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文檔簡介
第二章天然氣的礦場集輸工藝天然氣水汽含量;天然氣水合物的形成;天然氣水合物的防止措施。第一節(jié)天然氣水合物生成與防止一.天然氣水汽含量天然氣在地層溫度和壓力條件下含有飽和水汽,天然氣的水汽含水量取決于天然氣的溫度、壓力和組成等條件。天然氣含水汽量,通常用絕對濕度、相對濕度和水露點(diǎn)表示。絕對濕度和飽和含水量
天然氣絕對濕度:指一立方米天然氣中所含水汽的克數(shù),單位可用g/m3表示。天然氣的飽和含水量:在一定溫度和壓力下,天然氣中可能含有的最大水汽量,即天然氣與液態(tài)平衡時的含水汽量。
水露點(diǎn)
天然氣水露點(diǎn)是指天然氣在一定壓力下析出第一滴水時的溫度,即天然氣飽和水汽量對應(yīng)的溫度。工程設(shè)計中普遍采用是查圖法和公式法。圖2-1天然氣飽和含水量圖非酸性天然氣含水量估算(1)非酸性天然氣含水量可用下式計算:
W—非酸性天然氣飽和含水量,mg/m3;WO—烴實(shí)際含水量,查圖2-1;
CRD—相對密度校正系數(shù),查圖2-1;
CS—含鹽量校正系數(shù),查圖2-1。W=0.983WoCRDCS
酸性天然氣含水量估算(2)硫化氫加二氧化碳總含量摩爾濃度小于40%的天然氣含水量可用下式計算:
W—天然氣飽和含水量,mg/m3;WC—烴實(shí)際含水量,查圖2-1;
WH—H2S實(shí)際含水量,查圖2-3;
WO—CO2實(shí)際含水量,查圖2-2;yc—
氣體中除CO2,H2S的摩爾含量;
yH,yO—?dú)怏w中H2S
,CO2的摩爾含量。圖2-2二氧化碳的水汽含量圖圖2-3硫化氫的水汽含量圖2.天然氣相對濕度在一定溫度和壓力下,天然氣絕對濕度和飽和含水量之比則為天然氣相對濕度。φ=e/es二.天然氣水合物天然氣水合物的結(jié)構(gòu)和形成;天然水合物生成條件預(yù)則;天然水合物防止措施。1、天然氣水合物的結(jié)構(gòu)和形成
天然氣水合物是在一定的溫度和壓力條件下,天然氣中某些氣體組分(甲烷、乙烷、丙烷、CO2等)與液態(tài)水形成的白色結(jié)晶固體,外觀類似松散的冰或致密的雪,密度為0.88~0.90g/cm3。水合物的結(jié)構(gòu)圖2-4天然氣水合物的結(jié)構(gòu)2.天然氣水合物的形成條件必要條件:氣體處于水汽的飽和或過飽和狀態(tài)并存在游離水;有足夠高的壓力和足夠低的溫度。輔助條件:如壓力的脈動,氣體的高速流動,流向突變產(chǎn)生的攪動、彎頭、孔板、閥門、粗糙的管壁等。3、天然氣水合物生成條件預(yù)測預(yù)測天然氣水合物生成條件(溫度或壓力)的方法比較多,而常用的有經(jīng)驗(yàn)圖解法、相平衡常數(shù)法(Katz法)和統(tǒng)計熱力學(xué)法。經(jīng)驗(yàn)圖解法由天然氣的相對密度,根據(jù)預(yù)測形成水合物的壓力—溫度曲線(圖2-5)求出形成水合物的最低溫度(最低壓力)。圖2-5對含H2S的天然氣,由于誤差較大,不宜使用。若相對密度在兩條曲線之間,可采用內(nèi)插法進(jìn)行近似計算。
圖2-5預(yù)測形成水合物的壓力-溫度曲線由于水合物是一晶狀固體物質(zhì),天然氣中一旦形成水合物,極易在閥門、分離器入口、管線彎頭及三通等處形成堵塞,嚴(yán)重時影響天然氣的收集和輸送,因此必須采取措施防止水合物生成。通常在天然氣集輸系統(tǒng)采取加熱法和注抑制劑法防止水合物形成。4、防止水合物形成的措施加熱法提高天然氣節(jié)流前的溫度,或敷設(shè)平行于采氣管線的熱水伴隨管線,使氣體流動溫度保持在天然氣的水露點(diǎn)以上,是防止水合物生成的有效方法。礦場常用的加熱設(shè)備有管殼式換熱器和水套加熱爐。加熱法管殼式換熱器水套加熱爐注抑制劑臨法1.翅抑制劑的飾種類和特蜓性可以用量于防止嘆天然氣游水合物肅生成的內(nèi)抑制劑抖分為有乘機(jī)抑制默劑和無葛機(jī)抑制你劑兩類巡壽。有機(jī)抑案制劑有洗甲醇和采甘醇類巖化合物幅;無機(jī)抑制疊劑有氯化飽鈉、氯化鳳鈣及氯化姓鎂等。天然氣村集輸?shù)V增場主要奏采用有曾機(jī)抑制頑劑,這碼類抑制運(yùn)劑中又以甲醇倚、乙二槐醇和二冷甘醇最常使躍用。抑制劑的侍加入會使墓氣流中的完水分溶于具抑制劑中施,改變水肚分子之間雜的相互作繭用,從而湖降低表面盾上水蒸氣隸分壓,達(dá)升到抑制水稿合物形成凱的目的。屠廣泛采用肉的醇類天艦然氣水合網(wǎng)物抑制劑鑰的物理化疊學(xué)性質(zhì)如進(jìn)表2-2所列。有機(jī)抑制稍劑的種類項(xiàng)目甲醇乙二醇二甘醇相對分子量32.0462.1106.1密度,g/cm3(25℃)0.7928(20℃)1.1101.113冰點(diǎn)(沸點(diǎn)),℃-97.8(64.7)-13(197.3)-8(244.8)粘度,mPa·s(25℃)0.5945(20℃)16.528.2毒性與狀態(tài)無色易燃有中等毒性無色無毒有甜味液體無色無毒甜味、粘稠液體表2-2常用抑制饞劑的物理腿化學(xué)性質(zhì)第二節(jié)洪氣夏田集輸假流程氣井集氣站天然氣處討理廠首站一、集同輸系統(tǒng)歪的組成氣田礦場票集輸流程氣田礦場侄集輸流程馬分為:氣田集輸羊管網(wǎng)流程氣田集輸峽站場工藝佛流程二、氣姥田集輸片管網(wǎng)類菊型氣田集盼輸管網(wǎng)觸流程可糠分為四堵種型式隔:線型管網(wǎng)提;放射型管忘網(wǎng);成組型卵管網(wǎng);環(huán)型管丹網(wǎng)。集輸管理網(wǎng)流程碎類型如碗圖2-6所示。圖2-6集輸管堅網(wǎng)的類飯型a-線型管網(wǎng)滋;b-放射型耕管網(wǎng);c-組合型管艦網(wǎng);d-環(huán)型管網(wǎng)償;1-氣淘井;2液-集氣站拾;3-集懲氣管道州;4-集激氣總站或木增壓站線型管派網(wǎng)線型管網(wǎng)醉流程的管饒網(wǎng)呈樹枝發(fā)狀,經(jīng)氣吉田主要產(chǎn)更氣區(qū)的中訓(xùn)心建一條冷貫穿氣田竭的集氣干貴線,將位饒于干線兩足側(cè)各井的姻氣集入干鬼線,并輸垮到集氣總液站。如圖子2-6(a)所示。該流程罩適用于雄氣藏面測積狹長乓且井網(wǎng)淺距離較講大的氣述田。四種川臥龍寨河氣田秋就是采切用這種房誠流程,巷其特點(diǎn)竹是適宜殲于單井草集氣。放射型等管網(wǎng)放射型管渣網(wǎng)有幾條巖線型集氣碗干線從一探點(diǎn)(集氣綢站)呈放烏射狀分開乖,如圖2礦-6(b)所示。適用于干氣田面贏積較大晌,井?dāng)?shù)豪較多,胡且地面窗被自然扶條件所逆分割的藥礦場。環(huán)型管過網(wǎng)環(huán)型管網(wǎng)記流程如圖孟2-6(d)所示。適用于怎面積較怨大的圓狂形或橢投圓形氣選田。具備上陶述條件的吧氣田,如昏果地形復(fù)亮雜,氣田拳處于大山美深谷中,連則不宜采已用,而以遷采用放射旨型管網(wǎng)為塔宜。四川涌威遠(yuǎn)氣田且即采用這險種流程。其特點(diǎn)是菌:氣量調(diào)還度方便,熊環(huán)形集氣埋干線局部死發(fā)生事故堆也不影響探正常供氣。組合型管族網(wǎng)成組型管鴨網(wǎng)流程如臟圖2-6(c)所示。各種管方網(wǎng)結(jié)構(gòu)鏟形式都井有各自傍的優(yōu)缺它點(diǎn),適戰(zhàn)用于不趣同具體北使用場引合,大培部分集旨輸管網(wǎng)悶采用包累括樹枝柜狀、放澆射狀、然環(huán)狀結(jié)續(xù)構(gòu)在內(nèi)材混合結(jié)眉構(gòu),其巧中前面瓦兩種組倡合最為期常見。威遠(yuǎn)氣田差就有東、帥西、南、拔北四條集詞氣干線和囑一個環(huán)形悲管網(wǎng),而奔且是樹枝聾狀,放射擁狀和環(huán)形險管網(wǎng)流程舅兼?zhèn)?,是垂四川集氣件流程型式話最多的氣殖田。管網(wǎng)壓力央等級集氣管侍網(wǎng)的壓桌力等級捏分為高碑壓、中燦壓和低邀壓三種笛:高壓集柿氣:壓蜻力在1殲0MPa以上;中壓集氣集:壓力在哨1.6MPa昆~10說MPa撓;低壓集教氣:壓撓力在1洪.6MPa以下。三、氣元田集輸忠站場工穴藝流程集輸站欄場流程突按管轄陪井?dāng)?shù)分傾為單井集輸舒流程和多井集輸充流程;集輸站場躲流程按天促然氣分離緒溫度高低警可分為常溫分母離工藝凳流程和低溫分離值工藝流程符。1.井場汗裝置井場裝身置主要鋒功能:調(diào)控氣井朝的產(chǎn)量和往輸送壓力榜;防止天然乳氣形成水息合物。井場裝置捧流程通常附有兩種類也型:加熱天然俊氣防止水顫合物流程倍和注入抑惡制劑防止償水合物流弟程。井場加熱炭流程加熱流程禮如圖2-7所示。最一般適舅用于氣知井產(chǎn)量鼻較小的腎井場裝沒置,壓舅力小于章30MPa的高壓盤氣井,半產(chǎn)量小像于1×喘105m3/d。圖2-7井場加器熱防止角水合物令流程Wg—?dú)饩?;VW—采氣樹針禁形閥;Hhl—一次加熱費(fèi)器;Vgc—?dú)饩鞅懔空{(diào)控姨閥;Hh2—二次加熱礦器;Vpc—采氣管鴨線起點(diǎn)質(zhì)壓力調(diào)逝控閥;Vgoc—裝置截斷弊閥;Lf—采氣管線中;T—溫度計跡;P—壓力表井場注踩抑制劑擦流程井場注抑撒制劑流程皇如圖2-8所示。駁一般當(dāng)疫產(chǎn)量大搬于1×逐105m3/d時,宜溫采用注互抑制劑找防止水蠻合物的誓井場流腦程,但垂同時應(yīng)璃與集氣殃站的流獸程配套叼。圖2-8井場注抑迎制劑防止票水合物流能程Wg—?dú)饩?;VW—采氣樹針說形閥;VSi—抑制劑注喜入器;Vgc—?dú)饩魃空{(diào)控第閥;VPC—采氣管線列起點(diǎn)壓力甩調(diào)控閥;Vgoc—裝置截?fù)寯嚅y;Lf—采氣管線軟;T—溫度計;P—壓力表2、常溫羅分離集氣害站流程常溫分扎離:天照然氣在講分離器忌操作壓潛力下,爛以不形療成水合郊物溫度晶條件下廢進(jìn)行氣-液分離廁。常溫分離吧的集氣站愁流程有常溫單井影集氣站流陶程和常溫多井唱集氣站流里程。(1)友常溫分罰離單井柔集氣站托流程常溫單講井集氣幸站流程并有兩種割流程型燙式。圖倆2-9所示流聯(lián)程為氣擦、油和高水三相礙分離,賺適用于吹天然氣疫中油和榜水含量惠都較多蟲的氣井冊。圖2此-10所示流鋪程為氣返液二相火分離,貿(mào)適用于育天然氣議中含水淡量或含戴油量較臨多的氣擇井。圖2-9常溫單憲井集氣李站流程串(三相朋分離)圖2-10常溫單錄井集氣筒站流程牧(二相潑分離)(2)常斷溫分離多荒井集氣站吹流程常溫多井奏集氣站流愁程有三種垂流程型式綁:三相分曲離流程獵、二相草分離流椒程和多液井輪換芝計量流薪程。圖析2-11所示流程眠為氣、油屯和水三相凍分離,適鼠用于油和嘩水含量都踩較多的氣瞇井。圖2圾-12所示流圖程為氣溝液二相聞分離,發(fā)適用于南含水量絕或含油陸量較多硬的氣井隸。圖2-11常溫多歌井集氣浴站流程暮(三相雪分離)圖2-12常溫多井球集氣站流壇程(二相圓分離)圖2-13所示流疫程為常噸溫集氣綁多井輪死換計量真流程,適用于單討井產(chǎn)量較搏低而井?dāng)?shù)蹦較多的氣改田。全站炊按井?dāng)?shù)奶多少設(shè)唐置一個哭或數(shù)個萬計量分那離器供柔各井輪挨換計量驅(qū);再按庸集氣量蹈多少設(shè)轎置一個想或數(shù)個銜生產(chǎn)分橫離器,歇分離器戰(zhàn)供多井刊共用。(3)常還溫分離多隆井輪換計成量流程圖2-13常溫多雅井輪換忙計量集賠氣站流蟻程四川川中叢的磨溪?dú)夤盘餁饩喔?,單井產(chǎn)記氣量?。▌h平均單井慶氣量1.張49×1齡04m3/d)又屬于容同一產(chǎn)起層,因阿此除試龍驗(yàn)區(qū)2毯6口井介作連續(xù)材分離計很量外,篩其余8傍5口井供采用輪墾換分離井計量。(3)顧縸溫分賴離多井扯輪換計喉量流程3、低溫則分離集氣根站流程低溫分批離集輸洋站功能起:收集么氣井天糠然氣;粉對收集折天然氣交在站內(nèi)飛進(jìn)行低輔溫分離倡回收液昏烴;對刑天然氣累進(jìn)行壓琴力調(diào)控銜以滿足概集氣管輛線輸壓紅要求;銜計量。(3)低愉溫分離集左氣站流程低溫分炮離集氣繳站流程模分為兩亞種類型恭。一種流缺程類型映為圖2映-14所示,液掉烴和甘醇弟富液在站殘內(nèi)不進(jìn)行盈分離,以稍混合方式項(xiàng)出料,將報混合液直貫接輸至液嗽烴穩(wěn)定處仗理。另一種流思程類型為臺圖2-15所示,黑液烴和么甘醇富河液在站利內(nèi)經(jīng)過儀分離后齡分別輸然至液烴持穩(wěn)定裝丑置和甘劫醇再生柜裝置處庫理。圖2-戶14低溫分鞏離集氣敞站原理仙流程圖繩(液烴荷和甘醇區(qū)富液混脆合出料貓)圖2-15低溫分離途集氣站原蔽理流程圖與(液烴和帝甘醇富液猴分離后出農(nóng)料)低溫集讓氣站的鑒典型流治程圖2-震16是四川燒中壩低抹溫集氣久站原理駕流程圖舌,該站侮是節(jié)流躍膨脹低奧溫分離設(shè)集氣站壯的典型泉工藝流呢程。節(jié)流后溫歌度:-1丘5℃~-吐18℃飄;抑制劑包:乙二乏醇圖2-牽16四川中引壩低溫忽集氣站耽流程圖思考題(1)除了加和熱法、注習(xí)入抑制劑領(lǐng)法,防止?jié)菜衔锷谐煞椒ㄟ€惱有哪些?(2)為什盆么采用淘大壓差升截流閥朗節(jié)流降分壓,氣神體的溫腹度會降橋低?第三節(jié)歪天然商氣脫水天然氣脫灰水的必要舌性溶劑吸收精法脫水固體吸附件法脫水一.天搭然氣脫贊水的必次要性天然氣脫軍水的必要眾性;天然氣水脫水方邀法;天然氣遙脫水深備度。天然氣況脫水的疾必要性水的析出鎖將降低輸擴(kuò)氣量,增猜加動力消漁耗;水的存在找將加速H2S或CO2對管線傳和設(shè)備肚的腐蝕銳;導(dǎo)致生成細(xì)水合物,競使管線和良設(shè)備堵塞饒或降低它蕩們負(fù)荷。因上述三肉方面原因西,所以有翠必要對天達(dá)然氣進(jìn)行皂脫水處理妙。天然氣濤脫水深題度露點(diǎn)降:脫水弱前含水抗天然氣歲的露點(diǎn)洞與脫水鉛后干氣蔑的露點(diǎn)諷之差。滿足用戶益的要求;管輸天然歌氣水露點(diǎn)毯在起點(diǎn)輸唇送壓力下叼,宜比管傭外環(huán)境最寄低溫度低肯5~7℃裳;對天然氣營凝液回收似裝置,水倚露點(diǎn)應(yīng)低辭于最低制繩冷溫度5臣~7℃。天然氣豪脫水方胃法低溫冷凝舅法;溶劑吸收頃法脫水;固體吸竿附法脫暢水。二、溶挪劑吸收脫焦水甘醇脫水按的基本原植理甘醇的物側(cè)理性質(zhì)三甘醇岔脫水流懷程和設(shè)罪備甘醇質(zhì)堪量對脫洞水效果雕的影響三甘醇脫水裝置1、甘衡醇脫水良的基本核原理甘醇是臉直鏈的翅二元醇撕,其通倆用化學(xué)名式是CnH2n(OH風(fēng))2。二甘醇塌(DEG換)和三甘醇譯(TEG稼)的分子陶結(jié)構(gòu)如晌下:從分子結(jié)艷構(gòu)看,每白個甘醇分萄子中都有謊兩個羥基撥(OH)斑。羥基在存結(jié)構(gòu)上與蛾水相似,涌可以形成絡(luò)氫鍵,氫籍鍵的特點(diǎn)創(chuàng)是能和電蝴負(fù)性較大仁的原子相般連,包括速同一分子熄或另一分基子中電負(fù)恥性較大的閃原子,所愚以甘醇與油水能夠完柴全互溶,鉛并表現(xiàn)出僵很強(qiáng)的吸陡水性。甘醇水溶球液將天然縫氣中的水催蒸氣萃取晴出來形成樓甘醇稀溶理液,使天質(zhì)然氣中水榨汽量大幅鬼度下降。甘醇脫水看的基本原曠理吸收脫林水:是晃根據(jù)吸返收原理恥,利用止親水液乒體與天跪然氣的脊逆流接鳳觸,從戒而吸收糠脫出氣布體中的頭水蒸氣秋。脫水吸收久劑:脫水刑的親水液味體。對脫水吸正收劑的要砌求:熱穩(wěn)狗定性好,券對天然氣堪中水蒸氣擁親和力強(qiáng)全等等。甘醇脫水梳的基本原移理吸附劑要經(jīng)求對天然氣演水蒸氣很捎強(qiáng)親合力燥熱穩(wěn)定貍性好脫水時不位發(fā)生化學(xué)獄反應(yīng)容刮易再生蒸氣壓低武黏度小對設(shè)備紛無腐蝕價格低谷廉對天然氣盾和液烴溶臂解度較低起泡乳搞化傾向杯小常用脫水瘦吸收劑比碼較2、三茄甘醇脫豈水流程我和設(shè)備三甘醇脫屠水工藝流社程如圖2蠶-1所示路。脫水裝堆置主要包女括兩大部姑分:天然氣串在吸收枝塔的脫困水系統(tǒng)嘩;富TEG溶液的膠再生系款統(tǒng)(提龜濃)。1.疤工藝流程圖2-純1三啊甘醇脫回水工藝雨流程三甘醇被再生方恰法加熱再亞生(熱蛛降解限瘋制)減壓再而生(系辯統(tǒng)復(fù)雜路)汽提再身生聚(運(yùn)用鐵較多)共沸再蔥生如圖2-框1所示,博三甘醇涉脫水工藝碧中主要設(shè)塔備有原料太氣分離器雅、吸收塔倆、閃蒸罐淡、過濾器我、貧/富仗液換熱器炎、再生塔難和重沸器伴等。主要設(shè)備進(jìn)口氣滌猾器其功能是形分離出原非料氣中烴喘類夾帶的師固體或液昌滴,如砂向子、管線遵腐蝕產(chǎn)物想、水、油杰等。常用葛臥式或立滔式的重力星分離器,揭內(nèi)裝金屬麗網(wǎng)除沫器帆。進(jìn)料氣含治有液體,闖固體雜滾質(zhì)對三甘京醇脫水影淚響(5點(diǎn))。吸收塔吸收塔可魔采用填料叮塔或板式凱塔,塔頂茄應(yīng)設(shè)置除塔沫器。雖頸泡罩塔型摘的效率略漂低于浮閥歉型,但三漁甘醇溶液歪比較粘稠尊,塔內(nèi)的謠液/氣比卻較低,故潮采用泡罩工塔盤更為錦適宜,實(shí)但際塔板數(shù)筍為4~1見0塊。塔博徑小于3泛00mm時應(yīng)采用或填料塔,萄常用的填掠料有瓷質(zhì)毛鞍型填料悲和不銹鋼敏環(huán)。圖2-2吸收塔目溫度,摩進(jìn)塔TEG貧液濃度毀和出塔干突氣平衡露催點(diǎn)關(guān)系起泡增多進(jìn)氣溫避度較高盲將增加宏裝置的歪脫水負(fù)韻荷和增屬大甘醇景的氣化晶損失量鍛。在三甘頌醇濃度消不變時膏,出塔啦氣體平邀衡露點(diǎn)浸隨進(jìn)氣匯溫度的膝下降而奶降低(灘圖2-2)。因低溫下段,三甘醇森變得非常察粘稠,起數(shù)泡增多,喊導(dǎo)致塔效氧率降低、強(qiáng)壓降增大嫌和攜帶損炎失。進(jìn)塔的天金然氣溫度蝴應(yīng)維持在煙15~4巖8℃,壓葬力一般在2.76滑-10.議46MP乒a。進(jìn)氣溫猾度通常貧甘退醇的進(jìn)塔稅溫度應(yīng)比境塔內(nèi)氣體皺溫度高3-8℃。貧甘醇吸飄收溫度一死般在27-3遠(yuǎn)8℃.進(jìn)氣溫度閃蒸分貝離器三甘醇裝雷置中有一蛛定量的烴洗類氣體會免溶解在三廁甘醇溶液坐中,烴類辰的溶解量賴與壓力有駐關(guān),壓力懼愈高,則超溶解量愈濟(jì)大,閃蒸脆罐的功能趣是將溶解揪在三甘醇楚溶液中的胃烴類閃蒸攝出來,防裙止溶液發(fā)償泡。閃蒸分趨離器的蝕壓力最輝好在0.3活5-0朵.52避MPa注.過濾器過濾器馳的功能冠是除去緒三甘醇復(fù)溶液中披的固體企粒子和健溶解性琴雜質(zhì)。既常用的田有固體就過濾器矛和活性蔬炭過濾敞器兩種壟。貧/富換季熱器貧/富罵換熱器膠是用來永進(jìn)控制陳閃蒸罐撤和過濾摩器的富雞液溫度充,回收家貧液的敲熱量,堡使富液杏升溫到澇148塔℃左右瞎再進(jìn)再鉆生塔,捐以減輕條重沸器錦的熱負(fù)子荷。最飛常用的衣是管殼按式換熱迫器。再生塔主要由粒精餾柱羨和再沸箏器組成同再生系番統(tǒng),其蛇功能是五蒸出富旨三甘醇漂中的水要,使之糕提濃。無汽提氣答時,塔頂迫溫度控制拐在99℃;有汽提氣唇時,塔頂雄溫度控制鍛在88℃;當(dāng)回流草流量約感為水蒸隔氣的排泳放量30%,柱頂備排放的樂水蒸氣手中甘醇降損失非濫常小。3、甘醇質(zhì)還量對脫水?dāng)y效果的影陡響氧氣竄入柄系統(tǒng);甘醇高燒溫降解浪;鹽污染朱;液烴污處染;淤渣污染歪。3、甘醇泉質(zhì)量對困脫水效泥果的影帶響氧氣竄假入系統(tǒng)但;甘醇氧化趙變質(zhì),生成腐蝕練性有機(jī)酸;造成氧氣新竄入系統(tǒng)昂原因:甘醇儲押罐沒采磚用惰性濱氣體密劑封;甘醇泵泄多露以及進(jìn)駛料氣含有截氧.解決方悼法:儲罐采用馳微正壓或俘氮?dú)饷芊?避免甘醇夏泵泄露,加入抗饒氧化劑.3、甘醇質(zhì)切量對脫水吹效果的影哪響甘醇高歷溫降解讀;重沸器溫?zé)煻鹊陀?04℃義;火管傳蜘熱表面柄熱流密祝度小于25K雨W/m2;定期清除北火管傳熱紛表面上熱嗽斑,防止托局部過熱肅。3、甘醇質(zhì)夫量對脫水兆效果的影運(yùn)響鹽污染(火管產(chǎn)生填熱斑,局部過熱,燒穿);含鹽大兼于0.00茫25%時,就排放對制裝置進(jìn)行網(wǎng)清掃;先對甘醇有先出去鹽勁分.3、甘醇貢質(zhì)量對貫脫水效愉果的影描響液烴污循染:液烴隨富吵甘醇在精懷餾柱內(nèi)向虧下流入重手沸器并迅孔速汽化,造成大到量甘醇缸被氣體怪從柱頂繳被帶走.液烴來迎源:進(jìn)料氣帶筒過來;貧甘醇冊進(jìn)塔溫箱度比出頸塔干氣護(hù)低,氣體中裝重?zé)N冷把凝析出.解決方法:采用進(jìn)口槍氣滌器;保持貧甘粘醇進(jìn)塔溫然度比出塔娘干氣高6℃;合理設(shè)裝計三相度閃蒸分標(biāo)離器尺涂寸;采用活性燙碳過濾器.3、甘醇復(fù)質(zhì)量對怕脫水效炊果的影鹽響淤渣污染:進(jìn)料氣攜理帶的塵土/泥沙/管道污垢/腐蝕產(chǎn)物,沒經(jīng)過進(jìn)口氣布滌器進(jìn)束入吸收儲塔與焦織油狀烴責(zé)內(nèi)會沉僻淀出來碎形成具虧有磨損閑性的黑話色粘稠哭狀物質(zhì).影響:甘醇泵透和其他喇設(shè)備侵陷蝕;堵塞塔板樣和精餾柱場填料堵塞;火管產(chǎn)生搞熱斑解決方法:過濾使倦固體含雷量小于0.0螺1%三、帝固體吸數(shù)附法脫麥水吸附脫水鹿原理和工盜藝過程;常用固挺體吸附北劑的性雅質(zhì);吸附脫水躺工藝流程爹及主要參餓數(shù)。1、吸甜附脫水只原理和奶工藝過描程吸附是用慨多孔性的趟固體吸附查劑處理氣怎體混合物為,使其中秩一種或多范種組分吸培附于固體嘆表面上,躍其他的不禿吸附,從漁而達(dá)到分賤離操作。1.基啞本原理水是一種痕強(qiáng)極性分?jǐn)⒆?,分子脫直徑?萬.76?~3萍.2?廣)很小。不片同的多孔紡性固體的鍋孔徑是不融同的,孔睬徑大于3列.2?的,都可家以吸附水壘。吸附能德力的大小陸與多種因漏素有關(guān),鐮主要是固辨體的表面蠶力。基本原理吸附類型根據(jù)表克面力的疲性質(zhì)可公將吸附直分為兩時大類型被:物理吸附化學(xué)吸附(1)求物理吸示附物理吸附日是指流體梳中被吸附梁的分子與吩吸附劑表善面分子間梯為分子間散吸引力—聞范德華力約所造成,帆其吸附速消度快,吸駛附過程類孕似于氣體乘凝聚過程丈。物理吸時附當(dāng)氣清體壓力鈔降低或蛛系統(tǒng)溫奔度升高院時,被龍吸附的鈴氣體可用以容易孟地從固否體表面渣逸出,計而不改礎(chǔ)變氣體該原來的六性質(zhì),僑這種現(xiàn)擺象稱為雷脫附。吸附和涉脫附為比可逆過包程,工遺業(yè)上利時用這種斗可逆性叫,借以柏改變操爹作條件箏,使吸馬附的物內(nèi)質(zhì)脫附所,達(dá)到蔥使吸附叮劑再生漿、回收鏟或分離葵吸附質(zhì)弓的目的預(yù)。(1)物凍理吸附化學(xué)吸扇附類似產(chǎn)于化學(xué)仁反應(yīng)??饰綍r駁,吸附凍劑表面牙的未飽珠和化學(xué)糕鍵與吸稀附質(zhì)之弄間發(fā)生胳電子的梅轉(zhuǎn)移及雀重新分組布,在姥吸附劑收的表面枯形成一屋個單分做子層的船表面化旋合物??兾街械湆⒎派暗奈缴驘帷#?)云化學(xué)吸丑附化學(xué)吸附惰具有選擇馳性,它僅田發(fā)生在吸總附劑表面優(yōu),且吸附兆速度較慢犬,是不可酸逆的過程刪。要很高貧的溫度才江能把吸附株分子釋放污出來,并編且釋放出荒來的氣體鹽常已發(fā)生昆化學(xué)變化斥,不復(fù)呈址原有的性寄質(zhì)。為了就提高化學(xué)們吸附的速豬度,常常必采用升高栗溫度的辦焦法。(2)化被學(xué)吸附在實(shí)際揀過程中刃,有時逐物理吸好附與化父學(xué)吸附殃可相伴糾發(fā)生,滔同一物仰質(zhì)在低待溫時以譜物理吸養(yǎng)附為主段,在高丑溫時又尾以化學(xué)聯(lián)吸附占辣優(yōu)勢。攻在通常名天然氣灣吸附操蓄作中,朱主要是延物理吸恭附。(2)化罰學(xué)吸附常用的吸送附劑在天然氣孟脫水中常罩用的吸附費(fèi)劑有三種役:活性氧不化鋁;硅膠;分子篩齒。其主要物熔性如表2-1所示。表2-1常用吸附螺劑的物性(1)活遭性氧化鋁活性氧化暴鋁是一種綢多孔、吸蒙附能力較持強(qiáng)的吸附室劑。對氣必體、蒸氣漁和某些液銳體中的水城分有良好盼的吸附能麗力,再生率溫度17應(yīng)5~31渾5℃。國蔬外天然氣陪脫水常用淡的活性Al2O3有F-1型粒狀俘、H-15盞1型球狀故和KA-研201型球狀三辦種,其化珠學(xué)組成如療表2-2所示。表2-2典型活性漸氧化鋁組叢成活性氧化認(rèn)鋁吸附劑鳴的特點(diǎn)經(jīng)活性氧爛化鋁吸附亞脫水后,葉油田氣的櫻露點(diǎn)最高革點(diǎn)可達(dá)-幼73℃;但再生時屠消耗熱量漲多,選擇午性差,易齡吸附重?zé)N渴,呈堿性籠,不宜處劍理含酸性兼氣體較多挎的天然氣崇。(2)棄硅膠硅膠是誤粉狀或軌顆粒狀準(zhǔn)物質(zhì),善粒子外帳觀呈透歐明或乳叼白色固走體。分橋子式為mSiO2·nH2O,它是用硅呆酸鈉與硫癥酸反應(yīng)生石成水凝膠四,然后洗喉去硫酸鈉掏,將水凝恨膠干燥制踐成。其典遵型組成如岔表2-3所示。表2-3典型硅草膠的組行成硅膠吸陜濕量可模達(dá)到4余0%左干右。按汗孔隙大良小,分騙成細(xì)孔預(yù)和粗孔唇兩種。監(jiān)粗孔硅零脫的比業(yè)表面積魂(3~世5)×插102m2/g,細(xì)孔硅膠章約為(6己~7)×剩102m2/g。天然氣眼脫水用升的是細(xì)埋孔硅膠雪,平均賴孔徑2售0~3避0?。硅膠吸欄附水蒸騙氣的性使能特別婦好,且蓮具有較膊高的化商學(xué)和熱德力穩(wěn)定尋性。但冊硅膠與叫液態(tài)水鬧接觸很脆易炸裂畝,產(chǎn)生桃粉塵,支增加壓多降,降惜低有效唯濕容量象。(2)誦硅膠(3)謊分子篩分子篩是龍具有骨架嘗結(jié)構(gòu)的堿句金屬的硅虧鋁酸鹽晶災(zāi)體。是的振一種高效防、高選擇域性的固體疤吸附劑。目其分子式懲如下:M2/nOAl2O3xSiO2yH2OM—某些堿金聲屬或堿土打金屬離子閘,如Li、N劫a、Mg滾、Ca等;n—M的價數(shù);x—Si怒O2的分子愚數(shù);y—水的分促子數(shù)。分子篩通瀉常分為X型和A型兩類。挽它們的吸執(zhí)附機(jī)理是羽相同的,故區(qū)別在于鞏晶體結(jié)構(gòu)斧的內(nèi)部特衡征。A型分子篩穗具有與沸話石構(gòu)造類晉似的結(jié)構(gòu)辭物質(zhì),所晉有吸附均嘆發(fā)生在晶朽體內(nèi)部孔盆腔內(nèi)。(3)乳分子篩X型分子篩鞋能吸附所普有能被A型分子吉篩吸附加的分子靈,并且肺具有稍煮高的容此量。1由3X型分子篩閘中吸附象形芳香烴這剖樣的大分接子。各類分子趕篩的pH值約為1妄0,在pH=均5~1蜓2范圍內(nèi)擋是穩(wěn)定碑的。在待處理酸純性天然壁氣時,偏若吸附勵液的pH值小于5麥,就應(yīng)采遣用抗酸分晉子篩。(3)漿分子篩分子篩表肅面具有較物強(qiáng)的局部會電荷,因逮而對極性屠分子和不閥飽和分子金有很高的用親和力,左水是強(qiáng)極于性分子,痕分子直徑論為2.7玩~3.1?,比通常澇使用的巡壽分子篩吐孔徑小昏,所以羅分子篩討是干燥捏氣體和繭液體的施優(yōu)良吸都附劑,騎常用分鄭子篩的里特性見糾表2-4。(3)分貢子篩表2-4常用分怒子篩的象性能表分子篩肢的主要大特點(diǎn)具有很好晉的選擇吸僻附性。分子篩候能按照挨物質(zhì)的棋分子大傳小進(jìn)行煙選擇吸躲附。經(jīng)禽分子篩雅干燥后勇的氣體呀,一般犬含水量齡可達(dá)到竊0.1漫~10g/m3,脫水裝義置中多用孕4A,5A等分子饒篩作吸蛾附劑。具有高陸效吸附罩特性。分子篩腦在低水父汽分壓折、高溫勒、高氣災(zāi)體流速嶺等苛刻量的條件椅下仍然繪保持較現(xiàn)高的濕綿容量。頁如圖2-3所示,例邀如如圖2-4所示,壺在10帝0℃時查,分子栗篩的濕例容量是組15%兵,而活堪性氧化賽鋁小于鏟3%,芬硅膠小龍于1%籮。分子篩漏的主要著特點(diǎn)圖2-4各種吸辣附劑在粗1.3著3kPa壓力下仇吸附等榆壓線圖2-3幾種吸附輝劑在不同潔相對濕度政的平衡吸粱附圖復(fù)合固唱體吸附昏劑既可以采減少投諸資,又號可以保非證干氣扭露點(diǎn);活性氧化形鋁可作為線分子篩的糞保護(hù)層;活性氧化億鋁再生時見能耗比分甘子篩低;活性氧化充鋁價格低警。3、吸附命脫水流程目前用價于天然位氣的吸妻附脫水致裝置多研為固定揀床吸附巴塔。為缺保證裝坡置連續(xù)穿操作,曾至少需債要兩個悉吸附塔慰。工業(yè)上強(qiáng)經(jīng)常采嘆用雙塔艱流程(惰圖2-5)和三塔宜流程(圖2-6)。1.輛吸附法簡脫水流照程1—在芳吸附的孫干燥器敏;2豬—在再跪生(包呼括熱吹回和冷吹帆)的干厭燥器;冬3暖—程序福切換閥賽;I—含水天然筍氣;II—脫水后踏天然氣率;III—熱(冷)孟吹氣入口窗;IV—熱(冷錦)吹氣疾出口圖2-5兩臺吸附稍器的運(yùn)行駐圖1—在搬吸附的況吸附器粥;2—元在熱吹略的吸附核器;3傾—在冷墳吹的吸鈴附器;津4—程貪序切換弊閥;I—含水天然福氣入口;II—脫水后天較然氣出口姿;III叔—熱吹氣入武口;IV—熱吹氣出拔口;V—冷吹氣壺入口;VI—冷吹氣出億口圖2-6三臺吸附境器時的運(yùn)勸行圖吸附脫弊水流程(1)采用跪濕氣或曾進(jìn)料氣釀作再生聰氣的吸屬附脫水爽工藝流夫程;(2)采用電干氣作師再生氣旺的吸附則脫水工層藝流程航(如圖2-7)。圖2-7采用干嚴(yán)氣再生械吸附脫公水的原能理流程癥圖4.陸吸附法脫襖水工藝參悄數(shù)吸附法脫屈水工藝主挎要由吸附睜操作和再花生操作組搞成,其操刺作參數(shù)應(yīng)莖按照原料稱組成、氣看體露點(diǎn)要第求、吸附課工藝特點(diǎn)分等予以綜課合比較確開定。(1)吸詞附操作溫孩度為了使吸料附劑能保葬持較高的雕濕容量,仁除分子篩嶄外,其它蒙各種吸附饅劑操作溫議度不宜超藏過38℃并,最高不雄能超過5蹦0℃,否芬則應(yīng)考慮喊使用分子像篩作吸附暮劑。進(jìn)床醫(yī)層的原料水氣溫度不帝宜過高,內(nèi)最高不超書過50俘℃。(2)吸述附操作壓釋力壓力對吸怨附劑濕容賭量影響甚堆微,因此循,吸附操刮作壓力可停由工藝系騰統(tǒng)壓力決腐定,但在御操作過程落中應(yīng)注意鬧壓力平穩(wěn)成,避免波子動。若吸伙附塔放空茶過急,床族層截面局作部氣速過神高,會引捉起床層移宮動和摩擦塵,甚至吸截附劑顆粒帽會被氣流律夾帶出塔曠。(3)視吸附操瀉作周期吸附周期偉應(yīng)根據(jù)氣植中含水量棉、空塔流我速、床層討高徑比(車不應(yīng)小于沾1.6)志、再生能快耗、吸附論劑壽命作期技術(shù)經(jīng)濟(jì)藍(lán)比較,一省般為8h~24喘h(huán)。對于壓劍力不高桂,含水尾量較多劉的天然誓氣,吸泡附周期礦宜小于夕或等于漠8h。確定吸旺附脫水毀操作周減期應(yīng)考孕慮保證場吸附塔宣有足夠護(hù)的再生食和冷卻業(yè)時間。灑對操作喜周期為園8小時亭的雙塔巖流程:加熱時間蜓:4.5殖小時;冷卻時間免為3小時膚;備用和切巧換時間:等0.5小佛時。(3)笛吸附操推作周期圖2-8再生過扶程溫度撿變化曲次線吸附器再疼生過程階段A(如圖2-8)吸附的烴寺類全部脫李附熱負(fù)荷彼為吸附拖劑、烴桃(升溫顏為TA-T1)、水、殼體貍及其它內(nèi)肆容物升溫桑所需熱量慌和烴類脫閉附吸收的槽熱量之和階段B水在TB脫附熱負(fù)荷為安吸附劑、吳水(升溫誓為TB-T2)、殼體及豪其它內(nèi)鋼容物升惠溫和水?dāng)D在TB脫附時所欺需的熱量豆之和階段C重?zé)N脫蠅附熱負(fù)荷為偏吸附劑、意殼體及內(nèi)晨容物升溫拳所需的熱燥量階段D用原料舉氣對吸奸附劑、獨(dú)殼體及享其它內(nèi)罪容物進(jìn)洪行冷卻總能量獵平衡式階段A、B慢、C所得到的您熱量等于掉再生氣放暫出的熱量階段A、B、享C、D所用時間爬的總和應(yīng)晚小于等于貨總周期(4)如再生溫鴉度和冷粘卻再生氣就的入口簽溫度應(yīng)沖根據(jù)吸芒附劑類剖型和脫抽水深度墊確定:油分子篩揚(yáng)入口溫蹄度為2籌32~浸315農(nóng)℃;許硅下膠入口憤溫度:區(qū)234捏~24閣5℃悅;氧化鋁廉入口溫?fù)尪冉橛趲旃枘z與鳥分子篩脈之間而付接近于豬分子篩刪。對兩塔哀流程冷聽卻床層羊的氣體逆一般與勝再生氣稅流量相鬧同,冷頌卻氣出擋口溫度商宜在5榨0℃昌以下。5.吸蛋附法脫災(zāi)水設(shè)備吸附法脫夏水裝置的減設(shè)備包括猾進(jìn)口氣滌休氣,干燥塵器,過濾徑器,再生倡氣加熱器寺,分離器喝等。干燥器結(jié)化構(gòu)如圖2-9。圖3-裁9架吸附器似結(jié)構(gòu)示偷意圖吸附平繳衡:(樹在高壓日和低溫毅有助于浮吸附)吸附劑科濕容量散:每1流00克琴吸附劑搜從氣體遇中脫除卸的水汽知的克數(shù)平衡濕容征量:當(dāng)吸礦附劑與一邊定量溫度濟(jì)的氣體達(dá)記到吸附平追衡時,每獄100克雙吸附劑所肥吸附水氣打的克數(shù)動態(tài)濕親容量6.杜吸附法脫隆水過程特懶性6.連吸附法脫疼水過程特弓性其中圖2-10(a)圖是流摩出吸附擾劑床層爸的氣體挺中吸附罰物濃度烏隨時間跟變化的償情況(椅又稱轉(zhuǎn)福效點(diǎn)曲底線)。C0—進(jìn)料氣佛的濃度絮;tB—吸附過然程的轉(zhuǎn)特效點(diǎn),CB—轉(zhuǎn)效點(diǎn)僅濃度。圖2-10(b)是吸附劑筍床層示意負(fù)圖,圖中業(yè)陰影部分蘋上吸附傳鍋質(zhì)段,其養(yǎng)長度用hz表示;蒜在吸附姑傳質(zhì)段百上部的綠吸附劑據(jù)床層已況吸附物蠢所飽和松,稱為竭飽和吸周附段,奔其長度茄用hs表示;在船吸附傳質(zhì)沿下部的吸徹附劑則尚吧未吸附物蕩質(zhì),稱為扛未吸附段派,其長度庭用hb表示;當(dāng)AA線到達(dá)倚床層出眼口端時偉,達(dá)到取了吸附帥的轉(zhuǎn)效柔點(diǎn),出淘口氣流魔中吸附仗物濃度全迅速上植升,床艇層必須掀進(jìn)行再邪生。4.住吸附佩的傳質(zhì)延過程圖2-10吸附轉(zhuǎn)爛效曲線吸附過程峽及特性轉(zhuǎn)效曲線顫:流體通再過某固定婦床吸附塔憂時可被吸哭附物質(zhì)在峽流體中濃道度隨時間腥變化的曲仿線轉(zhuǎn)效點(diǎn):毫當(dāng)該物質(zhì)淡的吸附傳詢質(zhì)段到達(dá)邪吸附床底戰(zhàn)部時,流極出床層的初氣體中該贈組分的濃忌度迅速上灶升,這點(diǎn)啞稱為該作用用于此組跪分在此條截件下的轉(zhuǎn)胳效點(diǎn)吸附傳質(zhì)武區(qū)(1)單組分杯吸附(2)多組射分混合親物吸附姻(圖2-11)圖2-1紀(jì)1多組分混隱合物的吸覽附過程第四節(jié)祖天然臘氣凝液雷回收天然氣飛凝液(natu塵ral謀gas聽liqu考id千NGL)是從天然層氣中回收C2+的烴類獻(xiàn)混合物給的總稱歇。一般主包括乙慮烷、朽液化石徹油氣和正天然汽汁油。主要內(nèi)泊容天然氣它凝液回性收方法天然氣凝晉液回收工售藝基本要罵求了解天禽然氣凝傷液回收拴方法和瓣工藝特米點(diǎn);掌握天然仁氣凝液回調(diào)收流程及擺其應(yīng)用。一.張?zhí)烊粴鈿饽夯責(zé)崾辗椒ɑ厥仗烊粭潥饽旱木缺匾裕惶烊粴饩饶夯貕κ辗椒ú?;天然氣凝朵液回收技莖術(shù)發(fā)展歷堪程。1.回促收天然管氣凝液剖的必要系性有利于偶改善天刺然氣質(zhì)暫量,降掘低烴露牲點(diǎn),防叫止在管澆輸中有齊液態(tài)烴寄凝結(jié)。回收凝液恥的產(chǎn)品是予重要的民導(dǎo)用燃料(LPG主要丙泊烷和丁認(rèn)烷混合蘆物)和化工豬原料;提高資羅源的綜販合利用慢率,有勤良好的饑經(jīng)濟(jì)效燒益和社曉會效益飄。2、天然吵氣凝液回田收方法吸附法油吸收敗法低溫分離教法(占主聽導(dǎo)地位)變壓吸巷附法膜分離盞法MEHR豎A法(1).顏吸附閉法吸附法是野利用具有咱多孔結(jié)構(gòu)打的固體吸珍附劑(如什活性氧化固鋁或活性曠炭)對烴胃類組分吸汽附能力強(qiáng)咳弱的差異譯而實(shí)現(xiàn)氣裕體中重組繞分與輕組迫分的分離減。主要用蛇于天然氣例中回收重喇烴類,且何處理規(guī)模診較小(小妥于60×燦104m3/d)及較貧的傘天然氣(債液烴含量累13~1換4mL/m3)。吸附法顆的特點(diǎn)兇和應(yīng)用狠情況工藝裝置縣簡單,不廳需要特殊波材料和設(shè)熊備,投資懸費(fèi)用較小膚;需要幾個菠吸附塔切宰換操作,末再生能耗籠高,運(yùn)行旦成本較高嘆。吸附劑帥的吸附仇容量等梳問題未藍(lán)能得到匙很好解托決。(2).經(jīng)油吸收桐法油吸收法甘是基于天舞然氣中各肥組分在吸殺收油中的很溶解度的罪差異而使洲輕、重?zé)N阻組分得以鐵分離的方紛法。通常貢采用石腦訴油、煤油沙或柴油作碗吸收油。爛按照吸收憑操作溫度充的不同,抓油吸收法神往往分為川常溫油吸域收、中溫幕油吸收和笑低溫油吸巧收法(冷犬油吸收法雪)三種。常溫油犧吸收法經(jīng)的操作歌溫度為犯常溫或舌略低于雞常溫,饞多用于蠶中小型桑天然氣斥凝液回硬收裝置端;低溫魔吸收法托利用制既冷將吸綿收油冷儉至-4考00℃進(jìn)行操典作,該排法比常籍溫油吸捏收法可刷多回收C2+液烴,C3的回收率街可達(dá)85惰%~90蛋%,常用喂于較大型騙的氣體加部工廠。(2).液油吸收儉法(2)叫.油貪吸收法原料氣賞與吸收驕油在一膜吸收塔英內(nèi)逆流扶傳熱傳周質(zhì),離武開吸收幕塔的液威體稱為答富油,扮它含有球全部被釣吸收組掀分,富朵油經(jīng)加模熱后解乒吸,將跡吸收油抗與已被勵吸收了毒的組分用分開,批吸收油越循環(huán)使嗚用,被愛吸收組戰(zhàn)分送往限分餾設(shè)征備進(jìn)行華進(jìn)一步期分離。武油吸收膏工藝是濤烴類氣謀體通過瞧油吸收堆法進(jìn)行鮮分離,忘其實(shí)質(zhì)永屬于多殖組分的時吸收分躺離。設(shè)漠備主要杯有:吸收塔,富油穩(wěn)定覽塔和富油危蒸餾塔。油吸收詠法的特惡點(diǎn)和應(yīng)榨用情況系統(tǒng)壓爛降小,饒對原料輝氣預(yù)處本理沒嚴(yán)室格要求鎖,單套均裝置處技理量較濾大;工藝流程睡復(fù)雜,投侵資費(fèi)用和廉運(yùn)行成本箱高;直至2亮0世紀(jì)基60年肥代中期銜還是天妖然氣分犧離工藝腿中使作求最多的佳方法;但隨著塵制冷技沖術(shù)的發(fā)醫(yī)展,自錯197嘴0年以傭后,油竭吸收法嘩在新建醬裝置中捎已很少慈采用。(3).敗低溫缸分離法低溫分波離法(升冷凝分蹲離法)傲是利用秘原料氣衡中各烴賄類組分敏冷凝溫絮度的不義同,通理過將原醋料氣冷泊凝至一哲定溫度自,將沸茶點(diǎn)較高淺的烴類雀冷凝分鬧離出來惹,并經(jīng)接凝液精組餾分離硬成合格貌產(chǎn)品的做工藝。提供冷量隆的形式低溫分離績法最根本旦的特點(diǎn)是窄需要提供講較低溫位嫩的冷量使泉原料氣降味溫。提供雕冷量的方津式有冷劑蠶制冷法、泳直接膨脹點(diǎn)制冷法和筑聯(lián)合制冷默法等多種紡形式。提供冷量瘦的形式外加冷源叔:一般采過用氨制冷漫循環(huán),丙唉烷制冷循團(tuán)環(huán)或氟里芝昂制冷循拐環(huán),若單蝦獨(dú)采用外遷冷源時一讓般為淺冷壓工藝(性燭質(zhì)如圖)街。膨脹機(jī)制尋冷:采用漫膨脹機(jī)制紐奉冷的裝置電,靠膨脹追機(jī)出口低有溫氣體作封為主要冷盡源,一般禿用于深冷泥工藝。膨脹機(jī)虜制冷與店外加冷項(xiàng)源相結(jié)橡合:以興補(bǔ)充膨口脹機(jī)冷底量供給涉不足,蹄降低高萍壓氣體藥的冷凝珠溫度。相變制鬼冷:利蛙用某些謠物質(zhì)相呼變時的乘吸熱效吩應(yīng):固煉體物質(zhì)爺?shù)娜芙鈬W或升華蓋、液體湖的汽化錘都是吸觸熱相變秘過程。項(xiàng)從這些鋪過程吸耗收大量業(yè)熱量(謎潛熱)羽,獲得祥低溫。汽化制冷振:利用物四質(zhì)由液態(tài)硬轉(zhuǎn)化為蒸蠅汽的吸熱設(shè)效應(yīng)制冷森。低溫分搭離法的候主要特源點(diǎn)工藝流冬程簡單出,投資澤少,效踩益好;回收率下高,C3的回收率貿(mào)可達(dá)90束%以上;適應(yīng)性求強(qiáng),管蝦理方便疏。低溫分叫離法工兼藝低溫分離痰工藝的組訊成;主要工藝興流程。低溫分對離工藝嫩的基本勵單元有萍原料氣怒預(yù)分離葛、原料氣增靈壓、天然萌氣凈化、多冷凝分離哄、制冷工齒藝、凝液齊分餾、產(chǎn)品它儲配。精餾分狗離大多燃采按揮億發(fā)度遞吉減的順磚序分餾嗓流程(迷順序流移程)。先將不同涂碳原子數(shù)嶄的烴類,堆分子量從拔小到大逐燃級分出,伏依次為乙足烷、丙烷逗,丁烷、染戊烷、己驢烷及其以劉上組分。蘆然后再將補(bǔ)正、異構(gòu)撕分開,所漿有流程都悶是根據(jù)先撤易后難的遼原則來考是慮的(圖2-12)。凝液分誦餾流程圖2-12凝液精撿餾順序航流程圖1—脫甲專烷塔;2哭—脫乙烷仔塔;3—岡脫丙烷塔缸;4—脫捆丁烷塔;明5—正、增異構(gòu)丁烷范分餾塔;潮Ⅰ—輕質(zhì)誓凝液;Ⅱ懸—中質(zhì)凝哥液;Ⅲ—訂重質(zhì)凝液享;Ⅳ—甲壞烷;Ⅴ—慕乙烷;Ⅵ乖—丙烷;造Ⅶ—丁烷臣;Ⅷ—戊規(guī)烷;Ⅸ—廣異丁烷;摘Ⅹ—正丁祖烷1、工掘藝流程以回收C3+為目的的惡天然氣工怖藝流程;以回收C2+為目的的撕天然氣工英藝流程。以回收C3+為目的謠的天然恰氣工藝裳流程采用冷劑用制冷法的捐淺冷分離竹工藝流程;采用透洲平膨脹大機(jī)制冷牌法的分輩離工藝瞎流程;采用冷喘氨與透盛平膨脹擱機(jī)聯(lián)合改制冷分嫂離工藝禮流程。(1).冷劑制蹈冷工藝頭流程圖2-14飼,2-1口5為冷劑稍制冷工末藝流程扔圖,其許基本工怒藝路線筒:低壓氣→額壓縮→脫匹水→丙烷際制冷→低剩溫分離器稠→脫乙烷答塔→脫丙欠丁烷塔圖2-1文4冷劑制傻冷工藝?yán)鞒?圖2-1析5冷劑制冷漂工藝流程2(2).緩膨脹機(jī)制暫冷工藝流慎程圖2-1琴6為逆升壓第式膨脹機(jī)懂制冷工藝廟流程圖(乓先膨脹后掌增壓);雁圖2-1孔7為正升撓壓式膨畜脹機(jī)制琴冷工藝賴流程圖滲(先增吊壓后膨陳脹)召;圖2-1份6逆升壓式員膨脹機(jī)制摸冷工藝流域程圖2-1稀7正升壓膨鋼脹機(jī)制冷堂工藝流程外冷源您-膨脹榮機(jī)制冷系深冷輕右油回收管工藝以回收C2+為目的錄的天然鳴氣工藝勢流程采用兩極何透平膨脹存機(jī)制冷法漲分離工藝澇流程;采用丙而烷與透怪平膨脹手機(jī)聯(lián)合賤制冷分澡離工藝日流程。圖2-18兩級透平季膨脹機(jī)制徑冷法工藝精流程采用丙烷伏與透平膨厭脹機(jī)聯(lián)合汗制冷分離棍工藝流程圖2-19為丙烷釣預(yù)冷與進(jìn)膨脹制錯冷相結(jié)幣合的混招合制冷牧原理流杯程圖;既本流程黑特點(diǎn):制冷溫溜度低,喉產(chǎn)品收抬率高;可解決膨緩脹機(jī)對富兩氣不適用酷的問題。原理流叨程圖2-19丙烷制冷票與膨脹制振冷相結(jié)合裁的裝置4.天然氣哪凝液回峰收工藝晝方法選命擇原料氣叔處理量;原料氣義組成;原料氣壓刷力及干氣賣外輸壓力;產(chǎn)品方案;其它因桃素.考慮因塞素第五節(jié)廚酸性氣體賣的脫除脫除酸性糞氣體的方漂法及其分優(yōu)類;醇胺法脫深除酸性氣肚體;砜胺法脫唉除酸性氣回體;硫磺回收侍;尾氣處脈理。一.脫除酸性消氣體的方諸法及其分猶類酸性氣體幻玉的危害;天然氣能的分類令(含硫擋量大小先);脫除酸性暈氣體的深救度;脫除酸茄性氣體秋的分類向。1、酸性寬氣體的??澈臍饩蓄D開采出來斯的天然氣宇中含有硫償化氫和二挽氧化碳等濃酸性氣體猜,以及含庫有如二硫苗化物、有倘機(jī)硫化物限等有害雜薄質(zhì)。其中嘴尤以酸性哲氣體特別陵是硫化氫步的危害最神大。硫化氫是堆毒性極強(qiáng)朽的氣體,屬污染環(huán)境炸,工作區(qū)物要求空氣城中小于1羞0mg/m3;酸性氣暫體的存學(xué)在會造介成金屬漸材料腐界蝕;當(dāng)天然氣支作為化工倚原料時,游它們將導(dǎo)放致催化劑雪中毒,影浸響產(chǎn)品質(zhì)住量;天然氣轎中CO2含量過高懶,使氣體槳的熱值達(dá)猶不到要求敗。在冷返凝分離過檢程中,CO2會形成干困冰,堵塞姐管道和設(shè)慌備。燃燒后戚直接排些入大氣永,污染蛛環(huán)境。1、酸章性氣體愚的危害2、天然舟氣的分類依據(jù)天酒然氣中剝酸性氣熄體的含抽量分為釘四類:無硫或微騰含硫氣H2S和CO2的含量很走微小,不鍋需要凈化采即能達(dá)到手管輸天然項(xiàng)氣的質(zhì)量辜標(biāo)準(zhǔn)。低含硫天圓然氣H2S的含量約請為0.0教1%~0狹.5%(垂體)。中含硫天腹然氣H2S的含量約娃為1.0鼓%~1.辰5%(體蓮)。高含硫天聞然氣H2S的含量狀在4%航~7%港(體)智之間。2、天然薦氣的分類3、脫登除酸性鑄氣體的浙深度管輸天然納氣:H2S含量一捏般應(yīng)低失于20mg/舍m3;天然氣液武化:H2S含量小勁于3.規(guī)5mg/愚m3;合成氨享或合成畝甲醇,項(xiàng)原料氣是中的含停硫量小橡于1mg/m3。4、脫除譜酸性氣體躬的分類關(guān)于天然氣鼓中酸性啦氣體的脫除岔,開發(fā)垮了許多注處理方顧法,按扁照脫硫億劑的物瘋態(tài)特征賀這些方示法可分援成濕法行和干法拜兩大類恩。工業(yè)大型框裝置以濕盲法為主。4、脫除獲酸性氣體相的分類干法:主要用于峽低含硫天賣然氣脫硫霧或深度脫堡硫,典型方法純是固體吸鑒附法脫硫旱。濕法:利珍用特定溶才劑與氣體鍵逆流接觸賭而脫除其資中的酸性輪物質(zhì)。脫硫塔干法脫硫裝置濕法脫硫裝置濕法脫謹(jǐn)除酸性漠氣體濕法脫除控酸性氣體蠢的主要方童法有:化學(xué)吸收硬法;物理吸掉收法;化學(xué)-物裝理吸收法燃;氧化還轎原法。(1)狹化學(xué)吸泳收法化學(xué)吸嗽收法是叛以可逆的化學(xué)反魄應(yīng)為基礎(chǔ)慣,以弱堿勤性溶劑為腹吸收劑,引溶劑與原特料氣中的牙酸性組分孩(主要是H2S和CO2)反應(yīng)而截生成某堵種化合癥物;吸要收了酸伏氣的富杜液在升高溫度夫、降低壓毒力的條件下紛,該化合賓物又能分徹解而放出捐酸氣。醇胺法(甲基模二乙醇躍胺MED擊A);堿性鹽木溶液法魚;氨基酸鹽義法?;瘜W(xué)吸收溫法的主要柜代表(2)物聚理吸收法是利用門天然氣燃中不同掉組分在仿特定物棟理吸收單劑中溶辟解度差圓異而脫娛除原料皮氣中酸哀性組分滅,然后產(chǎn)通過降把壓閃蒸奸措施從抹溶劑解晝析酸性搬組分使鍵溶劑再古生循環(huán)慘利用(前富液壓錄力降低紡時,隨掏即放出蠟所吸收椅的酸性魔組分)模。物理寨吸收一夫般在高狼壓和較怠低的溫謊度下進(jìn)穗行。物理吸嫌收法的凱主要代宵表冷甲醇法選;碳酸丙勤烯酯法尿;N-甲基吡咯說烷酮法;聚乙二醇莖二甲醚法遼;磷酸三丁莖酯法;物理吸需收法的洽特點(diǎn)一般在高踐壓和較低較的溫度下貼進(jìn)行;溶劑酸勤氣負(fù)荷動高,適礎(chǔ)宜于處睡理酸氣口分壓高溝的原料釣氣;溶劑不水易變質(zhì)程,腐蝕延性小,風(fēng)能脫除屆有機(jī)硫符化物;但物理嫌吸收法咳不宜用列于重?zé)N乖含量高繭的原料余氣,且汗受溶劑桶再生程失度的限朱制,凈靈化率較故化學(xué)吸杯收法低飼。①冷次甲醇法冷甲醇法臘(Rect描isol法)是以雕甲醇為吸投收劑,在娛低溫(低忘于-50蹄℃)下吸嬌收酸性氣匪體的物理上吸收法。甲醇在高減壓低溫下CO2和H2S有很高的汁溶解度,楚適宜于酸餓氣分壓大承于1.0MPa的原料氣膽,可選擇乎性地脫除H2S、CO2并可同撿時脫除摘有機(jī)硫形化物。②聚悼乙二醇列二甲醚販法聚乙二績醇二甲堆醚法(Sel敵exo膝l法)用慕聚乙二錘醇二甲繪醚作溶埋劑,旨杯在脫除待氣體中衫的CO2和H2S。由于聚乙允二醇二甲鮮醚具有吸呆水性能,派因而該法贊還能同時抽產(chǎn)生一定俗的脫水效經(jīng)果。聚乙二支醇二甲衫醚法用效于含CO2量高、H2S量低,酸罰氣分壓高逆的原料氣反,對H2S有一定選歡擇性。在祝脫硫過程策中可同時抵調(diào)整氣體汗的水露點(diǎn)洋或烴露臭點(diǎn)。②聚隱乙二醇錢二甲醚繭法(3)化徑學(xué)—物理宏吸收法化學(xué)—銷物理吸博收法是一種將申化學(xué)吸收渴劑與物理顧吸收劑聯(lián)妻合應(yīng)用的酸氣獄脫除法,目喝前以環(huán)丁砜法為常用。渡物理吸收奶溶劑是環(huán)苗丁砜,化繳學(xué)吸收溶具劑可以用席任何一種傻醇胺化合甘物,但常能用的是二廁異丙醇胺家(DIPA)和甲基橋二乙醇姻胺(MDE穩(wěn)A)。砜胺法特別在蹦高壓和頂酸性組鐵分濃度蔬高時處商理氣流謊是有效女的。處理后或凈化氣中蝦酸氣含申量低,穗較易達(dá)拿到管輸專要求的鄰氣質(zhì)標(biāo)亮準(zhǔn)。由于砜毅胺法兼吐有物理市吸收法診和化學(xué)哭吸收法冰二者的患優(yōu)點(diǎn),嘆因而自196隙4年工業(yè)化仙以來發(fā)展北很快,已證成為天然仍氣脫硫的刺重要方法倉之一。(3)習(xí)化學(xué)—龍物理吸域收法(4)艇氧化還兵原吸收控法這類方法拌是以含氧緣瑞化劑的中震性或弱堿雕性溶液吸披收氣流中H2S,溶液窯中的氧桿載體將H2S氧化為單待質(zhì)硫,溶西液以空氣域再生后循奸環(huán)使用。主要氧劃化還原啞吸收法有:鐵基工距藝釩基工足藝濕式氧摔化法的憑特點(diǎn)脫硫效率夫高,可使歸凈化后的銹氣體含硫夜量低于間5.0mg/欣m(xù)3;可將H2S轉(zhuǎn)化為單薪質(zhì)硫,無辨二次污染漫;可在常溫默和加壓狀悅態(tài)下操作迫;大多數(shù)厭脫硫劑構(gòu)可以再胖生,運(yùn)敗行成本勤低。干法脫除青酸性氣體所謂干譯法,是緒應(yīng)用固蒼體材料宵吸附、杯化學(xué)反嚇應(yīng)、氣載體分離呈等技術(shù)蘆脫除天冷然氣中H2S和CO2組分。干網(wǎng)法主要包嫂括氧化鄭鐵法、活紋性炭法、敞分子篩、磚膜分離法框等。①氧化鐵同法氧化鐵法是用氧化鐵故(即人煉們熟知親的海綿原鐵)脫H2S,是一種臟古老而戶知名的木氣體脫獎硫方法爸,迄今漂仍在許舅多特殊叛用途的感領(lǐng)域中垃廣泛應(yīng)槽用。②分子駝篩法分子篩對它極性分子任的吸附選宰擇性,對躺硫化物產(chǎn)閉生了高的怕容量。由楊于它對有廁機(jī)硫化物勇,同對硫富化氫一樣部具有很大吵的化學(xué)親炮合力,因耐此,分子盞篩不僅可宗以除去H2S,而且對CS2、硫醇等其個它含硫化嘆合物也有較好的愁去除效率波,處理后旅氣體硫含撲量降至0.4ppm(0.53輪mg/哥m3)以下。二.醇幻玉胺法脫認(rèn)除酸性它氣體基本原理醇胺溶顏劑的特好性工藝流程穗和設(shè)備裝置的操只作和管理1、基師本原理醇胺類貧化合物豎(MEA羽、DE灑A、M媽DEA等)中至潤少含有一砍個羥基(OH)和一個胺朵基(NH2)。羥基的作皺用是降低穿化合物的波蒸汽壓,包并增加在侮水中的溶晨解度;而盯胺基則為慎水溶液提普供必要的戒堿度,促裝進(jìn)酸性組脫分的吸收熊。醇胺和H2S,C超O2的主要烈反應(yīng)均仙為可逆儀反應(yīng)。摟在吸收繞塔中原販料氣中移的酸性窄組分被可脫除;泰在汽提搭塔中溶水劑釋放扁出酸性僅組分,虛并再生扔循環(huán)使豆用。1、基本量原理2、醇竹胺溶劑破的特性天然氣緣瑞脫酸性飯氣體常頑用的醇廢胺有一糟乙醇胺柱(MEA)嗚、二乙醇讀胺(DEA旨)、二甘醇雁胺(DGA)駝、二異丙伐醇胺(DIP傲A)、甲基二拒乙醇胺震(MDE末A)等。一乙醇務(wù)胺(M樸EA)MEA是工業(yè)用魂醇胺中的干堿性最強(qiáng)臨的,它與迷酸性組分悔迅速反應(yīng)圖,能容易跑地使原料所氣中H2S含量降鐘到5mg/龍m3以下。羅它既可蛾脫H2S,也可脫CO2,一般情攝況下對拘兩者無位選擇性疏。MEA在醇胺彈中相對對摩爾質(zhì)曠量最小枯,因而警以單位陰重量或丑體積計嬸具有最弦大的酸曾氣負(fù)荷構(gòu)。MEA化學(xué)性厲質(zhì)穩(wěn)定王。但在藏脫硫過垂程中會墳和CO2發(fā)生副雖反應(yīng)生都成難以匹再生的頸噁唑烷攏酮等化靜合物,低使溶劑雨部分失浩去脫硫朗能力。MEA和COS或CS2的反應(yīng)片是不可碑逆的,撫當(dāng)原料做氣中含心有這些呈化合物賭時,會乳造成溶徒劑損失誼和某種覺副產(chǎn)物炒在溶液簡中積累軋。一乙醇胺貢(MEA丟)二乙醇胺肥(DEA及)DEA和MEA的主要師區(qū)別是歇它與COS及CO2的反應(yīng)速斥度較慢,洪因而DEA與有機(jī)化縱合物反應(yīng)藍(lán)而造成的洗溶劑損失寸量少。對諸有機(jī)硫化絕物含量較縫高的原料澆氣,用DEA脫硫較有設(shè)利。DEA對CO2、H2S無選擇性循。60年代銜是期開發(fā)謎的改進(jìn)型特的SNAP
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