三甘醇脫水系統(tǒng)課件

一、天然氣脫水的目的

在低溫高壓下，天然氣中的某些組分和液態(tài)水形成一種白色結(jié)晶固體，外觀類似于松散的水或致密的雪，密度為0.88～0.9g/cm3，人們稱其為水合物。水合物的形成對油氣田的集輸與處理威脅很大，能夠使管線、設(shè)備、閥門及儀表開關(guān)等堵塞，因此天然氣脫水尤為重要。三甘醇脫水是為了降低露點溫度(對于含有含有一定量水氣的空氣，在氣壓不變的情況下降低溫度，使飽和水汽壓降至與當(dāng)時實際的水汽壓相等時的溫度，稱為露點)，使天然氣在外輸過程中不致于形成水合物。二、三甘醇脫水系統(tǒng)簡介

來自天然氣冷卻器（或濕氣壓縮機）的天然氣首先進入入口過濾分離器（DPP-V-2110A/B），以除去氣體中夾帶的液滴，然后進入三甘醇吸收塔（DPP-TW-2110A/B）進行脫水。貧TEG與塔頂干氣在貧甘醇/干氣換熱器（DPP-E-2110A/B）內(nèi)換熱后進入吸收塔頂部。TEG自上而下，天然氣自下而上逆向接觸TEG吸收天然氣中的水分，使天然氣的水露點達(dá)到要求（前期為：壓力≥10500KPaG、溫度40～45℃、水露點-2℃、天然氣露點(天然氣含水0.04g/Sm3），從吸收塔頂部流出，而富TFG則從塔底流出，進入TEG再生系統(tǒng)。從塔頂流出的天然氣經(jīng)過與貧甘醇換熱后，合格的天然氣進入天然氣、凝析油混輸海底管線輸至珠海終端處理，而不合格的天然氣應(yīng)手動排放至火炬系統(tǒng)放燒。三、三甘醇脫水系統(tǒng)流程三甘醇脫水系統(tǒng)流程簡圖1.入口過濾分離器（DPP-V-2110A/B）（1）簡述在DPP平臺上提供了2個2×50%的三甘醇吸收塔入口過濾分離器，主要目的是除去天然氣中夾雜的固體顆粒和液滴。過濾分離器分為兩個部分，前半部分為過濾部分，可以除去所有固體顆粒和直徑較大的液滴；后半部分為分離部分，可以除去直徑較小的液滴；經(jīng)過過濾分離出的液體被分別收集到過濾分離器下部各自的積液室，積液經(jīng)過各積液室的排放管線，在出口混合后排放到高壓火炬分液罐。而氣體則進入三甘醇接觸塔進行進一步脫水處理。（2）主要設(shè)計參數(shù)

設(shè)備編號DPP-V-2110A/B設(shè)備名稱入口過濾分離器用途除去氣中夾帶的固體顆粒和液滴型式臥式尺寸（mm）上部：610（OD）×2337（S/S）下部：219（OD）×2756(F/F)處理量（Sm3/d）2.285×1000000（單序列）設(shè)計壓力（KPaG）13000/FV設(shè)計溫度(℃)-29～120操作壓力（KPaG）8250～11650操作溫度（℃）40三甘醇吸收塔用來吸收濕氣中的水分，濕氣入口采用的高效入口裝置，可使?jié)駳庠谒芯鶆蚍植迹瑵駳馀c貧甘醇在塔中逆流，有利于三甘醇吸收濕氣中的水分。從吸收塔脫水后的干氣經(jīng)過捕霧器，除去其中夾雜的小液滴，然后進入干氣/貧甘醇換熱器。（2）主要設(shè)計參數(shù)設(shè)備編號DPP-TW-2110A/B設(shè)備名稱三甘醇吸收塔用途天然氣脫水型式立式填料塔尺寸1.016（ID）×8.0（S/S）處理量2.285×1000000（單系列）處理要求（g/m3）出口含水0.04、0.055設(shè)計壓力（KPaG）13000/FV設(shè)計溫度（℃）-29～120操作壓力（KPaG）8150～11500操作溫度（℃）40（3）儀表及其它特性①壓力控制及監(jiān)測三甘醇吸收塔的操作壓力由容器上的壓力表PI-2105/2109現(xiàn)場顯示，通過干氣/貧甘醇換熱器出口管線上的壓力控制閥PV-2113/2114來調(diào)節(jié)控制。當(dāng)吸收塔內(nèi)出現(xiàn)高壓（12200KPaG）或低壓（6500KPaG）時，干氣出口的壓力變送器PIT-2101/2103，觸動中控盤的報警裝置。當(dāng)壓差變送器PDIT-2102/2104檢測到高壓差（50KPaG）時，也會觸動中控盤進行報警。另外壓力安全閥PSV-2102A、B/PSV-2103A、B在壓力達(dá)到其設(shè)定值（13000KPaG）時，進行壓力釋放；當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，緊急泄放閥BDV-2104/2110進行泄壓。②液位控制及監(jiān)測三甘醇吸收塔內(nèi)的操作液位由液位計LG-2106/2116現(xiàn)場顯示，正常操作液位由富甘醇出口管線上的液位調(diào)節(jié)閥LV-2106/2116來調(diào)節(jié)控制。當(dāng)塔內(nèi)的液位出現(xiàn)過高（650mm）或過低（350mm）時，液位變送器LT-2106/2116將觸動中控盤的報警裝置；當(dāng)液位出現(xiàn)高高（800mm）、低低（200mm）時，變送器LT-2107/2114、LT-2108/2115也將觸動中控盤報警并發(fā)出關(guān)斷信號（LAHH-2107/LAHH-2114→SDV-2102、2103、P-2210A1A2/SDV-2107、2108、P-2210B1B2;LALL-2105/LALL-2108→SDV-2105/2108）。③溫度監(jiān)測三甘醇吸收塔的操作溫度是通過干氣出口管線上的溫度表TI-2107/2114現(xiàn)場顯示。

④天然氣含水監(jiān)測三甘醇吸收塔出口干氣含水量是通過天然氣出口管線的AE(Analyseelement)/AI-2101/2102來檢測。⑤流量監(jiān)測在換熱器出口安裝有一個孔板流量計FE-2110/2116，用于計量和平衡天然氣流量。通過測出的體積流量及壓力、溫度補償，計算得出氣體的質(zhì)量流量，將計算結(jié)果傳送到DCS，可以讀取累積流量。根據(jù)提供的流量控制與壓力控制來調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥PV-2113/2114的開度，并通過控制信號選擇器確認(rèn)選擇哪個信號可作為控制信號(高選)。（4）故障排除故障原因及排除故障（1）PAH-2101/PAL-2101PAH-2103/PAL-2103檢查PI-2101/PI-2103的設(shè)定值是否正確；檢查壓力控制器和控制閥工作是否正常。檢查三甘醇泵是否正常。檢查三甘醇循環(huán)系統(tǒng)是否堵塞，吸收塔是否淹塔。檢查容器及管線是否正常。（2）LAH-2106/LAHH-2107LAH-2116/LAHH-2114檢查LIC-2106/2116的設(shè)定值是否正確；檢查液位控制器和控制閥工作是否正常。檢查吸收塔是否淹塔。檢查排液管線是否堵塞。(3)LAL-2106/LALL-2108LAL-2116/LALL-2115檢查LIC-2106/2116的設(shè)定值是否正確；檢查液位控制器和控制閥工作是否正常。檢查容器或管線是否滲漏。檢查報警系統(tǒng)是否失靈。（4）AE-2101/2102當(dāng)系統(tǒng)不脫水時應(yīng)檢查:泵排出的三甘醇流量。再沸器的溫度，吸收塔氣體入口溫度是否過高。貧三甘醇的濃度。（3）儀表及其它特征①溫度控制及監(jiān)測換熱器的進、出口溫度分別由管程、殼程進、出口管線上的溫度表TI-2107/2112、TI-2117/2114、TI-2109/2113及TI-2105/2111現(xiàn)場顯示。當(dāng)溫度出現(xiàn)異常時，通過溫度變送器TIT-2108/2115、TIT-2110/2116，觸動中控盤的報警裝置進行報警。11500（管程）11580（殼程）干氣/貧甘醇換熱器40.6～40.79（管程）78.72

-51.67（殼式）操作溫度（℃）操作壓力（KPaG）-29～120(管程)-29～120(殼程)設(shè)計溫度（℃）13000/FV（管程）13000/FV（殼程）設(shè)計壓力（KPaG）23.8KW熱負(fù)荷管殼式型式干氣與貧甘醇換熱用途設(shè)備名稱DPP-E-2110A/B設(shè)備編號

3.干氣/貧甘醇換熱器（DPP-E-2110A/B）

（1）簡述干氣/貧甘醇換熱器是管殼式的換熱器，天然氣走管程，貧甘醇走殼程，天然氣經(jīng)換熱后溫度能提高1～2℃（2）主要設(shè)計參數(shù)

2.填料式吸收塔

填料塔是以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設(shè)備。填料塔的塔身是一直立式圓筒（如右圖所示），底部裝有填料支承板，填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安裝填料壓板，以防被上升氣流吹動。液體從塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下。氣體從塔底送入，經(jīng)氣體分布裝置分布后，與液體呈逆流連續(xù)通過填料層的空隙，在填料表面上，氣液兩相密切接觸進行傳質(zhì)。這樣，最干的氣所接觸的是含水最少的甘醇，使得設(shè)計水露點得到保證，同時使三甘醇的脫水能力得到最有效的利用。填料塔屬于連續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備，兩相組成沿塔高連續(xù)變化，在正常操作狀態(tài)下，氣相為連續(xù)相，液相為分散相。當(dāng)液體沿填料層向下流動時，有逐漸向塔壁集中的趨勢，使得塔壁附近的液流量逐漸增大，這種現(xiàn)象稱為壁流。壁流效應(yīng)造成氣液兩相在填料層中分布不均，從而使傳質(zhì)效率下降。因此，當(dāng)填料層較高時，需要進行分段，中間設(shè)置再分布裝置。液體再分布裝置包括液體收集器和液體再分布器兩部分，上層填料流下的液體經(jīng)液體收集器收集后，送到液體再分布器，經(jīng)重新分布后噴淋到下層填料上。填料塔結(jié)構(gòu)簡單，易于用耐腐蝕材料制作，氣液接觸面積大，接觸時間長，氣量變化時塔的適應(yīng)性強，塔阻力小，壓力損失為300～700Pa，與板式塔相比處理風(fēng)量小，空塔氣速通常為0．5～1．2m/s，氣速過大會形成液泛，噴淋密度6～8m3／(m2，h)以保證填料潤濕，液氣比控制在2～10L／m3。具有生產(chǎn)能力大，分離效率高，壓降小，持液量小，操作彈性大等優(yōu)點。適用于快速和瞬間反應(yīng)的吸收過程，多用于氣體的凈化。填料塔也有一些不足之處，如填料造價高；當(dāng)液體負(fù)荷較小時不能有效地潤濕填料表面，使傳質(zhì)效率降低；不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料；對側(cè)線進料和出料等復(fù)雜精餾不太適合等。填料塔不宜處理含塵量較大的煙氣，設(shè)計時應(yīng)克服塔內(nèi)氣液分布不均的問題。2.填料總體結(jié)構(gòu).swf五、需要注意的問題1.三甘醇的取樣為了保證脫水裝置的良好操作，必須保持三甘醇溶液的質(zhì)量，因此要常取樣分析以檢查三甘醇的質(zhì)量。通過分析下列指標(biāo)以確定甘醇溶液是否還符合作為脫水溶劑的要求。（1）含水量通過分析甘醇溶液的含水量可以知道再生器是否操作正常，高含水量意味著再生溫度太低，可能需對溫度測量值進行校正等，特別是出現(xiàn)露點不合格的情況時。

（2）沸點三甘醇的沸點異常意味著低（分子量）甘醇存在于甘醇溶液中，不是新鮮溶液較稀，就是有較多甘醇在再沸器中分解。在再沸器的條件下，三甘醇或多或少地存在分解的趨勢，先分解成較低分子量的甘醇和大量的降解產(chǎn)物，最后變成酸。降解通常是因為局部過熱并造成薄膜蒸發(fā)溫度所致。（3）PH值

低PH值預(yù)示著甘醇降解的可能性，特別是有一種甜的、焦糖樣的味道時，說明再生加熱器溫度太高了。人們對低PH值甘醇的腐蝕性進行了研究，證明其能明顯增強對低碳鋼的腐蝕作用。為了防腐，PH值應(yīng)該為7或稍微偏堿性。PH值大于9也不好，在有碳?xì)浠衔锎嬖诘那闆r下會導(dǎo)致乳化，產(chǎn)生發(fā)泡等問題。PH值的最佳范圍為7-8.5。（2）出口干氣中三甘醇含量高

如果出口天然氣中的三甘醇溶液中含量超高，可能的原因是吸收塔內(nèi)發(fā)生了液泛。六、三甘醇接觸塔的正常操作

1.啟動程序（1）在氣體進入之前確保容器液位控制器可用，確認(rèn)當(dāng)三甘醇泵每小時循環(huán)量為