分子筛脱水装置的工艺设计及应用

分子筛脱水是目前国内外应用较广泛、技术较成熟的脱水工艺。分子筛脱水具有受进口介质的工艺参数(压力、温度、流量)影响小,适应性强,对装置的腐蚀性小,装置操作简单,占地面积小等特点,能够满足天然气深冷加工要求。本文结合工程应用实例,对天然气分子筛脱水工艺流程、工艺计算、主要工艺参数选择、分子筛脱水塔内部结构进行了讨论。     

某脱水装置分子筛吸附塔设置数量的选择

以海外某油气处理厂分子筛脱水装置的实际设计数据为例，对于在该装置中分别设置2个、3个或4个分子筛脱水塔的方案，从吸附周期、设备投资、操作费用及与其它系统的相互关系等各个方面进行对比，选择出最佳的分子筛脱水方案。     

分子筛脱水工艺简述

分子筛脱水是目前国内外应用较广泛,技术较成熟的脱水工艺.脱水后干气含水量可低至10-6.该法操作简单,占地面积小,对进料气的温度、压力和流量变化不敏感.天然气分子筛工艺一般分为两塔流程、三塔或多塔流程.总结了天然气分子筛脱水装置的一些重要操作参数,供工程设计参考.     

分子筛脱水装置内部生成单质硫的分析及改造方案

以哈萨克斯坦让纳若尔油田湿气回注工程分子筛脱水装置生成固态堵塞物的分析数据为依据,确认固态堵塞物为单质硫及其混合物。对该分子筛脱水装置内生成单质硫的原因进行了分析、阐述了装置内设备、管道、阀门的影响,提出了装置改造方案,为类似原料气中含O2及H2S的天然气分子筛脱水装置设计提供参考。     

一种特殊气质分子筛脱水方案设计

本文以哈萨克斯坦让纳若尔油田湿气回注工程的实际设计数据为例,对含硫天然气中同时含部分氧气的特殊气质的分子筛脱水工艺方案,从其主要工艺特点、设备选择、材料选择、平面布置、主要节能措施、能耗等方面进行了阐述,为含氧及硫化氢天然气分子筛脱水装置的设计提供了参考。     

改进的分子筛脱水装置在页岩气脱水中的应用

页岩气开发过程中多在集气站进行脱水处理,工艺多采用三甘醇(TEG)脱水,但边远页岩气单井的开发需脱水后再进入外输管网。针对这类单井产气量小、工况不稳定等特点,若采用三甘醇脱水工艺,存在投资和运行成本增加、装置运行不稳定等问题。通过对重庆页岩气公司足202井的特点进行分析,综合比较了分子筛与三甘醇脱水装置的优缺点,并对工艺与设备进行了集成创新,提出了利用分子筛进行井口气脱水的新思路,研制出一套处理量为12×104 m^3/d的撬装分子筛脱水装置,并在现场进行了成功应用。分析结果表明,装置满足脱水需求,节省了投资和能耗。另外,装置在针对性和适用性上有许多亮点,在自动化和信息化方面进行了有益的尝试,可为类似天然气分子筛脱水系统的设计提供参考。     

凉风站分子筛脱水装置运行现状分析

介绍了凉风站分子筛脱水装置的运行现状,对吸附塔、加热炉等主要单体设备进行了分析,并结合现场实际,归纳总结出装置运行至今所出现的问题及整改措施,针对当前尚未解决的影响安全生产的问题,参考国内外现有分子筛脱水经验,提出了确实可行的解决措施,为保障分子筛脱水装置正常运行提供一定的参考。     

凝液脱水及气体干燥装置切换程序的控制参数

由中国石油工程建设公司承建的科威特集油站工程包括２７＃和２８＃两个集油站,两站的凝析液处理部分采用了相同的工艺,均采用分子筛吸附脱水装置,该装置操作稳定可靠,工艺成熟。该装置的程序考虑了更多的工艺参数对操作进行控制。以边缘累积流量作为对装置程序的操作控制参数,提高了装置的运行效率,减少了工艺参数波动对装置的影响,保证了装置的运行质量稳定可靠。采用低液位报警、低压报警、高压报警等参数作为程序切换操作     

新疆某天然气处理站分子筛脱水橇投产故障分析及处理措施

分子筛投产过程中,再生周期内温度达不到要求,会导致分子筛塔再生不完全,直接影响到下一个吸附周期内的水露点。本文结合现场实际投产过程,通过对分子筛脱水吸附、再生、冷吹流程参数分析,找到分子筛再生过程中故障发生的原因并解决该故障,以期为后续分子筛装置投产时的故障分析提供可借鉴之处。     

分子筛脱水装置再生过程仿真及控制优化

再生温度是影响分子筛再生效果的关键因素,研究再生工艺过程的温度变化,进而对控制方案进行优化,对提高分子筛脱水装置运行效率及降低能耗有重要意义。为提高自控设计水平,在设计过程中通过建立再生工艺系统内分子筛塔、气体换热器和再生气加热炉等工艺对象的动态数学模型,对整个再生过程温度变化情况动态模拟仿真,探索通过PID参数整定、分子筛塔切换流程优化、前馈反馈控制和智能控制优化控制等方法提高装置运行性能、降低能耗。     

低负荷下双塔分子筛脱水工艺对产品天然气中H2S含量的影响

中国石油西南油气田公司川西北气矿天然气净化厂脱水装置采用分子筛吸附脱水双塔工艺,一塔吸附,一塔再生,二者切换使用。在低负荷运行状态下,分子筛塔进行再生时,其产品气中H_2S含量出现周期性波动情况,存在超标的潜在风险。经过研究与分析制定了优化调整方案,通过延长吸附再生切换周期、减少再生时间、降低再生温度等操作后,分子筛脱水装置再生时产品气中H_2S质量浓度降至10 mg/m~3以下,并趋于平稳,较好地解决了这一生产异常问题。     

分子筛的选型与比较

分子筛脱水工艺广泛应用于石油天然气行业,在天然气分子筛脱水工艺中又以3A和4A分子筛使用最为广泛。以土库曼斯坦某天然气处理厂脱水单元为例,着重对比了运用3A和4A分子筛的物料参数,并根据实际情况选择适合工艺的分子筛。比较分析得出:只要原料气中含有H2S、CO2和有机硫,就会直接影响到分子筛的选型,H2S和CO2含量如果相对较高,4A分子筛就会吸收一部分H2S和CO2,从而降低分子筛的容水量,影响分子筛对H2O的吸附,并且4A分子筛会催化生成有机硫,造成系统中有机硫的积聚。3A分子筛的吸水能力、吸收H2S和CO2的能力都较4A分子筛弱,气催化生成有机硫的能力也较弱,可以避免系统中硫总量的积聚,故选用何种分子筛需要根据生产要求来确定。     

分子筛脱水装置运行问题分析及处理

中国石化西北油田分公司某采油厂轻烃站天然气脱水处理采用分子筛三塔流程,在运行过程中出现冷吹初始阶段出口温度升高、再生较快的异常情况。为此,该轻烃站在排除设备故障后,取再生气分水器排污样进行亚硫酸检测,结合气样XRF元素含量检测结果,分析得出导致分子筛失效、温度升高的本质原因为进站原料气中含氧量偏高,使得铁、氧及H_2S在干燥塔内发生一系列化学反应,放出热量。基于上述原因,采取相应的措施,打破化学反应所需环境条件,从而恢复正常生产,该装置的操作经验可为同类装置的设计及运行提供参考。     

混装分子筛脱水脱硫醇工艺在阿姆河处理厂的应用

SRI国际公司的研发人员（美国加州门洛帕克市;www.sri.com）开发出一种新型氨法脱碳技术。这是一种新的氨基混合盐法过程,避免了冷氨路线的一些问题。SRI过程（工艺）的关键是烟气气流注入吸收塔的底部,与铵水溶液和钾碳酸盐逆流接触。反应在20~40℃下发生,其吸收速度约为冷氨法的5倍。碳酸钾的主要作用是降低蒸汽压,避免波动更大的氨的损失。吸收剂在塔的下部,碳酸铵的比例很高。     

超音速脱水在天然气处理中的应用

简要介绍了土库曼斯坦阿姆河右岸A区块第一天然气处理厂两种不同分子筛在同一吸附塔内分层混装的脱水、脱硫醇工艺原理及工艺流程,总结了分子筛在天然气深度脱水、脱硫醇工艺中的应用优势。     

雅克拉凝析气田高压脱水工艺的成功应用

雅克拉凝析气田位于新疆阿克苏境内，2005年11月29日建成投运的260×10⁴m³/d雅克拉集气处理站是目前中石化最大的高压凝析气处理装置。该站的高压分子筛脱水工艺为两塔流程，采用差压再生（吸附压力5.9 MPa、再生压力2.8 MPa）、再生气自动回收工艺技术，并采用时序控制程序自动切换，具有工艺简单可靠、自动化程度高、热能利用率高、脱水露点深度高、操作维护简单、投资较少、运行成本低等优点，自建成投产以来运行稳定，效果十分显著。该工艺装置的成功应用，对类似脱水装置设计、操作具有一定参考价值。