LNG液化天然氣Chapter05天然氣脫水詳解.ppt

1、college of chemistry chemical engineering，swpu，1，5 dehydration processes，Liquid desiccants solid desiccants expansion reference2，特別是CO2和H2S存在的情況下，會(huì)發(fā)生腐蝕。3、水在管道中凝結(jié)，可能引起分段插頭流動(dòng)。4、對(duì)于長(zhǎng)輸管道，可以減少管道的氣體處理能力。減少天然氣發(fā)熱量。5、外部氣體必須符合氣體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。6.可以保證天然氣設(shè)備在低溫條件下正常運(yùn)行。college of chemistry chemical engineering，swpu，3，5.1 int

2、roduction，2，dehydration methods 1 . liquid desiccants wates the equilibrium partial pressure of water vapour above such concave surfaces is much less than that above plane surfaces and so solid desiccants exhis college of Chemistry Chemical Engineering，SWPU，5，5.2 Liquid Desiccants，天然氣行業(yè)最早使用的脫水方法之一，也

3、是當(dāng)前天然氣行業(yè)最廣泛使用的方法之一。第一，溶劑類(lèi)型天然氣脫水常用的溶劑是甘油物質(zhì)。二甘醇(deg)、三乙二醇(TEG)、四乙二醇(treg)、DEG、TEG、treg、college of chemistry chemical engineering、sserver優(yōu)點(diǎn)：具有熱穩(wěn)定性好，再生容易，吸濕性高，蒸氣壓低，損失量小，運(yùn)行穩(wěn)定，露點(diǎn)大，濃縮溶液不凝固的優(yōu)點(diǎn)。美國(guó)，溶劑吸收法裝置中，三甘醇溶液占85。在我國(guó)，考慮到各種甘油產(chǎn)量及價(jià)錢(qián)等因素，二甘醇及三甘醇均被采用。college of chemistry chemical engineering，swpu，7，5.2 liquid de

4、siccants，2，TEG脫水工藝流程1，使用氣體吸收，解吸原理的基本原理。2、TEG脫水系統(tǒng)的構(gòu)成吸收系統(tǒng)：吸收天然氣中的水分，讓水分進(jìn)入溶液。再生系統(tǒng)：包括閃存罐、脫衣舞娘、貧富/輸液換熱器等。再生TEG溶液以去除溶液中的水分3，TEG法原則工藝過(guò)程TEG脫水原則工藝過(guò)程如下圖所示。college of chemistry chemical engineering，swpu，8，5.2 liquid desiccants，college of chemistry chemical engineering；沙子、管道腐蝕產(chǎn)物、液態(tài)烴、井下作業(yè)用化學(xué)劑等。事故：牙齒雜質(zhì)對(duì)三乙二醇脫水的影響是

5、什么？類(lèi)型：內(nèi)建水平或垂直分離器、金屬網(wǎng)二聚體。如果原料氣體中含有大量微小的固體粒子或水滴，可以使用過(guò)濾式分離器或水洗式旋風(fēng)分離器。分離器是保證TEG溶液清潔工作的重要設(shè)備。college of chemistry chemical engineering，swpu，10，5.2 liquid desiccants，(2)吸收塔角色：氣液傳質(zhì)場(chǎng)所，將氣相水分切換到TEG。類(lèi)型：填充塔或平板塔，塔頂安裝了demore。事故：demore的功能是什么？小塔直徑多使用填料塔，海上平臺(tái)多使用填料塔。大直徑多使用板塔，由于TEG溶液循環(huán)量小，為了有利于空氣液的傳導(dǎo)，塔板一般用泡沫塔，吞吐量大的時(shí)候用浮閥

6、塔。(3)閃蒸罐作用：閃光溶于豐富TEG溶液的碳?xì)浠衔?。college of chemistry chemical engineering，swpu，11，5.2 liquid desiccants，想：為什么要在豐富的TEG溶液中閃存碳?xì)浠衔?？參?shù)：工作壓力為0.350.53MPa，溶液停留時(shí)間為520min，氘含量少的天然氣，停留10min。(4)過(guò)濾作用：從TEG溶液中去除固體粒子和可溶性雜質(zhì)。溶液中固體含量必須低于0.01(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，才能防止磨損泵、熱更換設(shè)備堵塞、托盤(pán)或填充物污染、溶液發(fā)泡。類(lèi)型：固體過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器。位置：設(shè)置在閃存罐后面。college of chemi

7、stry chemical engineering，swpu，12，5.2 liquid desiccants，我想：過(guò)濾器為什么在閃存罐后面？活性炭過(guò)濾器去除了沸騰的碳?xì)浠衔?、表面活性劑、壓縮機(jī)潤(rùn)滑油、TEG分解物等可溶性雜質(zhì)。(5)再生塔和再沸器作用：升高豐富的TEG溶液，蒸餾豐富的TEG溶液中的水分。類(lèi)型：再生塔的整流柱一般填充1.22.4m填充物。相當(dāng)于23個(gè)理論塔板，其中一個(gè)是再沸器。沸騰的器具一般使用腐蝕，利用花冠加熱，在條件下也可以用蒸汽加熱。college of chemistry chemical engineering，swpu，13，5.2 liquid desicca

8、nts，(6)空浮液透熱器角色：控制進(jìn)入閃蒸罐和過(guò)濾器的豐富液體溫度，回收空液的普通浮液加熱148左右類(lèi)型：薄殼和細(xì)管換熱器。也可以在空液緩沖罐中安裝更換熱線圈。(7)緩沖罐作用：液體儲(chǔ)存。college of chemistry chemical engineering，swpu，14，5.2 liquid desiccants，5，其他TEG脫水工藝過(guò)程TEG脫水的各種工藝過(guò)程，吸收部分大體相同，有再生部分(1(2)減壓再生在減壓條件下加熱再生TEG，比常壓蒸發(fā)的水分多，TEG濃度高，但系統(tǒng)復(fù)雜，運(yùn)行成本高。college of chemistry chemical engineering

9、，swpu，15，5.2 liquid desiccants，(3)氣體汽提再生將TEG溶液與熱蒸汽接觸，從而降低水蒸氣的分壓。提升到99.95%，露點(diǎn)可以降低到7585。目前國(guó)內(nèi)外常用的再生方法。流程如圖所示。college of chemistry chemical engineering，swpu，16，5.2 liquid desiccants，(4)共沸再生時(shí)添加共沸劑，形成水和低沸點(diǎn)共沸物質(zhì)，可濃縮到99.99的優(yōu)點(diǎn)：共沸缺點(diǎn)：增加設(shè)備和蒸發(fā)共沸劑的能耗。影響college of chemistry chemical engineering，swpu，17，5.2 liquid d

10、esiccants，3，TEG脫水的主要因素是影響TEG脫水效果的主要因素是系統(tǒng)的操作條件。1、吸收塔工作壓力吸收塔壓力17MPa，溫度1015，干氣露點(diǎn)溫度基本與吸收壓力無(wú)關(guān)。工作壓力僅影響入口氣體含水量、塔內(nèi)氣體流量、塔壁厚度，影響運(yùn)營(yíng)費(fèi)、設(shè)備投資。運(yùn)營(yíng)壓力和成本之間有經(jīng)濟(jì)平衡，通常認(rèn)為3.58MPa的脫水壓力最經(jīng)濟(jì)。college of chemistry chemical engineering，swpu，18，5.2 liquid desiccants，2，吸收塔工作溫度是TEG在塔內(nèi)流量小，因此在氣液接觸后，可以有效地吸收快速溫度，進(jìn)入塔氣體溫度。再生熱負(fù)荷以獲得氣體立塔溫度、含水

11、量、指定露點(diǎn)、TEG循環(huán)量或TEG的濃度。此外，立塔氣體溫度還會(huì)影響塔內(nèi)氣體流速、三甘醇的損失，因此立塔溫度不應(yīng)為48牙齒。進(jìn)入塔溫度后，TEG粘度會(huì)導(dǎo)致溶液發(fā)泡、塔板效率、霧帶、損失量。立塔溫度不能為15。，college of chemistry chemical engineering，swpu，19，5.2 liquid desiccants，3空芯進(jìn)入塔的溫度太高，可能會(huì)對(duì)旱季造成損害，一般來(lái)說(shuō)，空芯進(jìn)入塔的溫度是離開(kāi)塔的溫度4.如果決定了賓甘醇入口塔濃度，賓甘醇濃度越高，露點(diǎn)下降越大。一般要求空腹酒精濃度在98%(質(zhì)量)之間。college of chemistry chemica

12、l engineering、swpu、20、5.2 liquid desiccants、college of chemistry chemical engineering、反而在再生時(shí)增加再沸器的負(fù)荷。college of chemistry chemical engineering，swpu，22，5.2 liquid desiccants，6，再鍋爐溫度再沸器溫度控制賓甘油的水濃度。溫度越高，賓果酒精濃度越大，但不能超過(guò)204。否則，甘醇的降解率將顯著提高。通常再沸器的溫度限制在188199，甘油濃度可以保持在98.2.5%。如果需要高濃度，可以使用剝離再生、減壓再生或共沸再生。7.再沸器

13、壓力再沸器壓力高于大氣壓時(shí)，賓果醇濃度明顯降低。college of chemistry chemical engineering，swpu，23，5.2 liquid desiccants，低于大氣壓時(shí)，可以獲得更高的甘油濃度。但是讓沸騰的器具在真空中工作會(huì)增加裝置的復(fù)雜性，所以一般在常壓下工作。8，蒸汽萃取器直接進(jìn)入沸騰的器具，空芯醇濃度可達(dá)99.6%。采用空液脫模柱時(shí)，在脫模柱下通過(guò)空氣，不僅可以減少脫模氣量，而且空芯濃度可以達(dá)到99.9%。college of chemistry chemical engineering、swpu、24，5.2 liquid desiccants和9柱

14、頂部溫度通?？刂茷?9。溫度過(guò)低會(huì)產(chǎn)生更多的水凝結(jié)，重流器的熱負(fù)荷增加，柱內(nèi)產(chǎn)生液體泛流，一般為93以上。用萃取法再生，柱頂溫度可能下降到88。第四，TEG脫水工藝計(jì)算TEG脫水基于吸收原理，首先要確定college of chemistry chemical engineering，swpu，25，5.2 liquid desiccants，原料氣體數(shù)據(jù)，吸收條件：吸收溫度，脫水要求：旱季露點(diǎn)下降或旱季露點(diǎn)(含水量)；選擇設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：A，根據(jù)脫水量，選擇甘油循環(huán)量及吸收塔扳手?jǐn)?shù)B，根據(jù)露點(diǎn)下降，選擇所需的賓甘油吸入塔的最低濃度。然后進(jìn)行材料和熱平衡及設(shè)備尺寸計(jì)算。college of chemistry chemic