天然气脱水装置工艺分析与改进

分析了在役三甘醇脱水装置设计和运行中存在的主要问题,提出了改进的工艺措施和脱水工艺流程。在三甘醇脱水改进工艺流程中,应用了高效的板式换热器和先进的旋转齿轮甘醇泵,改善了甘醇贫富液换热效果,取消了甘醇贫液水冷却器、循环水系统及泵出口缓冲装置,简化了工艺流程,降低了脱水装置的能耗及操作费用,在脱水装置设计和技术改造中具有推广应用价值。     

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。     

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。     

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。     

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。     

三甘醇脱水装置的节能设计

为减少天然气在输送过程中对长输管道的腐蚀危害,需进行脱水处理。目前国内气田站场大多采用脱水剂吸收法脱水,但脱水剂三甘醇再生过程中会消耗大量热能,故三甘醇脱水装置属于高耗能设备。通过对脱水装置中的主要耗能设备即高压吸收部分的吸收塔、低压再生部分的重沸器进行结构改进,优化工艺流程,引入板式换热器,使整个装置的能耗降低,节约了能源,减少了装置的运行成本,提高了装置的市场竞争力。     

三甘醇撬装脱水装置在涪陵页岩气田的应用

涪陵页岩气田作为国家级页岩气示范区,已顺利实现50×10~8m~3年产能的建设目标。依据其高品位、不含H_2S的气质组分特点,采用多井集输、集中脱水的集输工艺,天然气只需经脱水站脱出部分饱和水达到外输商品气质要求后,直接供给下游用户。通过介绍三甘醇撬装脱水装置的工艺原理、系统组成和该工艺的先进性,并结合现场应用情况,表明该装置具有占地面积小、处理量和操作弹性大等优点,特别是能量泵和高效板式换热器的使用,极大的降低了能耗,年节约电量13.6×10~4kW.h。通过3座脱水站的应用实践,三甘醇撬装脱水装置经济效益和推广应用价值明显。     

伊朗雅达油田伴生气三甘醇脱水工艺影响因素分析

伊朗雅达油田开发周期较长,各类生产工艺参数变化范围大。对油田伴生气三甘醇脱水工艺各运行参数的相互影响因素进行分析,有利于三甘醇脱水工艺的生产优化。采用HYSYS(石油化工工艺流程模拟软件)构建计算模型,考虑三甘醇循环量、进塔温度、浓度、湿气温度、气提气量和再沸器温度等参数对脱水效果和工艺能耗的影响,分析结果显示:提高三甘醇循环量和浓度、降低湿气温度均有助于提升脱水效果,而三甘醇进塔温度对露点降影响较小;提高气提气量和再沸器温度有助于提高甘醇贫液浓度。另外,脱水工艺参数的改变均会影响装置能耗和运行成本,实际生产中应多方位统筹考虑各相关因素,对运行参数的取值进行优选。     

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。     

高含硫天然气集气站三甘醇脱水工艺对比

三甘醇(TEG)脱水工艺是目前天然气工业应用较为普遍的一种方法。从高含硫气田采出来的天然气需要先脱除其中的水分,以防止水合物生成及减轻天然气输送过程中产生酸液带来的腐蚀危害。三甘醇脱水工艺在各集气站中已经得到广泛使用,但不同的脱水工艺对管道和设备的腐蚀存在差别。通过HYSYS模拟,对三甘醇脱水典型工艺、再生废气回收利用工艺、三甘醇高压富液气提工艺、三甘醇低压富液气提工艺4种脱水工艺进行了论证。分析得出,三甘醇低压富液气提工艺的脱水效果好,减轻了对设备的腐蚀,并能显著降低H2S的排放,有效解决了再生废气的污染等问题,具有较高的推广价值。     

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。     

进口天然气橇装式脱水装置运行评价及参数优化

靖边气田投入开发以来使用了几十套进口橇装式脱水装置，良好的性能为气田的生产提供了有力保障，成为集气站生产的核心设备。随着气田的进一步开发，部分橇装式脱水装置出现了三甘醇溶液发泡、盐结晶堵塞、三甘醇损耗量增大等问题，这些问题给气田的生产组织带来一定困难。因此，挑选了部分具有代表性的橇装式脱水装置进行性能评价试验，通过对橇装式脱水装置各单元运行参数以及脱水后水露点等进行现场测试，进一步摸索了橇装式脱水装置的合理处理能力，优化运行参数，完善工艺，确保脱水装置平稳、经济运行。     

2.9 Mt/a蜡油催化裂化装置能耗分析与节能措施

根据中国石化青岛炼油化工有限责任公司2.9 Mt/a蜡油催化裂化装置基础设计数据及首次开工当年数据进行能耗分析,结合装置的实际生产情况,指出装置的节能降耗方向。通过提高装置运行负荷、优化装置进料结构和操作条件、实施机泵叶轮切削和改造余热锅炉等措施,有效地降低了装置能耗,2012年装置能耗累计值为1 602.1 MJ/t,刷新了国内同类装置能耗记录。与设计值相比,该催化裂化装置实施各类节能降耗措施后,加工成本可降低6 738万元/a,对国内其它炼油企业的节能工作具有一定的借鉴意义。     

芳烃联合装置节能降耗方法探讨

结合芳烃联合装置的发展形势,通过对国内某4套典型芳烃联合装置运行能耗的构成进行分析,确定该类装置的主要能耗在于燃料、电和蒸汽的消耗。总结了目前国内外常用的芳烃联合装置节能降耗方法,利用实际经验和调研结果,从采用新型吸附剂、采用单台吸附塔新工艺、采用轻质解吸剂替代对二乙苯（PDEB）、优化吸附塔运行参数、加热炉节能优化和选用高效节能设备等角度探讨芳烃联合装置的节能降耗方法。芳烃联合装置节能降耗应该由设计单位和生产单位紧密结合,在设计阶段就应充分考虑生产过程面临的问题,充分优化工艺路线、方案和设备设计,尽可能降低装置的能耗。同样,装置运行过程中,生产部门应标准化、精细化管理,优化日常操作,从而进一步降低装置的操作能耗。