天然气中水含量与水露点换算关系探讨

目的采用实验加数学拟合的方法开发一种新型天然气中水含量与水露点的换算方法,以提高换算精度并降低误差。 方法综合应用气体标准物质、便携式冷镜仪以及数学软件Matlab,采用三次样条插值技术建立了一种新型水含量与水露点换算方法。 结果利用三次样条插值技术建立拟合曲面方法进行水露点换算,该方法的平均绝对误差(MAE)为1.16 ℃,均方根误差(RMSE)为2.28 ℃,满足合理可接受的最大偏差为2.8 ℃。将该方法与国内外主流的换算方法进行比较分析,3种方法的平均绝对偏差分别为0.46%(三次样条插值法)、0.69%(GB/T 22634-2008《天然气水含量与水露点之间的换算》)和0.84%(ASTM D1142-95(2021)《露点温度法测定气体燃烧水蒸气含量的标准试验方法》),并分析探究了3种方法在不同水含量和压力段的适用情况。 结论通过与实验值的对比研究,当水的体积分数在0~200×10-6范围内时,三次样条插值法相比标准方法具有更好的换算精度,可有效降低水含量与水露点的换算误差。      

在线水露点仪的比对研究

叙述了在线水露点仪的比对方法,用冷却镜面凝析湿度计法露点仪与在线露点仪比对,以验证在线水露点仪的测定是否能够满足天然气水露点在线测定的需要,并根据比对结果对在线水露点仪的测定结果进行修正。     

天然气在线水含量/水露点换算仪设计与试验

天然气的水含量和水露点指标对于天然气的管道运输和生产装置的正常运行非常重要,但是目前现场所使用的在线水含量/水露点分析仪内置软件对于这两个指标的换算结果与真实值之间的偏差很大。为了解决此问题,设计开发了基于OPC通信的在线天然气水含量/水露点换算仪。经过试验证明该换算仪可以实时在线运行,具有很好的换算精度和换算效率。     

采用GB/T 17283测定水露点结果的精密度研究

目的 GB/T 17283-2014是测定天然气及类似气体中水露点的重要试验方法,目前该标准没有规定测定结果的精密度,研究确定测定水露点结果的精密度指标,为标准的使用者提供检测结果一致性评判依据,同时也可为修订该标准提供技术参考。方法 采用不同仪器生产厂家和型号的8台露点仪,通过测定水气体标准物质在不同压力下的露点值进行精密度试验,参考俄罗斯标准GOST 20060-2021《天然气水露点温度的测定》提供的测定结果重复性标准偏差的基础上,研究确定冷却镜面凝析湿度计法测定水露点结果的精密度指标。结果 按照水露点的测定范围规定测量结果的重复性限和再现性限,当水露点为-40.0℃≤t_B≤-30.0℃时,重复性限≤2.0℃,再现性限≤3.0℃;当水露点为-30.0℃B≤0℃时,重复性限≤1.5℃,再现性限≤2.5℃;当水露点为0℃B≤10.0℃时,重复性限≤1.0℃,再现性限≤2.0℃。结论 为增加GB/T 17283-2014的实用性和可操作性,建议该标准增加水露点测定结果的精密度要求,提出的精密度指标可作...     

天然气及类似气体产品标准水露点指标解读

水露点是天然气及类似气体产品的一项重要质量指标,正确理解不同产品标准对水露点的技术要求,对天然气及类似气体加工、输送条件的选择和控制具有重要意义。对比分析了GB 17820-2018《天然气》、GB 18047-2017《车用压缩天然气》和GB/T 37124-2018《进入天然气长输管道的气体质量要求》等对水露点的指标要求,详细解读了各标准对判定水露点超标的工况条件,并通过实例分析了当工况条件发生变化时,测定和评判水露点结果时的关注要点。结果表明:天然气及类似气体的水露点有定性和定量两类指标,定性指标要求在交接点的压力和温度条件下应不存在液态水;定量指标采用“在一定压力下,水露点应比输送条件下最低环境温度低5 ℃”的要求。在此情况下,标准的使用者正确理解“一定压力”和“最低环境温度”是有效判断水露点是否超标的关键。而车用压缩天然气以环境温度-13 ℃为界点,分两种情况规定水露点或水含量,其指标具体明确,具有较好的操作性。提出了GB 18047-2017和GB/T 37124-2018规定水露点指标的局限性,为今后修订相关国家标准提出了建议。其结论对从事天然气分析测试及质量管理的人员正确理解和使用标准具有实际意义,也为天然气脱水处理装置和输气管道的安全平稳运行提供了技术参考。      

克拉美丽气田天然气烃水露点控制工艺改造

克拉美丽气田天然气处理站烃水露点控制工艺采用J-T阀节流制冷,注乙二醇防冻的低温分离工艺,但其外输天然气烃水露点出现不稳定、不合格现象。应用HYSYS软件根据天然气处理流程的物料及能量平衡评价烃水露点控制工艺,结果为:高压节流注醇工艺选择合理;通过对其核心设备包括低温分离器和气-气换热器结构及工作性能分析,找出烃水露点不合格的主要原因是低温分离器和气-气换热器选型不合理。根据克拉美丽天然气处理站烃水露点不合格原因提出了改造方案:沿用高压节流注醇工艺,其关键设备选型采用两台管壳式换热器(固定管板式)串联+SMMSM高效分离器的组合方案,将外输天然气烃水露点计算值控制在-13℃左右,考虑低温分离器与烃水露点的实际温差,可控制外输气烃水露点能达到小于-5℃的要求。     

外输煤制天然气水露点的确定

煤制天然气是我国能源领域的新兴产业,煤制天然气的制取及脱水干燥、外输等是煤制天然气项目的重要组成部分,如何确定经济、合理的外输煤制天然气水露点,以保证煤制天然气项目的长期经济运行及长输管道的安全运行。本文根据辽宁大唐国际阜新煤制天然气项目及该项目的长输管道和下游用户等实际工况,结合了标准规范对外输天然气水露点的规定,分析讨论了影响煤制天然气水露点的因素及规律,确定了该项目经济、合理的外输煤制天然气水露点。     

图版修正法水露点测量技术在海上气田的应用

天然气水露点是衡量天然气质量的重要指标,鉴于传统水露点测量的不足,针对三甘醇脱水工艺,以接触塔出口平衡水露点、贫三甘醇质量分数及入口气温度的关系图为基础,提出了一种图版修正法水露点测量技术。测量前通过试验测试获得气田平衡水露点与实际水露点之间的偏差量。测量中通过采集三甘醇脱水系统中接触塔入口天然气温度以及贫三甘醇质量分数,代入已知的图版,获得平衡水露点,在平衡水露点基础上增加偏差量修正,获得测量水露点。为便于精确读图,开发出了测量软件。图版修正法水露点测量方法操作简便,测量精度高,在海上气田取得了良好的应用效果,可广泛推广使用。     

天然气烃露点检测技术浅析

检测管输天然气烃露点可采用冷却镜面自动检测法、冷却镜面目测法和由天然气组成数据计算法.本文分析三种方法的优缺点及影响因素,为选择管输天然气烃露点的检测方法提供参考,利于制定相应的行业或国家标准.同时,围绕国际标准化组织天然气技术委员会(ISO/TC193)制订的天然气烃露点冷却镜面测定仪校准技术报告,介绍了目前国际上最新的冷却镜面测定仪校准技术,指出这项新的校准技术可保证烃露点冷却镜面测定法的溯源性,有效提高测定结果的准确度.建议做好跟踪研究,尽快建立我国的天然气烃露点冷却镜面测定仪校准技术和标准.     

对GB 18047-2000修订的建议（一）——关于CNG的组成性质指标

新版ISO 15403-1-2006和ISO/TR 15403-2-2006对车用压缩天然气（CNG）的质量要求和质量规范作了全面修订。为此,参照新版ISO文件的规定,通过对标准制订原则、标准适用范围、CNG中的水露点指标、潜在的腐蚀性化合物指标、液态重烃含量指标、油分含量指标的分析与比较,对GB 18047-2000《车用压缩天然气》的修订提出了以下建议：①制订CNG质量指标首先应考虑社会效益;②应说明此标准的适用对象是包括加气站设计、操作人员在内的整个CNGV产业的有关人员,同时还要说明制订质量指标的3个主要目的;③将水含量（而不是水露点）指标修订为“在最高操作压力为25 MPa,环境温度不低于-13 ℃的工况下,CNG中的水含量应低于30 mg/m³”,并按GB/T 22634-2008规定的方法来关联天然气水含量与水露点之间的关系;④将硫化氢含量指标修订为不大于6 mg/m³;⑤对GB 18047-2000中5.2的表述改为“在可能出现的最低温度下,压缩天然气中的液态烃含量应不大于1%（摩尔分数）”,并考虑按“天然气中潜在烃含量测定”（ISO 6570-2004）的规定进行测定;⑥对CNG中油分含量指标加以说明,尽快建立天然气中油分的检测方法,并在加气站深度脱水装置与贮气钢瓶之间设置取样点。     

煤制气质量标准研究进展

煤制气行业的发展推动了煤制气质量标准的研究进展,GB/T 33445-2016《煤制合成天然气》的批准发布对于煤制气规范化发展将起到重要的引领支撑作用,使其在管输、混输、推广应用中有规可循、有法可依。基于煤制气合成工艺特性,参考天然气相关实施标准,重点介绍了煤制气甲烷含量、高位发热量、伴随组分及水露点等重要技术指标,并对GB/T 33445-2016技术指标进行了逐一分析。指出煤制气在互换性、并网输送及加工利用等方面与常规天然气具有良好的匹配性,为一种优质清洁替代燃气。     

碘浸硅胶吸附法测量天然气中汞含量

由于天然气中汞含量测量的现有国家标准GB/T 16781-1997具有局限性,本文对ISO 6978.1-2003天然气中汞含量测量方法进行了研究,即采用碘浸硅胶吸附法富集天然气中的汞,经处理后再用冷原子荧光光谱法分析测定.研究结果表明,加标回收率为91%～109%,重复性RSD<4%,经过用于实际测定的考查,得到满意结果.     

对商品天然气烃露点指标的认识

液烃在管道内冷凝会产生两相流而影响管输计量的准确性,并加大管道阻力,造成极大安全隐患,同时也会影响燃气透平的操作,对压缩机组的运行造成不良影响。因此,要求天然气输配系统必须保证在高于管输天然气烃露点的条件下运行。那么规定合理的烃露点指标并准确地进行测定就显得尤为重要。为此,讨论了测定商品天然气烃露点的两种方法--冷却镜面法和气相色谱法,认为后者才是当前发展的方向;并指出商品天然气烃露点指标仅取决于管道的操作条件及运行环境,且只有建立了准确的测定方法后才有可能确定。     

在线露点分析仪在管输天然气中的应用

通过对湿度测量原理的介绍和六种测量技术特点的分析比较,说明电容法和涂膜压电法较适合管输天然气的在线露点测量.阐述了在实际应用中对露点分析仪的设计及选型一般性原则和取样管路系统及分析器小屋的应用要点.     

电容式水露点分析仪在北京供气工程中的应用

华北油田向北京供气工程自1985年底投产后,净化天然气源源不断地输往北京。根据石油部《油田油气集输设计规范》,外输天然气的露点(在输送压力下)应比管线埋深处土壤温度低5℃。按此规定,输至北京门站的天然气压力为1.0MPa露点最低应控制在O℃左右。但是,由于经门站调压、计量后的天然气需去邻近罐站内的球罐储存,故要求罐内的天然气压力为O.8MPa时露点还应低下周围环境的最低温度(约-20℃)。为确保上述要求,我们除在输气首站的轻油回收装置中严格控制脱水温度外,还在首站与门站设置了天然气水露点分析仪,在线连续检测外输天然气的露点。当天然气露点高于规定值时,仪器可自动报警,提醒操作人员及时调节有关参数。电容式     

CNG水露点测定方法研讨

为研讨冷却镜面凝析湿度计法、电解式测定法和激光吸收光谱法3种CNG水露点测定方法测定结果的误差影响因素,以中国石油西南油气田公司销售分公司雅安CNG加气一站和加气二站CNG水露点测定结果为例,依据3种CNG水露点测定方法的测定原理,分析比较了3种不同测定方法的各自影响因素,在此基础上得出了雅安CNG加气站水露点测定结果存在差异的原因,并提出了相应建议。     

管输天然气贸易计量中压缩因子的计算

管输天然气的贸易结算经常采用体积计量和能量计量两种方式,压缩因子作为计算参数直接影响到计量准确度.国家标准GB/T 17747提供了天然气压缩因子的两种计算方法:摩尔组成法和物性值法.目前国内管输天然气压力普遍在6 MPa以上、12 MPa以下,在这种工况条件下,物性值法计算压缩因子与摩尔组成法计算结果偏差比较大,尤其是非烃含量高(高含N2或CO2)的气体,采用物性值法更需慎重.在管输天然气贸易计量中,应采用适用范围更广,计算精度更高的摩尔组成法;物性值法是在现场增设在线物性参数测量仪器而采用的简单方法,此方法适用于无法得到气体组成且对计量准确度要求不高的情况.     

天然气品质移动检测系统的构建与应用

在天然气品质检测过程中,检测主要依据GB 17820-2018《天然气》中规定的发热量、CO_2含量、H_2S含量、总硫含量4项指标及水露点开展。其中,H_2S含量及水露点检测由分析人员现场完成,而发热量、CO_2含量和总硫含量的检测需要分析人员现场取样、样品运输和实验室分析获得,完成单个样品分析的周期较长,经济成本较高。为此,开发了新型天然气品质移动检测系统,同时还设计了样品处理系统、防振系统、数据处理系统等,可实现5项指标的现场快速检测、数据处理、报告生成等功能。在A天然气净化厂、B输气站等的应用表明,该天然气品质移动检测系统可应用于远距离、复杂工况移动后GB 17820-2018中规定的4项指标及水露点的现场快速检测。     

对修订GB 18047的认识

国家标准＂车用压缩天然气＂（GB 18047-2000）发布至今已有10年,由于存在不足之处,急需进行修订。本文从标准修订的基本原则、标准的适用范围、水含量/水露点、含硫化合物、液态重烃、油分、潜在的腐蚀性组分、甲烷值与辛烷值等几个方面,对＂车用压缩天然气＂（GB18407）标准的修订进行了探讨,提出了具体的修改建议。     

天然气烃水露点控制问题探讨

烃水露点为管输天然气的重要指标,其高低对管道输送有较大影响,因此如何控制露点在气田处理工艺中成为最主要的内容。目前,我国高压气田大多采用节流注醇控制烃水露点,但发现有些气田低温分离器入口温度偏离设计值加大,低温分离器出现堵塞以及外输干气存在反凝析现象、管道末站有液烃析出等问题。经研究得知:这些问题主要是换热器、低温分离器选型不合理以及外输干气烃露点控制要求存在不足造成的。对于上述问题,分别从工艺流程设计、低温分离器及换热器选型上提出解决方案。