天然气超音速脱水技术评析

在天然气集输和处理过程中,天然气中含有的水蒸气易凝结形成液态水,其存在有很大的危害,天然气脱水则是防止水合物形成的根本措施。天然气超音速脱水技术属于天然气脱水中的低温冷凝法,利用拉瓦尔喷管、分离叶片加速饱和湿天然气达到气水分离之目的。天然气超音速脱水将膨胀机、分离器和压缩机的功能集中到一个管道中,大大简化了脱水系统,提高系统可靠性,并降低其投资、运行费用和减轻环境污染。天然气超音速脱水技术易于形成体积小、质量轻、成本低、可靠性高的脱水橇,非常适合单井集气工艺的井口、多井集气工艺的集气站的天然气脱水。     

天然气研究院涡流管技术获得3项专利授权

<正>经过10年的努力,目前,中国石油西南油气田公司天然气研究院在涡流管气液分离技术研究工作中,通过对亚音速涡流管和超音速涡流管的5轮研究,3项成果获得授权专利证书。这3项授权专利分别为:发明专利"一种超音速涡流管气体脱水脱烃的方法"(专利号:ZL201110071111.8)和"一种预成核超音速涡流管天然气脱水方法"(专利号:201010115527.0);实用新型专利"一种预旋流超音速旋流分离器"(专利号:ZL201120069282.2)。"一种超音速涡流管气体脱水脱烃的方法"设计了1种多级脱水、脱烃的流程,在能耗利用方面达到     

超音速分离器：天然气脱水脱烃的新型高效设备

超音速分离器（3S）是分离油气田天然气中的水分和NGL组分的一种新型高效设备。3S与传统的油气田脱水脱烃设备相比，具有工艺设备简单、高效、节能、环保、运转安全性和可靠性高、经济效益显著等诸多优点，是天然气脱水脱烃技术的一项重大突破。文章介绍了3S的研发概况、工作原理、分离天然气水分和NGL组分方面的优势，以及分离气层天然气中水分和油田伴生气中NGL组分的典型工艺流程和示例。     

天然气小制冷量低温脱水脱烃技术

在国内某采油厂集气站天然气集榆工程中应用天然气小制冷量低温脱水脱烃技术,降低其管输烃露点和水露点,大幅度降低了天然气低温脱水脱烃的制冷能耗,节约了运行费用,取得了明显的效果.     

基于HYSYS的超声速天然气脱水脱烃工艺设计

为解决超声速天然气脱水脱烃工艺设计受限于其核心设备超声速分离器的动力学设计以及以往数值模拟的设计方法繁琐且对物性参数变化敏感度较低的问题,分析其工作原理,基于HYSYS软件提出一套超声速天然气脱水脱烃工艺设计方法,并将其结果与数值模拟结果进行对比。结果表明,该工艺设计方法简便且满足工程设计要求。指出设计马赫数、气液分流比和压损比为超声速分离器的3个关键设计参数,分析其对天然气脱水脱烃效果的影响得出：设计马赫数越大,天然气露点降越大;气液分流比越大,天然气露点降越大;压损比越大,天然气露点降越大。     

小型LNG气化站的冷能利用

为了满足管道输送和化工利用的要求,天然气必须经过脱水处理。超音速技术用于天然气脱水,与传统工艺相比有明显优势。介绍了超音速分离器的工作原理和Laval喷管结构设计;对我国超音速脱水应用现状进行了分析,通过比较,认为3S型分离器与J-T阀并联然后与分子筛串联使用可用于天然气的脱水处理。     

一种新型的天然气脱蜡脱水脱烃工艺

通过对低温分离工艺中蜡堵问题的分析和研究,提出了一种新型的低温分离天然气脱蜡脱水脱烃装置及方法,即在传统低温脱水脱烃工艺的基础上,利用低温醇烃液与原料天然气中石蜡组成"相似相溶"的原理,将低温分离器底部的低温醇烃液通过泵注入到原料天然气中,改变天然气的组成,有利于石蜡在原料气分离器中的分离,降低原料气分离器分离温度,从而提高分离效率,减少醇液注入量,降低低温分离系统与醇液再生系统的能耗,降低操作费用,起到节能减排的作用,同时还能解决低温分离过程中的结蜡问题。     

非常规天然气超音速脱水工艺与设备发展研究

超音速旋流分离技术是天然气处理技术的一大创新,是超音速冷凝和离心分离技术的有机结合,是天然气脱水处理技术的发展趋势。分析了国内常用天然气脱水系统中存在的主要问题,介绍了超音速脱水技术在国内外的研究及应用情况,并在此基础上提出了一种适用于非常规天然气的脱水处理工艺,分析了改进型Twister管的技术特点,并对该工艺中通用脱水设备的功能要求进行了详细介绍。最后指出非常规天然气脱水处理技术应进一步深入研究的内容。     

超音速分离管技术在海上平台的应用分析

天然气超音速分离管技术是一种全新的天然气脱水和脱重烃技术,同常规技术相比,具有投资少、效率高、能耗低、体积小等优点,但是存在处理过程压力损失过大的缺点。文中通过分析,探讨了超音速分离管技术在海上平台天然气脱水和烃露点控制工艺中的应用,并与常规的天然气处理技术进行了比较。     

克拉2气田中央处理厂油醇分离工艺优化

克拉2气田中央处理厂的天然气脱水工艺中,低温分离器脱水后液相的醇烃液进入三相分离器,从混合腔中分离出乙二醇富液,进入再生单元经贫液冷却器换热至40度后进另一级三相分离器。两级三相分离器能力不同,其中脱水脱烃效果较差,本文分析三相分离器的控制问题及如何分配两级分离器,以达到油醇彻底分离目的。     

三相分离器在天然气处理厂的应用

为满足产品天然气长距离输送水露点和烃露点要求,需要对天然气进行脱油、脱水处理。榆林天然气处理厂天然气净化装置中的三相分离器是天然气分离过程中的关键设备,利用固定旋转导向叶片产生的离心力来实现气液分离,投产以来运行效果良好。     

天然气脱烃装置烃露点不合格原因分析及整改

国外大型气田均为含硫、含凝析油气田,其组分中含有大量的重烃,为保证管输的平稳运行,需要脱除重烃,且脱除重烃具有较大的经济价值。天然气凝液回收的两个主要步骤是天然气降温析出凝液和气液低温分离。通过分析研究土库曼斯坦某天然气净化厂脱烃装置烃露点不达标的原因,对低温分离器内部结构提出相应的整改方案。     

天然气超音速分离器中漩涡发生器及喷管的数值模拟研究

天然气超音速分离技术是近年来发展起来的新型天然气脱水技术。漩涡发生器及喷管是天然气超音速分离器的关键部件之一。通过对直叶片、折叶片和弯叶片三种不同叶片形式的漩涡发生器的流场进行了数值模拟研究,结果表明,弯叶片的漩涡发生器具有良好的性能。此外,对天然气超音速分离器的喷管流动进行了研究。结果证明,本文采用的漩涡发生器和喷管可以获得很低的温度和强大的离心力,可以使天然气中的水蒸气冷凝成小液滴并分离出来,从而达到天然气脱水的目的。     

超音速分离技术在塔里木油气田的成功应用

超音速分离技术是一种集低温制冷及气液分离于一体的新技术,2011年6月,国内引进的首套超音速分离器（super sonic separator,3S）在中国石油塔里木油田公司牙哈作业区凝析气处理厂投产成功。为此,介绍了超音速分离器的工作原理及脱油脱水工艺流程。运行效果表明,相对于传统制冷（如J-T阀、冷剂和膨胀机制冷）设备,超音速分离器具有以下优势：①效率高。发生在超音速喷管中的膨胀降压、降温、增速过程以及发生在扩散器中的减速、升压、升温过程,均为气体的内部能量转换过程,经过全面优化设计,能使能量损失降低到最低限度。②能耗低。与低温法丙烷制冷相比,在凝液收率相同的情况下,3S可减少制冷压缩机电耗50%～70%;而3S代替膨胀机,在凝液收率相同的情况下,可多回收15%～20%的压缩功率。③无转动部件、属静设备,因此运行更加安全可靠。④工艺过程和设备简单,投资省。⑤本身无消耗,无须水、电、仪表风的支持,除了温度和压力的监控,不依赖控制系统,运行成本低。⑥无废水、废液排出,对环境无影响。⑦体积小,占地和占有的空间小。超音速分离器可以更深度地脱水脱油,从而提高商品天然气品质,并可增加凝液产量,同时明显降低能耗,获得更好的经济效益。     

乙二醇循环系统的工艺运行分析

克拉2气田中央处理厂天然气处理工艺的重点是天然气的脱水脱烃,而保障脱水脱烃工艺安全运行的关键是乙二醇循环系统的正常操作。在乙二醇循环系统中,重点是乙二醇的再生问题。乙二醇再生效果的好坏,直接关系到脱水脱烃工艺是否能够正常运行和产品气的质量。本文就乙二醇循环系统的有关问题进行分析,并提出建议,以利于系统的优化运行。     

新型天然气超音速脱水净化装置现场试验

传统的天然气脱水技术存在处理量小、设备占用空间大、投资高、维护工作量大等缺点。2000年壳牌公司最先将超音速脱水技术用于天然气处理。它利用天然气在超音速状态下的蒸气冷凝现象进行天然气脱水，将膨胀机、分离器和压缩机的功能集中于一体。该装置具有无运动部件、结构简单可靠、无需人员职守、制造运行成本低等优点。2003年中国石化胜利油田和北京工业大学在国内率先开展了超音速分离管的研发工作，相继完成了基础理论研究、数值模拟研究、室内试验研究，近来又进行了现场试验研究，为超音速脱水工业化的可行性进行了验证。试验发现：超音速分离管进出口天然气露点降最大逾35 ℃，最小逾10 ℃；分离管的产液量为17 mL/m³，整个系统的产液量在28～40 mL/m³。该系统不仅有效地降低了天然气的水露点还可进行轻烃回收工作。     

克拉气田某处理厂干气烃露点问题的探讨

克拉气田某处理厂采用三甘醇脱水工艺对原料气进行脱水处理,脱水后的干气水露点合格,但烃露点较高。由于天然气具有反凝析现象,随着干气在输送过程中压力的降低,会有液态烃析出,从而对管道、设备、下游用户造成不同程度的危害。为了达到合格的烃露点,避免液态烃的析出,根据我国国家标准对烃露点的不同规定,提出了烃露点控制的改进流程及两种烃露点的控制方案。使用HYSYS软件进行模拟比较,确定采用GB 17820-2012《天然气》对天然气烃露点的控制要求,以保证处理厂至轮南首站的外输管线内无液态烃析出。同时,对气-气换热器和低温分离器进行初步选型,并提出了反凝析现象的控制措施。     

青海油田天然气净化处理工艺探讨

天然气净化处理是天然气作为商品气外输销售前必须经过的一道工艺。不同组分的天然气其经济的处理工艺也不相同。通过对柴达木盆地涩北、南八仙、东坪-牛东气田脱水脱烃工艺的分析,提出了三甘醇脱水、丙烷制冷脱水脱烃和J-T阀制冷脱水脱烃工艺在青海油田各气区脱水工艺的适用条件,对青海天然气田地面建设具有一定指导意义。     

氨制冷工艺在天然气处理中的应用

本文重点对苏里格气田开发过程中采用的氨制冷低温分离脱水脱烃天然气处理工艺的应运情况进行了阐述,运行效果进行了分析,为苏里格气田的大规模开发提供技术依据。     

天然气超音速脱水技术在新疆油气田的应用前景

新疆油气田天然气主要采用三甘醇和J-T阀低温脱水技术.重点阐述了,近几年国内外天然气脱水新技术-超音速脱水技术工作原理和发展及应用状况.该项技术是利用天然气自身压力能,通过拉瓦尔喷管加速到超音速,使天然气温度和压力急剧下降,在超音速下产生强烈的气流旋转将液滴分离出来,并对干气进行再压缩,达到脱水效果.该项脱水技术相比传统使用的三甘醇和和J-T阀低温脱水技术,具有组橇方便灵活、缩短建设周期、降低工程投资和运行费用的优势,该技术在新疆油气田的沙漠边缘气田应用前景广阔.