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.天然氣進口導(dǎo)流板進口導(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。濕天然氣進入塔后，經(jīng)過進口導(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.貧甘醇進口分配器貧甘醇進口分配器主要是將進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；同時為來自接觸塔的富甘醇進行預(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，大量的水蒸汽液化回流進入再沸器，使得重沸器的負載增大；情況嚴(yán)重時可能會導(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℃，因為100℃是水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點，此溫度下水進入氣相狀態(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。在整個三甘醇再生系統(tǒng)有兩個甘醇/甘醇換熱器，其作用都是利用貧甘醇的熱量給富甘醇進行加熱，從而達到降低再生爐的負荷的目的，同時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：這個換熱器的目的是給來自預(yù)熱后的富甘醇進行升溫，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，同時降低再生爐的熱負荷。精餾柱入口換熱器：這個換熱器的目的是給來自過濾器的富甘醇進行升溫，從而降低再生爐的熱負荷。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，使其沸點降低，進入閃蒸罐。這時，流體溫度高于該壓力下的沸點。流體在閃蒸罐中迅速沸騰汽化，并進行兩相分離。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，閃蒸出的氣體進入火炬，烴類液體去閉排，減輕了再沸器的負荷，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，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。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氫化合物、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；大型脫水裝置有時也采用塔板。我們的精餾柱采用散堆填料。200℃的熱氣進入填料，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，汽提氣上升進入填料，氣液逆向流動，在填料中充分接觸，進一步傳質(zhì)，將液流中易揮發(fā)的水氣傳給上升的氣流。汽提后TEG的純度可達到99.6％。汽提氣是經(jīng)過燃氣洗滌器處理后的干燥的天然氣。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汽提柱，管壁上開有8個直徑為φ13mm的規(guī)律排列的小孔，其作用像1個分布器，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，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，因為在再沸器注入TEG之前要用水蒸氣或汽提氣吹掃過。在停產(chǎn)時，必須防止空氣進入再沸器中。散堆填料氣提柱甘醇進口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。脫水裝置另一個常出現(xiàn)的問題是泵故障，應(yīng)對進口甘醇貧液進行過濾，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)對活性炭過濾器進行振蕩試驗，根據(jù)需要進行更換。(4)對比甘醇換熱器進出口溫度，了解換熱器的傳熱效率。(5)檢查進接觸塔的甘醇流量。(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)需要補充甘醇。(9)檢測出口氣體露點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為重沸器一般在常壓下操作，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，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，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。甘醇進入接觸塔上部時被冷卻到比氣體溫度高3-8℃。(3)天然氣進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)量貧三甘醇進吸收塔時的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、吸收塔的塔板數(shù)（或高度）和露點降的數(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，三甘醇濃度愈高則達到的露點降愈大；當(dāng)循環(huán)量和三甘醇濃度固定時，塔板愈大則達到的露點降愈大；當(dāng)塔板數(shù)和三甘醇濃度固定時，循環(huán)量愈大則達到的露點降愈大；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，露點降的增加會明顯減少，而且循環(huán)量過大會導(dǎo)致重沸器超負荷,每脫1KG水循環(huán)甘醇量30L左右較好。(6)進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.水露點過高h.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（206℃）。

2、防止污物聚集在加熱盤管上面形成盤管局部過熱點導(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：

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值時一般加入硼砂、二乙醇胺等堿性化合物進行中和，通過取樣化驗來確定甘醇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)原因和機械原因，化學(xué)因素引起的起泡可以通過實驗室試驗檢測到，機械因素起泡一般可以通過壓差的變化速度確定。機械起泡：機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.水露點過高天然氣水露點太高可能由下面幾個因素造成：1、三甘醇循環(huán)量不足2、貧三甘醇濃度太低3、操作條件遠離設(shè)計工況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，并打開泵進口3/4寸泄放閥排除管線內(nèi)多余的空氣。8．將氮氣接入接觸塔，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，下游液位控制閥LV-2605A/B將自動打開，三甘醇進入下游管線，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)獨釶CV自動補將閃蒸罐壓力穩(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，LV-4806A/B開始打開，三甘醇進入再沸器中。13.當(dāng)各個罐液位達到正常值時，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99.8%以上，系統(tǒng)進入天然氣后，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，熱介質(zhì)油進再沸器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，并打開泵進口3/4寸泄放閥排除管線內(nèi)多余的空氣。5．將氮氣接入接觸塔，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