HYSYS软件在某海上气田三甘醇脱水工艺中的应用

为了优化某海上气田三甘醇脱水工艺,确定合理参数,实现最优处理效果,采用HYSYS软件建立模型,在天然气处理量为200×10~4 m~3/d、吸收塔操作压力(表压)为10 600 kPa、贫甘醇循环量为1.17 m~3/h的工况下,对天然气入口温度、贫甘醇入口温度、贫甘醇质量分数、再沸器温度、汽提气流量进行模拟优化,得到各自变量与因变量之间的变化关系。在此基础上,得出最优运行参数,从而指导现场实际。经验证,在天然气入口温度为33℃、贫甘醇入口温度为40℃、贫甘醇质量分数为99.30%的工况下优化参数,天然气脱水系统运行正常,外输干气水露点达到平台外输标准,表明HYSYS软件可根据实际工况对现场工艺参数模拟优化,结果较准确,可在其他海上气田推广应用。     

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。     

基于Aspen HYSYS软件的天然气脱酸流程模拟与优化

基于Aspen HYSYS软件,针对天然气中的烃类和胺类组分分别选用Peng-Robinson状态方程和Acid Gas-Chemical Solvents状态方程,对处理量为100×104 m3/d的天然气脱酸装置进行模拟,分别考察胺液中哌嗪质量分数、胺液循环量、吸收塔和再生塔理论板数、贫胺液进吸收塔温度等操作参数对...     

工艺气脱水装置外输管线中液滴来源及分布特性研究北大核心CSCD

目的对天然气净化厂内脱水装置出口净化气中夹带的液滴进行溯源与分布特性的定量分析。方法对外输管线内液滴取样进行组分分析,并对4列稳定生产运行的天然气脱水装置(三甘醇吸收塔)出口开展了液滴在线检测。结果实验分析发现,收集液样品主要由三甘醇和环丁砜组成,其质量分数分别为89%和10%,出口液滴质量浓度小于300 mg/m^(3),粒径小于1μm的液滴占比大于90%,峰值粒径d mod约0.2μm。湿气处理量和气相压力变化直接影响液滴的分布特性。结果表明,脱水装置下游外输管线内的液滴由三甘醇吸收塔和上游脱硫装置的气液夹带产生,在湿气处理量(20℃,101.325 kPa下)为260×10^(4)~290×10^(4) m^(3)/d、550×10^(4)~650×10^(4) m^(3)/d的范围内,处理量的增加导致吸收塔内夹带液滴的质量浓度明显增大,出口气体中更易夹带较大液滴(粒径>0.5μm)。当气相压力为5.1~6.0 MPa时,压力升高对夹带液滴的质量浓度无明显影响,但会导致出口液滴粒径分布变窄。结论明确了三甘醇脱水装置外输气中夹带的液滴来源和分布特性,可从技术层面为夹带液滴的过滤分离方案提供理论参考依据。     

旋流管塔盘在三甘醇吸收塔中的应用

随着油气田开发规模的逐步扩大,天然气产量逐渐增加,原有的脱水装置不能满足增产后的脱水要求,需要对其进行改造。改造已建三甘醇脱水装置,可以利用原有设备,增加天然气处理量,降低改造成本。旋流管分离技术在高效分离器和高效塔盘中均有应用,显著提高了气液分离效率,两者结合使用,既可以提高天然气处理量,又可以减少三甘醇损失和烃类夹带。使用旋流管塔盘改造已有三甘醇吸收塔,可使处理量达到整装填料的160%,泡罩塔盘的400%。使用旋流分离塔盘新建三甘醇吸收塔,可减小塔尺寸,降低基建成本。经验表明,旋流管塔盘适宜在处理量大于5×106m3/d的天然气脱水装置使用,具有经济高效的特点,值得推广使用。     

某海洋气田中心平台三甘醇脱水系统模拟研究

使用Aspen HYSYS软件,对某海洋气田中心平台正在运行的三甘醇(TEG)脱水装置进行模拟计算。在天然气处理规模为175×10~4 m~3/d(15.6℃,101.325 kPa),操作压力(G)9000 kPa,操作温度35℃的条件下,对贫TEG循环量及其质量分数、再沸器温度和汽提气流量进行模拟优化,得到最佳运行参数,并应用于生产操作。在此操作条件下,天然气脱水系统运行正常,干气中水质量浓度不大于30 mg/m~3,满足干气外输要求。     

东方1-1气田三甘醇再生废气处理技术

东方1-1气田三甘醇再生橇排放出的气体(简称三甘醇再生废气)因没有工业回收价值过去是直接排放掉,不仅影响到平台生产人员的健康,也对环境造成污染。在充分利用该气田已有生产装置的基础上,提出了三甘醇再生废气处理方案,利用海水将三甘醇再生废气冷却为液态后回收至平台生产污水处理装置处理,同时把剩余少量处理过的废气引到无人员滞留的地方排放,彻底解决了三甘醇再生废气处理问题。目前东方1-1气田三甘醇再生废气处理技术已推广应用到番禺30-1气田。     

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。     

DRIZO脱水工艺模拟分析

天然气中存在的水分在一定条件下会形成水合物,堵塞管路和设备,对于含CO_2、H_2S的天然气,水分会导致管内形成酸液,腐蚀管路和设备,因此在天然气外输前需要对其进行脱水处理。对比DRIZO脱水工艺与传统三甘醇脱水工艺的效果,运用HYSYS软件对两种脱水工艺流程进行模拟,在一定气体流量(20℃,101.325 kPa)下,通过改变吸收塔塔板数、共沸剂循环速率和共沸剂种类,对影响DRIZO脱水工艺的因素进行了研究。计算可知,天然气处理量为750×10~4m~3/d,吸收塔操作压力为11.7 MPa(a),三甘醇贫液循环量为4.5 m~3/h,正庚烷作共沸剂其质量流量为5 kg/h,可使处理后的气体含水量满足管输要求。分别选用异辛烷、正庚烷作为共沸剂进行模拟,采用正庚烷作为共沸剂,得到的脱水后干天然气含水量和水露点最低。研究结果表明,DRIZO脱水工艺具有脱水效率高、减少BTEX排放等优点,脱水效果远远好于传统三甘醇脱水流程的脱水效果。     

KIMRAY泵在温西十天然气脱水工艺中的应用

KIMRAY三甘醇泵无需外部能源，通过高压富三甘醇和低压贫三甘醇的能量交换，将富三甘醇输入重沸器再生，并将贫三甘醇泵入吸收塔。温西十天然气脱水装置采用该泵作为三甘醇循环泵收到了令人满意的效果。     

不同运行压力下三甘醇脱水装置处理能力分析

三甘醇脱水作为天然气脱水的一种方法得到广泛应用,但随着气田增压生产的实施,压力降低造成天然气中的饱和水含量增加,进而增大了脱水装置的运行负荷,因此有必要选取高效的方法对不同运行压力下脱水装置的处理能力进行分析。本文运用PRO/Ⅱ软件计算得出不同压力下天然气和三甘醇的物性参数,然后利用流体力学计算方法检验塔盘的运行状态,利用泡罩塔的负荷性能图分析不同运行压力下吸收塔的工作性能,判断脱水装置能否正常运行,同时核算出三甘醇脱水装置的处理能力。通过计算A站脱水装置物性数据,并绘制塔板负荷性能图,分析认为不同压力下A站脱水装置在能够正常运行。塔板负荷性能图清晰地反应出了泡罩塔的流体力学特性,通过该方法可以核算不同运行压力下脱水装置的处理能力,是一种高效判断脱水装置运行状况的方法,具有非常重要的指导意义,为气田增压稳产创造了良好条件。     

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。     

高温高压气田三甘醇系统深度脱水创新优化应用

某高温高压海上气田高峰日产气1000万方，设计采用三甘醇系统脱除天然气中的水分，脱水后的干气含水量不超过6lbs/mmscf(96mg/m³)。气田投产后三甘醇系统运行过程中陆续出现再生系统循环不畅、三甘醇循环泵频繁故障、天然气水露点不达标等诸多问题。文章针对上述难题进行初步探讨分析。     

海上平台三甘醇脱水装置故障分析及工艺优化

目的解决某海上平台三甘醇脱水装置无法达到脱水要求的问题。 方法基于现场实际生产数据,采用HYSYS软件进行该工艺系统的模拟分析,找出该系统运行问题的原因。 结果脱水塔入口天然气中水含量过高是影响脱水系统效果的主要因素,改造方案应考虑入口过滤分离器和重沸器改造两方面。结合平台实际情况,最终确定改造方案为更换入口过滤分离器滤芯与重沸器电加热器。改造后,在表压5.2 MPa下的干气水露点从6 ℃降至-23 ℃,达到预期效果,且为后续扩容预留了操作空间。 结论该海上平台三甘醇脱水装置处理量无法达到设计值的原因可能是入口过滤分离器性能不达标导致脱水塔入口天然气中水含量过高,建议在进行三甘醇脱水装置工艺设计时,严控入口过滤分离器处理指标,并根据入口过滤分离器处理指标配套三甘醇脱水装置。      

天然气三甘醇脱水一体化集成装置

为解决长庆气田开发中大量使用的天然气三甘醇脱水橇装装置长期依赖进口的不利局面,对长庆气田数字化集气站的流程和运行管理进行分析,优化天然气三甘醇脱水工艺,匹配先进的控制系统,创新研发了处于国内领先水平的大处理量(200×104~500×104m~3/d)橇装脱水装置,更加适应气田生产开发需要。装置主要包括三甘醇吸收脱水、甘醇溶液再生、加热精馏、闪蒸、循环、换热、散放等功能。应用后脱水单元施工周期缩短50%以上,征地面积较数字化减少30%以上,规模化应用后投资降低30%以上。集成设备提高了成橇水平,定型设备提高了安装质量,操作维护方便。     

泡罩吸收塔改为填料塔的效果

随着威远气田产气量递减和压力降低,脱硫厂原设计处理量为35×10~4m~3/d 的泡罩吸收塔,只能处理15—18×10~4m~3/d,则消耗指标明显上升。本文介绍“双弧型”填料在威远脱硫一厂中的直径为1米的吸收塔中的运用。结果表明,该填料与泡罩塔盘相比,具有压降低、处理量大、传质效率高、操作灵活和便于检修等优点。图示液相分布器的结构。表明适用于压力为10kg/cm~2(表)条件下的天然气净化。最后讨论试运过程中出现的问题,     

崖城13-1气田南山终端天然气三甘醇脱水及再生系统2次故障的分析及解决方法

介绍崖城13-1气田南山终端天然气三甘醇脱水及再生系统工艺流程,并对该三甘醇脱水及再生系统的2次较大故障的现象、原因分析和排除方法进行详细描述。     

三甘醇脱水中再生废气的回收利用

目前国内大多数天然气净化厂都采用三甘醇(TEG)对原料气进行脱水处理,以此来降低产品气的水露点达到外输指标,且采用汽提再生的方法实现三甘醇再生。三甘醇再生产生的废气若直接外排会给环境、设备、工作人员等造成一定的伤害,并且造成能源浪费和三甘醇损失。针对三甘醇再生废气外排导致的一系列问题,在原流程的基础上每套或多套脱水装置共同增加一套三甘醇再生废气回收装置。利用HYSYS软件,以1 000×104m3/d的三甘醇脱水装置为例对原流程和改进流程进行模拟对比,结果表明:改进流程可回收利用汽提气123.36×104m3/a(20℃,101.325 k Pa),可节约干气99.84×104m3/a(20℃,101.325 k Pa)。改进流程可以很好地回收利用三甘醇再生废气、减少干气用量,具有一定的经济价值,为大规模的三甘醇脱水再生废气的回收利用提供了借鉴。     

崖城13-1气田南山终端天然气三甘醇脱水及再生系统2次故障的分析及解决方法

介绍崖城13-1气田南山终端天然气三甘醇脱水及再生系统工艺流程,并对该三甘醇脱水及再生系统的2次较大故障的现象、原因分析和排除方法进行详细描述。     

高含硫天然气脱硫操作条件对能耗影响的模拟研究

 采用流程模拟技术分析了高含硫天然气脱硫工艺操作条件,如原料气处理量、吸收塔温度、吸收塔压力、吸收塔板数、再生塔温度对脱硫能耗的影响,并通过灵敏度分析比较了各操作条件对脱硫能耗的影响力大小。结果表明,高含硫天然气中酸性组分浓度高,为满足净化要求需增大溶液循环量,因此带动公用工程消耗增加,脱硫能耗比常规含硫天然气脱硫情况显著增加。在操作中,提高吸收塔温度、再生塔温度和原料气处理量均会引起脱硫能耗升高,而降低吸收塔压力、减少吸收塔板数可降低脱硫能耗。由于醇胺溶液再生耗能占脱硫总能耗绝大部分,故制定节能措施应重点考虑再生塔温度控制,蒸汽、凝结水以及净化系统余压、余热资源的合理利用。