三甘醇脫水專題知識講座

水的困擾水合物堵塞管道、閥門等弱酸腐蝕管道局部聚集降低輸氣量增加流動壓降脫水原因1三甘醇脫水專題知識講座12/23/2024脫水方法及各方法對比2三甘醇脫水專題知識講座12/23/20243三甘醇脫水專題知識講座12/23/20244FromWetGasCompressorAToClosedDrainRichTEGToFuelGasSystemInletGasFilterSeparatorTEGContactorDryGas/TEGExchangerLeanTEGLeanTEGTEGContactorDryGas/TEGExchanger天然氣脫水系統(tǒng)工藝流程圖FromWetGasCompressorBInletGasFilterSeparator4三甘醇脫水專題知識講座12/23/20245TEGFlashDrumTEGRegeneratorTEGStillColumnTopFluxDrumStrippingTowerParticulateFilterCarbonFilterRichTEGfromTrainAGasToLPFlareHeaderToClosedDrainBlanketGasToVentFlareStrippingGasToClosedDrainLeanTEGTEGCirculatePumpLean/RichTEGExchangerRich/LeanTEGExchanger三甘醇再生系統(tǒng)流程圖5三甘醇脫水專題知識講座12/23/2024入口過濾分離器圖6三甘醇脫水專題知識講座12/23/2024TEG接觸塔圖1.天然氣進(jìn)口導(dǎo)流板進(jìn)口導(dǎo)流板是離心式的，它的作用是分散流體，吸收或控制液體的動量。濕天然氣進(jìn)入塔后，經(jīng)過進(jìn)口導(dǎo)流板，使流體的動量轉(zhuǎn)到切向流路，流體環(huán)繞容器壁流動，產(chǎn)生離心力作用，重力使離開入口裝置的流體產(chǎn)生初分離。2.煙囪塔盤濕天然氣經(jīng)入口導(dǎo)流后向上流動，并沿?zé)焽杷P的煙囪通道上升至第一層填料。煙囪狀的通道有利于氣體擴(kuò)散，頂部的帽便于氣體中的雜質(zhì)以冷凝的形式分離出去。3.規(guī)整填料接觸塔從下到上共設(shè)置12層整床高填料和2層半床高填料，填料材質(zhì)為316SS不銹鋼，上下填料支撐材質(zhì)也為316SS不銹鋼。4.頂部捕霧器為了減少天然氣中攜帶液體，在接觸塔頂部裝有捕霧器。捕霧器為絲網(wǎng)型，6″厚，材料為316SS不銹鋼，可拆卸。5.貧甘醇進(jìn)口分配器貧甘醇進(jìn)口分配器主要是將進(jìn)入接觸塔的貧甘醇分配均勻，使貧甘醇與濕天然氣均勻充分的接觸。塔頂絲網(wǎng)捕霧器甘醇入口導(dǎo)流器甘醇導(dǎo)流器規(guī)整填料7三甘醇脫水專題知識講座12/23/2024貧TEG/干氣換熱器圖結(jié)構(gòu)形式為立式，固定管板式，管程和殼程皆為一程。TEG走殼程，干氣走管程，由上部進(jìn)入換熱器，從下部出來。8三甘醇脫水專題知識講座12/23/2024三甘醇再生系統(tǒng)各設(shè)備回流冷凝器回流冷凝器的作用主要是控制再沸爐出口的氣體溫度；同時(shí)為來自接觸塔的富甘醇進(jìn)行預(yù)熱，冷凝器的溫度對三甘醇再生起著很重要的作用，當(dāng)冷凝器的溫度太低時(shí)，大量的水蒸汽液化回流進(jìn)入再沸器，使得重沸器的負(fù)載增大；情況嚴(yán)重時(shí)可能會導(dǎo)致泛液。如果溫度太高，大量甘醇蒸氣又會伴隨著水蒸汽從尾氣里面排放掉，增大甘醇的損失量；為了防止泛液和甘醇損失，回流冷凝器的溫度一般設(shè)定在100℃，因?yàn)?00℃是水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)，此溫度下水進(jìn)入氣相狀態(tài)。9三甘醇脫水專題知識講座12/23/2024三甘醇再生系統(tǒng)各設(shè)備貧/富三甘醇換熱器型式為全焊接板式換熱器，材料為316LSS。在整個(gè)三甘醇再生系統(tǒng)有兩個(gè)甘醇/甘醇換熱器，其作用都是利用貧甘醇的熱量給富甘醇進(jìn)行加熱，從而達(dá)到降低再生爐的負(fù)荷的目的，同時(shí)也給貧甘醇降溫和給富甘醇升溫；但由于在流程上的位置不同，其作用也稍有差別：閃蒸罐入口換熱器：這個(gè)換熱器的目的是給來自預(yù)熱后的富甘醇進(jìn)行升溫，使得溶解在富甘醇里面的氣體和輕烴從閃蒸罐里面閃蒸出來，同時(shí)降低再生爐的熱負(fù)荷。精餾柱入口換熱器：這個(gè)換熱器的目的是給來自過濾器的富甘醇進(jìn)行升溫，從而降低再生爐的熱負(fù)荷。10三甘醇脫水專題知識講座12/23/2024三甘醇再生系統(tǒng)各設(shè)備

閃蒸罐原理：物質(zhì)的沸點(diǎn)是隨壓力減少而降低。閃蒸的原理就是讓高壓高溫流體經(jīng)過減壓，使其沸點(diǎn)降低，進(jìn)入閃蒸罐。這時(shí)，流體溫度高于該壓力下的沸點(diǎn)。流體在閃蒸罐中迅速沸騰汽化，并進(jìn)行兩相分離。閃蒸罐的作用是提供流體迅速氣化和氣液分離的空間，也就是通過減壓，使流體在閃蒸罐內(nèi)沸騰，從而實(shí)現(xiàn)氣液分離。每立方米的三甘醇大約溶解6Nm3的天然氣。閃蒸罐的作用就是在低壓下閃蒸出富三甘醇中天然氣、芳香烴、二氧化碳、硫化氫等這些氣體，閃蒸出的氣體進(jìn)入火炬，烴類液體去閉排，減輕了再沸器的負(fù)荷，避免二氧化碳及硫化氫的揮發(fā)，避免它們升溫后在下游設(shè)備內(nèi)引起一些酸腐蝕。11三甘醇脫水專題知識講座12/23/2024三甘醇再生系統(tǒng)各設(shè)備

甘醇過濾器

甘醇在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)時(shí)，會吸收隨入口氣體攜帶的固體顆粒。此外，甘醇還含有其在接觸塔內(nèi)從氣體中吸收的烴類液體或其他的可溶液體。這些雜質(zhì)可能引起接觸塔起泡。因此，需要將雜質(zhì)過濾掉，甘醇過濾器包括固體過濾器和活性炭過濾器。

固體過濾器作用：防止泵和閥門內(nèi)件磨損，熱交換器堵塞，甘醇起泡，接觸塔盤結(jié)垢，和火管形成過熱點(diǎn)。富甘醇溶液中含有微粒物質(zhì)，此微粒包含甘醇裂解產(chǎn)物、管線腐蝕產(chǎn)物和天然氣中的固體微粒。甘醇濾器可以除去99.9%的直徑大于10微米的固體顆粒。2臺濾器1用1備。型號：5@10μMODEL：JPMG-2540-10AB-SIM-0S

活性炭過濾器

活性炭過濾器的主要作用是濾掉富甘醇溶液中的微小的碳?xì)浠衔?、氧化物、分解產(chǎn)物、烴類液體、表面活性劑、緩蝕劑等，有助于將泡沫及淤渣減至最小的程度。

活性炭過濾器在操作過程中一般要將旁通閥打開一部分，使大約10％的富甘醇流過過濾器。型號：22CARBONCANISTERMODEL：JVF-1122C固體過濾器活性炭過濾器12三甘醇脫水專題知識講座12/23/2024三甘醇再生系統(tǒng)各設(shè)備精餾柱

由吸收塔來的富甘醇在再生塔精餾柱和重沸器內(nèi)進(jìn)行再生，對于小型脫水裝置，常常將精餾柱安裝在重沸器上部。精餾柱內(nèi)一般充填1.2~2.4m高的陶瓷或不銹鋼填料；大型脫水裝置有時(shí)也采用塔板。我們的精餾柱采用散堆填料。200℃的熱氣進(jìn)入填料，由下向上流動，富TEG由上向下流動，氣體溫度由200℃降到100℃，建立溫度梯度，富TEG中的水分被蒸發(fā)出來，被熱氣帶出，富TEG與熱氣傳質(zhì)傳熱。加熱爐

加熱器實(shí)際上是一種帶蒸發(fā)空間的臥式換熱器。這種換熱器的特點(diǎn)是氣體流向好，加熱管束高度較低。由于三甘醇溶液和水的沸點(diǎn)相差很大，且不生成共沸物，較易分離，加熱器通常為臥式容器，采用釜式結(jié)構(gòu)，一般采用火管直接加熱、水蒸氣或熱油間接加熱、電加熱以及廢氣加熱等4種加熱形式。加熱器提供所需熱量將甘醇溶液中的水汽化，汽化的水從再生塔頂流出。再沸爐加熱盤管13三甘醇脫水專題知識講座12/23/2024三甘醇再生系統(tǒng)各設(shè)備汽提器

汽提的作用是進(jìn)一步降低水的分壓，以便將液流中溶解的氣體傳送到氣流中。將干天然氣從汽提柱充入，氣鼓泡通過重沸器中的熱流體，在汽提柱內(nèi)向上流動。汽提柱內(nèi)安裝有填料，汽提氣上升進(jìn)入填料，氣液逆向流動，在填料中充分接觸，進(jìn)一步傳質(zhì)，將液流中易揮發(fā)的水氣傳給上升的氣流。汽提后TEG的純度可達(dá)到99.6％。汽提氣是經(jīng)過燃?xì)庀礈炱魈幚砗蟮母稍锏奶烊粴?。一般情況下，汽提氣用量為15～22Sm3/m3TEG(循環(huán)TEG量)。汽提氣入口接管伸進(jìn)汽提柱，管壁上開有8個(gè)直徑為φ13mm的規(guī)律排列的小孔，其作用像1個(gè)分布器，使入口的汽提氣呈分散狀，以便充分分布接觸傳質(zhì)。

應(yīng)注意的是，氣體中存在氧氣時(shí)，它會逐漸與TEG反應(yīng)生成沉淀物而污染TEG溶液。通常再沸器中沒有氧氣或空氣，因?yàn)樵谠俜衅髯⑷隩EG之前要用水蒸氣或汽提氣吹掃過。在停產(chǎn)時(shí)，必須防止空氣進(jìn)入再沸器中。散堆填料氣提柱甘醇進(jìn)口14三甘醇脫水專題知識講座12/23/2024三甘醇再生系統(tǒng)各設(shè)備甘醇泵甘醇循環(huán)泵為兩臺齒輪泵，相比往復(fù)泵能提供更平穩(wěn)的壓力和較低的維修率，設(shè)有化學(xué)藥劑注入口。脫水裝置另一個(gè)常出現(xiàn)的問題是泵故障，應(yīng)對進(jìn)口甘醇貧液進(jìn)行過濾，如果泵的聲音異常，振動加大，流量不穩(wěn)定，就需拆洗過濾器。（過濾器精度為100目）。貧液進(jìn)泵的溫度一般＜90℃，如果溫度大于105℃，會由于高溫?zé)崤蛎浽斐杀冒l(fā)生故障。需要注意：泵最佳工作溫度是65℃左右，如果貧甘醇進(jìn)塔溫度過高會引起甘醇損失和脫水深度降低。15三甘醇脫水專題知識講座12/23/2024三甘醇系統(tǒng)操作控制日常操作日常操作檢查包括如下內(nèi)容：(1)檢查各容器液位，根據(jù)需要重新設(shè)定液位控制閥。(2)檢查過濾器壓降，根據(jù)需要更換濾芯。(3)對活性炭過濾器進(jìn)行振蕩試驗(yàn)，根據(jù)需要進(jìn)行更換。(4)對比甘醇換熱器進(jìn)出口溫度，了解換熱器的傳熱效率。(5)檢查進(jìn)接觸塔的甘醇流量。(6)檢查閃蒸罐的壓力和撇油槽情況。(7)檢查甘醇進(jìn)入接觸塔之前溫度是否比入口氣體溫度高約3—8℃。(8)檢查緩沖罐液位，根據(jù)需要補(bǔ)充甘醇。(9)檢測出口氣體露點(diǎn)或含水量是否低于規(guī)定值。若含水量高，增大甘醇濃度，反

之亦然。檢查重沸器溫度是否處于其最大值，考慮增加汽提氣以提高甘醇濃度，反之亦然。(10)檢查入口氣體流量，根據(jù)氣體流量改變情況改變甘醇流量。（11）檢查尾氣排放溫度，以保證水蒸氣被排出。16三甘醇脫水專題知識講座12/23/2024影響甘醇純度的因素影響甘醇純度的因素

(1)重沸器溫度和背壓因?yàn)橹胤衅饕话阍诔合虏僮?，所以貧三甘醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)只是隨著重沸器溫度的增加而增加。但并不是重沸器的溫度越高越好；溫度高于206℃時(shí)，三甘醇溶液的分解速率明顯增加，因此重沸器的溫度不能超過206℃，一般控制在177-204℃之間。（2）精餾柱溫度精餾柱頂保持在100℃，若低于93℃，由于水蒸氣冷凝量過多，會在柱內(nèi)產(chǎn)生液泛，甚至將液體從塔頂排除。（3）汽提氣的用量汽提氣在重沸器內(nèi)預(yù)熱后直接通入汽提柱中；此時(shí)，從重沸器來的貧三甘醇在汽提柱內(nèi)與汽提氣逆向流動，充分接觸，不僅使汽提氣量減少，而且使三甘醇濃度很高。此時(shí)再增大用氣量對三甘醇的純度影響是很小的。（4）做好甘醇管理，防止老化甘醇應(yīng)封閉儲存，避免與空氣接觸，以防氧化生成腐蝕性有機(jī)酸，其PH值應(yīng)保持在7-8.5間，不得高于8.5，否則容易起泡乳化，產(chǎn)生黑色污泥沉淀，必要時(shí)可加入二乙醇胺、磷酸三鈉（消泡作用）等堿性物質(zhì)。17三甘醇脫水專題知識講座12/23/2024影響脫水效果的因素影響脫水效果的因素

(1)接觸塔塔板級數(shù)對于相同填料類型的接觸塔，在接觸塔壓力、溫度和三甘醇循環(huán)量、濃度一定的情況下，塔板級數(shù)越多，脫水效果越好；但是由于建造費(fèi)用和接觸塔體積的制約，塔板級數(shù)也不能選擇太多。(2)天然氣和甘醇入塔的溫度接觸塔入口天然氣溫度應(yīng)該高于水化物形成的溫度，氣入口溫度超過49℃，將導(dǎo)致三甘醇損失增大。一般三甘醇裝置的入口天然氣溫度在27—38℃之間。一則避免氣流在塔內(nèi)有過多烴類冷凝及甘醇發(fā)泡，二則避免三甘醇溫度過高，造成三甘醇在干氣中損失過大。甘醇進(jìn)入接觸塔上部時(shí)被冷卻到比氣體溫度高3-8℃。(3)天然氣進(jìn)塔壓力在溫度不變條件下，天然氣流壓力越高,則飽和含水量越小。因此，壓力高些有利于脫水。18三甘醇脫水專題知識講座12/23/2024(4)甘醇濃度甘醇濃度對脫水效果有較大影響，進(jìn)塔甘醇越濃，脫水效果越好，操作中至少要保證甘醇濃度在95%以上。(5)甘醇循環(huán)量貧三甘醇進(jìn)吸收塔時(shí)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、吸收塔的塔板數(shù)（或高度）和露點(diǎn)降的數(shù)值。這三者的關(guān)系如下：當(dāng)循環(huán)量和塔板數(shù)固定時(shí)，三甘醇濃度愈高則達(dá)到的露點(diǎn)降愈大；當(dāng)循環(huán)量和三甘醇濃度固定時(shí)，塔板愈大則達(dá)到的露點(diǎn)降愈大；當(dāng)塔板數(shù)和三甘醇濃度固定時(shí)，循環(huán)量愈大則達(dá)到的露點(diǎn)降愈大；循環(huán)量過小,造成脫水不凈,但當(dāng)三甘醇循環(huán)量上升到一定程度時(shí)，露點(diǎn)降的增加會明顯減少，而且循環(huán)量過大會導(dǎo)致重沸器超負(fù)荷,每脫1KG水循環(huán)甘醇量30L左右較好。(6)進(jìn)塔天然氣的分離和甘醇溶液的過濾凈化它是保證脫水系統(tǒng)正常生產(chǎn)的重要操作條件,進(jìn)塔天然氣不得將凝析油、游離水固體顆粒及其它臟物帶入，否則易引起塔內(nèi)甘醇起泡，影響脫水和增大損耗。影響脫水效果的因素19三甘醇脫水專題知識講座12/23/2024脫水及再生系統(tǒng)常見的問題4.6脫水及再生系統(tǒng)常見的問題a.甘醇氧化b.甘醇裂解c.甘醇PH值的調(diào)節(jié)d.甘醇被污染e.甘醇起泡f.甘醇流失過大g.水露點(diǎn)過高h(yuǎn).接觸塔沖塔

a.甘醇氧化

1、甘醇儲存罐應(yīng)該有覆蓋氣以避免甘醇與氧氣接觸。

2、加入氧化抑制劑以避免甘醇氧化。

b.甘醇裂解

1、防止加熱爐溫度過高超過甘醇裂解點(diǎn)（206℃）。

2、防止污物聚集在加熱盤管上面形成盤管局部過熱點(diǎn)導(dǎo)致甘醇裂解。

3、盡量減少溫度上升速度以避免出現(xiàn)局部過熱。

20三甘醇脫水專題知識講座12/23/2024三甘醇系統(tǒng)操作控制

c.甘醇PH值的調(diào)節(jié)

調(diào)節(jié)甘醇PH值可以防止PH值小于7，甘醇呈現(xiàn)酸性從而引起的設(shè)備腐蝕，導(dǎo)致甘醇呈現(xiàn)酸性的因素主要有如下幾點(diǎn)：

1、吸收天然氣里面的酸性組分硫化氫、二氧化碳等使甘醇PH值顯酸性

2、甘醇被氧化，甘醇與氧氣接觸氧化后PH值會顯酸性。

3、熱裂解也會導(dǎo)致甘醇顯酸性。甘醇PH對脫水系統(tǒng)很大的影響，太低會對設(shè)備形成腐蝕，太高又會起泡和形成乳狀液，所以必須控制在合理的范圍，一般對PH值控制在7-8.5，高于9就會起泡和形成乳狀液.在控制甘醇PH值時(shí)一般加入硼砂、二乙醇胺等堿性化合物進(jìn)行中和，通過取樣化驗(yàn)來確定甘醇PH值的高低。21三甘醇脫水專題知識講座12/23/2024三甘醇系統(tǒng)操作控制

d.甘醇被污染甘醇裂解物、烴類和鹽都可能污染甘醇，甘醇被污染后容易堵塞過濾器，并且表面張力會增大，引起起泡，從而導(dǎo)致甘醇損失增大。甘醇被污染后必須經(jīng)常更換過濾器濾芯來保證過濾器正常工作和去除雜質(zhì)。

e.甘醇起泡甘醇起泡可以通過接觸塔的差壓變化檢測到，一般起泡原因可以分為化學(xué)原因和機(jī)械原因，化學(xué)因素引起的起泡可以通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)檢測到，機(jī)械因素起泡一般可以通過壓差的變化速度確定。機(jī)械起泡：機(jī)械起泡一般是由于流速過大而引起的?；瘜W(xué)起泡：化學(xué)原因引起的起泡主要有以下幾個(gè)方面：

1、甘醇里面含有固體雜質(zhì)

2、甘醇里面含鹽

3、化學(xué)品引起的起泡

5、含有太多烴類液體22三甘醇脫水專題知識講座12/23/2024三甘醇系統(tǒng)操作控制f.甘醇流失過大1、起泡引起損失過大2、氣體流速過大3、回流冷凝器出口溫度過高4、塔板結(jié)垢，流通阻力增大g.水露點(diǎn)過高天然氣水露點(diǎn)太高可能由下面幾個(gè)因素造成：1、三甘醇循環(huán)量不足2、貧三甘醇濃度太低3、操作條件遠(yuǎn)離設(shè)計(jì)工況h.接觸塔沖塔流速過大會直接導(dǎo)致沖塔，天然氣攜帶三甘醇從塔頂流出；沖塔現(xiàn)象如右圖所示：為了防止沖塔，流過接觸塔的流速不能過大。

23三甘醇脫水專題知識講座12/23/2024三甘醇系統(tǒng)初始啟動操作步驟1.確認(rèn)再生系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)試,惰化。2.確認(rèn)再生系統(tǒng)的所有現(xiàn)場儀表處于可用狀態(tài)。4.按照信號旁通表旁通信號。5.將三甘醇脫水及再生系統(tǒng)按照閥位表隔離，系統(tǒng)內(nèi)部按照閥位表導(dǎo)通，并掛牌。6.連接氣動泵在再沸器（緩沖罐）中添加三甘醇，三甘醇從再沸器中溢流到下游管線直至循環(huán)泵入口，并打開泵進(jìn)口3/4寸泄放閥排除管線內(nèi)多余的空氣。8．將氮?dú)饨尤虢佑|塔，通過調(diào)壓閥將接觸塔內(nèi)壓力穩(wěn)定在1000kPaG。9.再沸器液位建立至700mm后啟動三甘醇循環(huán)泵，將三甘醇泵入至接觸塔。10.當(dāng)接觸塔液位超過設(shè)定值500mm時(shí)，下游液位控制閥LV-2605A/B將自動打開，三甘醇進(jìn)入下游管線，流經(jīng)回流冷凝器、貧富甘醇預(yù)熱器、閃蒸罐。11.通過閃蒸罐頂?shù)獨(dú)釶CV自動補(bǔ)將閃蒸罐壓力穩(wěn)定在250kPaG。12.三甘醇通過閃蒸罐繼續(xù)流經(jīng)下游，粗過濾器、活性炭過濾器，當(dāng)閃蒸罐內(nèi)液位超過設(shè)定液位時(shí)，LV-4806A/B開始打開，三甘醇進(jìn)入再沸器中。13.當(dāng)各個(gè)罐液位達(dá)到正常值時(shí)，停止泵入三甘醇，三甘醇系統(tǒng)正常循環(huán)。14.提高熱介質(zhì)油溫度至140℃，當(dāng)系統(tǒng)循環(huán)后測甘醇含水，貧甘醇濃度達(dá)99.8%以上，系統(tǒng)進(jìn)入天然氣后，逐漸調(diào)整熱介質(zhì)油溫度10℃/h，當(dāng)系統(tǒng)壓力建立至正常操作壓力時(shí)，熱介質(zhì)油進(jìn)再沸器TIC-4816溫度調(diào)整至195℃15.根據(jù)甘醇損耗量、貧富甘醇含水及干氣出口露點(diǎn)情況，調(diào)整系統(tǒng)各參數(shù)。24三甘醇脫水專題知識講座12/23/2024三甘醇系統(tǒng)啟動步驟操作步驟1.按照信號旁通表旁通各種容器上相關(guān)的壓力信號、液位信號。2.將三甘醇脫水及再生系統(tǒng)按照閥位表隔離，系統(tǒng)內(nèi)部按照閥位表導(dǎo)通，并掛牌。3.連接氣動泵在再沸器（緩沖罐）中持續(xù)添加三甘醇。4.三甘醇從再沸器中溢流到下游管線直至循環(huán)泵入口，并打開泵進(jìn)口3/4寸泄放閥排除管線內(nèi)多余的空氣。5．將氮?dú)饨尤虢佑|塔，通過調(diào)壓閥將接觸塔內(nèi)壓力穩(wěn)定在1000kPaG。6.再沸器液位建立至700mm后啟動三甘醇循環(huán)泵，將三甘醇