仪陇净化厂天然气脱水项目(编辑修改稿)

仪陇净化厂天然气脱水项目(编辑修改稿)内容摘要：

工程设计报告 12 （ 7）闪蒸罐 预热后的富甘醇将被闪蒸以去除溶解于 TEG 溶液中烃类气体、 CO2 和水。 由于闪蒸气中含有游离的水和 CO2腐蚀就会发生，因此，推荐使用碳钢内衬 316L 不锈钢。 （ 8）过滤器 固体过滤器和活性炭过滤器中的温度比较高、 CO2 的摩尔分数较大及高含水量，腐蚀较严重。 推荐使用碳钢加不锈钢 316L 衬里或者全部 316L。 （ 9）贫 /富甘醇换热器 在设计寿命年限较长时，为降低维护频率，推荐使用不锈钢 316L，如果建造施工允许的情况下，贫液端可以采用碳钢材质。 （ 10）缓冲罐 在该容器中不含有任何湿的腐蚀性介质，甘醇缓冲罐内为贫甘醇，因此可以认为是无腐蚀性的。 因此，推荐使用碳钢材质加 3mm 腐蚀裕量。 但考虑到建造调试阶段存在着大气腐蚀，因此在投产前应采取有效的措施来保证内壁不受腐蚀，如添加干燥剂或刷涂防锈油等。 （ 11）输送管线 输送富甘醇的管线，由于其降解产物如有机酸，会降低甘醇 PH 值，产生较强腐蚀环境，但对于从吸收塔到富液精馏柱换热盘管的富甘醇管线，其温度相对较低，还没达到降解温度，所以其 PH值在安全的范围 这与实际检测结果相吻合，腐蚀性不强，推荐使用碳钢材质加 3mm 腐蚀裕量；输送干气和贫甘醇的管线使用碳钢加 腐蚀裕量即可。 相关设备能耗指标 西南石油大学 化学化工学院 工程设计报告 13 水消耗 表 12 脱水装置水消耗量表 使用地点 给水 t/h 备注 循环水 新鲜水 P1201(Ⅱ )/A、 B 1 连续 电消耗 表 13 脱水装置电消耗量表 使用地点 电压 设备台数 电机容量 KW 年工作时间 h 年用电量 备注 操作 备用 操作 备用 8000 P1201/AB 380 1 1 连续 注：未计装置照明用电及仪表用电 蒸汽消耗 表 14脱水装置蒸汽消耗量表 使用地点 饱和蒸汽 用量t/h 产凝结水量 t/h 备注 蒸汽压力 凝 结 水 压 力 设备及管线伴热、加热 连续 合计 西南石油大学 化学化工学院 工程设计报告 14 湿净化天然气（或合成气或饱和气）进入脱水装置后，进行脱水，脱水后进入脱水吸收塔的底部，与塔顶进入的三甘醇贫液在脱水吸收塔的逆流接触，这样天然气中的部分饱和水就被三甘醇吸收而脱除。 脱水后的天然气从吸收塔的顶部出来，经贫液干气换热器换热调压后出装置。 三甘醇则从吸收塔底部出来，进调压设备调压以后进入三甘醇贫 富液换热器中换热，经过换热后进入三甘醇再生塔，在再生系统中，三甘醇被提浓，再生后的三甘醇贫液经三甘醇贫富液换热降温进入循环泵中调压，之前由于消耗了部分三甘醇，这里我们又对三甘醇进行了补给，调压后的三甘醇进入干气贫液换热器重新进入脱水吸收塔的顶部。 这样这个流程就完成了三甘醇的吸收，再生和循环的过程。 其中三甘醇再生塔顶排出的气体水蒸气和少量烃类气体。 甘醇法脱水与固体吸附法脱水时目前采用的两种天然气脱水方法。 对于甘醇脱水来讲，由于三甘醇水露点降大、成本低和运行可靠，在各种甘醇化合物中其经济效益最好，因而在国内 外广为采用。 三甘醇脱水的优点 ： 1） 投资较低； 2） 压降较小，甘醇脱水的压降为 35~70kpa； 3） 为连续操作，补充甘醇较容易； 4） 甘醇富液再生时，脱除 1kg 水所需热量较少； 5） 甘醇脱水装置可将天然气中水含量降低到 ，如有贫液气提柱，利用气提再生，天然气的水含量至少降到 ； 三甘醇脱水的缺点 ： 1）天然气的露点要求低于 32 186。 C时，需要采用气提法进行再生； 2）甘醇受污染或分解后具有腐蚀性。 节能 在天然气脱水生产过程中采取有效措施保护好三甘醇，可以保证脱 水装置的长期西南石油大学 化学化工学院 工程设计报告 15 稳定运行，降低装置故障机率，节约天然气脱水的操作成本，通过现场的生产情况提出了一些保护三甘醇的有效措施，有利于延长三甘醇的使用寿命，降低天然气脱水操作成本。 三甘醇脱水属于溶剂吸收法脱水。 这种脱水系统包括分离器、吸收塔和三甘醇再生系统。 存在的主要问题是： ○1 系统比较复杂； ○2 三甘醇溶液再生过程的能耗比较大； ○3 三甘醇溶液会损失和被污染，因此需要补充和净化； ○4 三甘醇与空气接触会发生氧化反应，生成有腐蚀性的有机酸。 所以，三甘醇脱水的投资和运行成本比较高。 目前国内的橇装三甘醇脱水系统多从国外引进。 虽然性能比较好，但是也存在很多问题。 如一次性投资比较大；各种零配件和消耗品不易购买，而且价格昂贵； 计量标准与我国现行标准不同；测量系统不适合我国的天然气性质等。 ①天然气的携带损失 尽管三甘醇的蒸汽压很低，但出塔的天然气仍要带走一定量的甘醇，特别是在吸收塔背压波动范围大、气流速度过快或气量不稳定的情况下，甘醇的携带 损失更大。 因此要保证吸收塔压力在设定值很小的范围内波动，在加减气量时要缓冲慢操作，升压速度不能过快，另外吸收应在设计处理范围内工作。 ② 盐污染、高温降解损失 天然气中携带的盐类会直接污染甘醇，而且在重沸器中，当温度升高，盐在甘醇中的溶解下降。 当甘醇中盐类含量达到 200～ 300mg/L 时就开始在火管上沉积，达到600～ 700mg/l 时，盐的沉积速度加快，在火管上逐渐形成盐垢不但会加速设备的腐蚀而且会引起局部的温度升高导致甘醇降解，通过精馏柱出来的蒸汽有烧焦气味或甘醇的颜色变深很快可以判断火管上有盐垢产生。 增强 天然气进吸收之前过滤分离器的过滤分离效果，对分离器除尘设备及时排污、清洗，及时更换失效滤芯；甘醇机械过滤器、活性碳过滤器的压差接近 100KPa 时立即对滤芯进行清洗或更换；控制好重沸器的温度，将甘醇的再生温度控制在 200186。 C 以内，波动范围在177。 3186。 C内。 遇到临时停车队甘醇循环系统清洗，保持甘醇循环系统及重沸器火管的干净。 西南石油大学 化学化工学院 工程设计报告 16 ③ 甘醇的氧化分解 甘醇的 pH 值下降常伴有固体颗粒和焦质烃类的沉积，形成一种黑色粘稠的具有腐蚀作用的胶质物质，降低甘醇品质。 回收、加注过程中减少甘醇与空气的接触，防止氧气进入甘醇系统。 停车后甘醇 全部回收进干净的容器用天然气或氮气覆盖保护；经常检查泵盘根的密封性，防止氧气随泵柱塞进入循环系统。 维持 PH 值在 700~715之间， pH 值过低时加三乙醇胺调节。 ④ 甘醇发泡 甘醇发泡会使甘醇和天然气接触不充分，降低脱水效果，当吸收塔盘上形成稳定的泡沫后，干气就会从吸收塔塔顶带走一定的甘醇；闪蒸罐内形成大量的泡沫后，甘醇会通过闪蒸管线进入到灼烧炉燃烧掉。 引起甘醇发泡的物质有液态烃、气田缓蚀剂、化排挤、盐类、细粒分散固体。 另外在调节甘醇 PH 值时加入的三乙醇胺过快或量过大也会引起甘醇的发泡。 采取的改进措施 ① 改进设备 改进天然气进脱水装置前过滤 分离设备，提高其滤芯的过滤级别和捕雾网的搜集能力。 吸收塔前端使用的过滤 分离器能够有效的除去天然气中盐类物质、烃类物质，目前过滤 分离器使用的滤芯（ 5181。 m 级）为经过特殊处理不被水分湿润的纤维，从讲治站过滤分离器的检测结果来看，除尘效果一般。 需要注意的是装芯时要保证滤芯两端的绝对密封，不能形成短路，在生产过程中要加强排污，而且生产过程中要监控过滤和分离段两端的压差，压差超过允许值或变化很快时要对其除尘效果进行检测，滤芯失效后要及时清洗或更换。 ② 提高甘 醇过滤系统的过滤效果 从巴营站 20xx 年的检修中看出活性碳的过滤效果不好，重沸器、缓冲罐内沉积着较多的油泥物质及碳黑等焦质物质，由于活性碳滤芯从出厂到使用经过多次搬运、中转，活性碳由于剧烈振动引起碳粒破碎、填充不好从而影响过滤效果或细粒碳粉被带入甘醇反而污染甘醇。 因此要用更好的活性碳滤芯有效地过滤腐蚀产物、甘醇降解产物及烃类物质。 ③改变富液的换热次序 改变出塔富液的换热次序，保证重沸器蒸出的水蒸汽有效的排入灼烧炉及进入闪蒸罐的富液有适合的工作温度。 国家装置及引进 PROPK 装置的甘醇富液从吸收塔出来直接进入 精馏塔顶部盘管换热，由于富液温度较低且重沸器蒸发出来的水汽为常压，西南石油大学 化学化工学院 工程设计报告 17 温度稍高于 100186。 C，因此换热后水蒸气温度降低，部分冷凝后落入重沸器加重其工作负荷，尤其在冬季，而且富液得到的升温幅度也很小，使得后端的闪蒸效果不理想，因此除富液可先进入闪蒸罐进行第一次换热，进过闪蒸、过滤后进入精馏塔顶部换热，最后再进入缓冲罐进行最后一次换热，可有效解决换热不足的问题。 ④重沸器、缓冲罐底部加开取样排污口，并加控制阀 检修中看到重沸器的底部均有一层浓稠、颜色很深的物质，这些污物在生产中试无法排出的，而且沉积物主要是变质甘醇、 为被过滤掉的杂质及高温下甘醇携带成分通甘醇反应的产物等极易对新加甘醇产生污染的赃物，在重沸器底部开口加一阀门，可以在生产过程中对沉积物进行取样分析，以便取相应的应对措施，而且在遇到临时停车时，可通过该口排除沉积污物；在清洗过程中还可通过此处排除的水检查清洗的效果。 ⑤整改甘醇冷却系统，降低甘醇的如泵，入塔的温度 如果甘醇进泵温度太高，则甘醇的入塔温度无法保证，因此不能有效散热装置全部改为水冷式散热装置（目前大部分脱水装置的散热系统已改成水冷式），既有助于调节甘醇的入塔温度，又能对泵起到保护作用。 贫甘醇的入塔 温度对天然气的露点降有很大的影响，应保持最佳温度以达到最佳脱水效果，但应高于天然气入口温度 5186。 C，以防烃类在塔内冷凝引起甘醇发泡，贫甘醇温度太高造成甘醇损失增大和脱水不深。 在夏季由于天然气入塔温度较高，甘醇的脱水负荷较重，更应控制好甘醇入塔温度。 ⑥定期对循环系统各部位甘醇进行取样全面调查 造成三甘醇污染的主要物质为凝析油类 ,盐类部分分解产物及其它固体杂质 ,且这些杂质沸点都高于三甘醇 .因此 ,可根据污染三甘醇溶液各成分的沸点不同 ,采用蒸馏的方法将各组分分离 .同 时由于三甘醇的沸点比其理论分解温度高 ,如果采用直接蒸馏的方法 ,会使三甘醇在沸点之前就全部分解。 可采用减压蒸馏的方法，降低三甘醇的沸点，在低于三甘醇的分解温度时将其蒸馏。 通过大量室内试验得出采用减压蒸馏的方法，能够将三甘醇液完全回收，有效地西南石油大学 化学化工学院 工程设计报告 18 解决三甘醇的沸点比其理论分解温度高的矛盾；且回收三甘醇所得产品与新鲜工业三甘醇指标基本相近。 确定的废三甘醇溶液有效回收利用条件为：真空压力： 360mmhg（ 0 048mpa）；废品产出温度范围： 60~180186。 C；三甘醇成品产出温度范围： 185～ 200186。 C。 对不同时期现场回收的三甘醇进行质量抽检，结果得出：回收三甘醇的质量技术指标完全符合工业三甘醇的质量标准，而且在用于北 2站脱水橇满负荷的工作条件下进行天然气脱水效果评价时，露点合格。 1）气田开发拟采取的措施为： a) 钻井脱水和气田采出水全部采用回地层的方式处理，不排外； b) 测试、防喷的天然气经点燃后排放，将 H2S 转化成 SO2，降低了毒害性； c) 钻井废杂采用固化后无害化填埋； d) 尽量选用低噪声设备，采用相应的隔声、减噪和减振措施。 2）净化厂拟采用的措施为： a) 采用 SCOT 尾气处理装置，尾气焚烧排放的尾气 由 120m 高烟囱排放； b) 污水采用 SBR 处理后进行达标排放； c) 废催化剂送油处理资质的单位处理或送催化剂生产厂家回收利用； d) 尽量选用低噪声设备，采用相应的隔声、减噪和减振措施。 3）集输工拟采用的措施为： a) 施工期生态补偿和迹地恢复措施； b) 项目营运过程中清管作业、场站检修或事故性放空时，放空的天然气通过放空火炬燃烧后排放，为了保证及时点火燃烧，放空火炬配备了灵敏的自动点火装置； c) 废水为站值班人员生活污水，生活污水清污分流，粪便采用旱厕收集后用作农业灌溉，洗涤污水用于站内绿化灌溉； d) 输气管道采用埋地敷设，在正常生产 过程中不会有噪声污染；尽量选用低噪声设备，采用相应的隔声、减噪和减振措施。 e) 固体废弃物主要为清管作业的废渣，检修时的废渣，值班人员的。