泛应用于海上平台。以某海上平台天然气三甘醇脱水装置为例,介绍了其工艺流程现状,分析了该工艺流程存在的问题。利用工艺模拟软件HYSYS进行模拟分析,发现提高闪蒸温度可以提高三甘醇富液中烃类的闪蒸效果,但效果不显著,使用三甘醇预换热器提高闪蒸温度的实用性不强。针对上述分析结果,提出两种降本增效优化方案。方案一,吸收塔至闪蒸罐间设备的设计压力仍保持8 100 kPa,同时优化掉三甘醇预换热器;方案二,在吸收塔三甘醇富液出口的调节阀后设置串气工况的安全阀,同时将再生塔顶部冷凝器、三甘醇预换热器和三甘醇闪蒸罐的设计压力降低。上述两种优化方案,均可以避免国外专利技术对关键设备的制约,不但可以降低项目建设阶段的投资成本,还可以减少设备采办的周期。     

低压大处理量天然气三甘醇脱水橇装装置

针对三甘醇常规设计在低压大处理量的条件下存在的问题,研制了两套低压大处理量天然气三甘醇脱水橇装装置。介绍了这两套装置的设计特点和现场运行情况。论述了在工艺流程设计中如何做到既脱水又脱盐;阐述了简化流程不设闪蒸罐的理由,以及设置板式贫富液换热器的道理和效果。     

储气库三甘醇脱水装置大型化技术研究

三甘醇脱水工艺是国内外普遍使用的天然气吸收脱水技术,目前盐穴型和干气气藏型储气库均采用此技术脱除天然气中饱和水分。随着大库容储气库项目的不断建设,注采气量不断攀升,对采出气天然气脱水设备大型化的需求越来越多。为适应大型储气库的脱水需求,建设节约占地面积、降低装置能耗、增强工况适应性的大型化三甘醇脱水装置势在必行。结合目前国内外典型三甘醇脱水装置建设情况,以及对国内某储气库三甘醇脱水装置大型化设计方案的对比研究,通过工艺模拟计算、设备制造能力调研、装置能耗分析计算,确定三甘醇脱水装置大型化的最佳经济点和工况适应性;完成了工艺流程优化、生产过程的物料平衡分析,得出了大型三甘醇脱水装置的实际负荷对应关系,以及大型化合理运行最佳经济点;优化总结出三甘醇脱水装置大型化规模的选择和设计思路,确定了直燃加热方式的最佳规模。     

顺北二区高含硫天然气脱水工艺技术研究

目的通过天然气脱水有效降低H₂S对高含硫天然气矿场集输系统的腐蚀危害。 方法在国内外高含硫天然气脱水技术研究的基础上,优选确定了三甘醇溶剂吸收法作为顺北二区高含硫天然气的脱水处理工艺,并在传统三甘醇脱水工艺流程的基础上充分考虑了顺北二区高含硫天然气的特点,局部优化改进了传统三甘醇脱水工艺流程,增加了原料气进吸附塔前的分离处理工艺和闪蒸气回收处理工艺;同时,基于富甘醇预热位置、再生纯度以及H₂S的影响,开发了两级贫/富液换热预热、LNG气化气提的富甘醇再生工艺流程。 结果改造后,脱水工艺通过增压回收处理实现了脱水系统含硫尾气零排放,通过LNG气化气提实现了三甘醇高效脱硫和提纯相结合,解决了酸性环境下再生装置的腐蚀及检修难题。 结论该脱水工艺有利于顺北二区总体开发规划的实现,形成了适用于顺北二区高含硫天然气的高压集输脱水流程,为后续顺北天然气区块的进一步开发提供了技术支撑。      

撬装天然气脱水装置运行中常见问题分析及对策

三甘醇因其具热稳定性好、吸水性强、蒸汽压低等优点,作为天然气脱水溶剂得到了广泛的应用。本文根据撬装三甘醇脱水装置的脱水原理及工艺流程,结合装置运行过程中出现的问题,通过分析和研究,提出了相应的预防或解决措施。     

三甘醇脱水的计算机模拟分析

为了提高三甘醇脱水效果,有必要考察各种因素对脱水效果的影响。采用HYSYS软件对处理量为15×104m3/d的三甘醇处理装置进行定量分析。通过计算可知,一定范围内,降低湿天然气和贫甘醇进塔温度,提高贫甘醇浓度、TEG循环量、操作压力或者增加塔板数,脱水效果加强。在本装置中,湿天然气和贫TEG溶液的最佳进塔温度分别为30℃和36℃。理论塔板数为2,操作压力为6.4MPa,贫TEG溶液浓度为98.8%,循环量为0.3 m3/h时,天然气水露点从32℃降至-8.647℃。同时,引入少量汽提气可以大幅度降低脱水后干气的水含量,增强脱水效果。     

酸催化二甘醇脱水环化反应研究

以硫酸、磷钨酸、ZRP-5分子筛为催化剂,研究了二甘醇(DEG)脱水环化的反应规律。结果表明,DEG发生分子内脱水环化反应,生成1,4-二氧六环(DOX),DEG分子间脱水不仅可以生成四甘醇、六甘醇等,同时可生成三甘醇、五甘醇等一系列的多甘醇(PEG)。不仅DEG可以脱水环化生成DOX,在反应中生成的PEG也同样可以进行生成DOX的反应。对于二甘醇(DEG)脱水环化反应,硫酸是性能优良的催化剂,反应可以在较低的温度下进行,馏出产物中DOX选择性大于95％。     

煤层气三甘醇脱水优化设计

目前,我国煤层气脱水工艺主要参照低压气田脱水处理方法,存在工程投资大、工艺能耗高等问题。煤层气低产的开采特点决定了煤层气集输处理工艺的重点在于节省投资提高处理工艺的适应性。对现役煤层气脱水工艺存在的问题进行了分析,发现现役工艺主要存在过滤分离器、甘醇泵及缓冲罐使用效果差、贫富甘醇换热效果差等问题。针对工艺流程和工艺设备提出了改进措施,以提高脱水效率,降低工程投资,改善工艺适应性,达到节约能耗的目的。最后以山西沁水煤层气气田的气质为例,使用HYSYS软件分别对传统设计和优化设计进行了模拟比较,模拟结果显示,与传统设计相比,该煤层气三甘醇脱水优化设计可有效降低约65%的综合能耗,具有脱水效率高、适应性强、工程投资和能耗低的特点。     

含BTEX三甘醇再生废气的回收利用

三甘醇脱水工艺是天然气工业中应用最早也最为普遍的一种方法。通常,采用气提再生对三甘醇贫液进行提浓,使得外输干气水露点达到环境要求。目前,由于三甘醇脱水工艺中再生废气采用直接排放的方式,当天然气中含有BTEX组分时,对环境与生产人员造成极大的危害。通过HYSYS模拟,论证了三甘醇脱水典型工艺流程,再生废气经过冷凝后回收用作气提气的改进工艺与DRIZO脱水工艺。分析得出,DRIZO脱水工艺脱水效果好,能耗低且能显著降低BTEX的排放,有效解决了再生废气的污染及三甘醇损失等问题,具有较高的推广价值。     

热泵应用于MDEA再生系统的可行性分析

在天然气MDEA脱硫工艺中,大部分的动力和能量消耗于MDEA溶液的再生过程,将热泵应用于MDEA再生系统可减少蒸汽用量和冷却贫液的冷却水量。通过对MDEA再生系统流程进行夹点分析,结果表明:热泵在供热模式下运行具有可行性,能产生一定的节能效果,是天然气净化和热泵产业的重要发展方向之一。热泵在MDEA再生热交换上的应用具有良好的发展前景,可以产生显著的经济社会效益。     

三甘醇脱水装置换热网络夹点技术分析

三甘醇（TEG）脱水工艺是目前国内外天然气净化中应用最广泛的脱水工艺。为有效降低装置能耗,应用夹点技术对TEG脱水装置的换热网络进行了优化分析,运用HYSYS流程模拟软件模拟TEG脱水流程,并从模拟工艺数据中提取参与换热的冷、热物流物性数据,应用温-焓图、栅格图和问题表格法等夹点分析技术对TEG脱水流程的换热网络进行分析,找到装置用能的“瓶颈”--冷、热物流传热温差过大,阻碍热量进一步回收。综合分析温-焓图和TEG再生工艺,发现通过提高富TEG溶液换热后温度,可以降低物流传热温差,增加热量回收。对比优化前后天然气TEG脱水装置的工艺流程,HYSYS模拟所得能耗数据表明优化后脱水装置TEG再生器加热负荷降低了39.40％,问题表格法计算优化后贫TEG溶液冷却量减少了156.20 kW。     

三甘醇脱水技术在元坝气田净化装置中的应用

针对水摩尔分数约为0.09%、体积流量为9.6×10⁴~10.6×10⁴ m³/h的湿净化气,三甘醇(TEG)循环量为2.50~2.85 t/h,外输产品气水露点在-19℃以下,满足水露点要求。当TEG重沸器蒸汽用量为529~549 kg/h时,再生后TEG质量分数从96.9%升至99.7%。为了避免TEG再生热源不稳定、贫溶剂后冷管式换热器结垢严重等工艺缺陷,对脱水工艺进行了优化:①以自产表压为3.8 MPa的中压蒸汽为热源,确保TEG再生温度稳定,并使其易于调节,拟合蒸汽用量与TEG重沸器温度关系曲线;②采用富TEG未预热直接闪蒸工艺,减少富液预热过程,去除富TEG中大部分轻烃组分,在满足脱水单元要求的同时,减小能耗和节约成本;③将TEG贫液后冷器由管壳式换热器更换为不锈钢材质的波纹板式换热器,更换后换热器长时间运行平稳,减少了换热器配件的更换频次。