天然气脱水技术.docx
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天然气脱水技术
脱水的三种方法1冷却法2分子筛吸附法3甘醇吸收法
0前言1884年Roozeboom提出了天然气水合物形成的相理论。
此后不久,Villard在实验室合成了CH4、C2H6、C2H4、C2H2等的水合物。
1919年,Scheffer和Meijer建立了一种新的动力学理论方法来直接分析天然气水合物,他们应用Clausius-Clapeyron方程建立三相平衡曲线,来推测水合物的组成。
1990年,中国科学院兰州冰川冻土研究所冻土工程国家重点实验室科研人员曾与莫斯科大学冻土专业学者Ю.П.列别琴科博士成功地进行了天然气水合物人工合成实验。
近来国内[1]的合成实验也取得了较大进展。
天然气水合物(CaturalGasHydrate,简称GasHydrate),…在油田,油库流体通常被水饱和。
气体中含水会出现一些问题:
·形成固体水合物,堵塞阀、弯头或管线
·水和H2S或CO2共存时,出现腐蚀问题
·水在管线中凝结会造成侵蚀或腐蚀问题
通常,在气体厂使用脱水单元来满足管线规定。
有几种不同的工艺可以用来脱水:
乙二醇、硅胶,或者分子筛。
天然气工业通常使用三酐醇(TEG)进行气体脱水,满足气体低露点温度的需要,我所在的气田均采用三甘醇脱水装置进行脱水,此装置在实际生产运用中效果很好。
用的是国外引进橇装式TEG脱水装置我所在的气田采用3种脱水方式,J-T阀+乙二醇作为水合物抑制剂、三甘醇、分子筛。
采用什么样的脱水方式主要和气质、投资等都有关系,一般气比较贫,不要求烃露点的采用三甘醇比较好;气较富考虑回收部分轻烃和液化气,温降要求不高的一般采用J-T阀+乙二醇作为水合物抑制剂较多;考虑深度回收轻烃和液化气,一般采用分子筛较多。
三种方式中分子筛运行维护比较麻烦,三甘醇简单一些。
脱水方法与脱水的深度以及天然气处理规模有关:
深度脱水:
采用分子筛吸附脱水。
处理规模较大:
采用TEG脱水。
应用较多就这两种。
天然气工业常用的脱水方法有膨胀冷却法、加压冷却法、固体吸附剂吸附法、溶剂吸收法等。
目前世界上天然气脱水应用最多的方法是溶剂吸收法中的甘醇法,而国内普遍采用的是三甘醇法。
11天然气脱水的几种主要方法
(1)低温冷凝脱水 该方法采用各种方法把高压天然气节流降压致冷,用低温分离法从天然气中回收凝析液。
这种方法是国内气田中除三甘醇法外应用较多的天然气脱水工艺。
长庆采气二厂、塔里木克拉2等均采用该方法,它具有工艺简单、设备较少等优点,但也有耗能高、水露点高等缺点。
(2)J2T阀和透平膨胀机 J2T阀和透平膨胀机脱水属于低温冷凝方法脱水。
对于高压天然气,冷却脱水是非常经济的。
例如大庆油田目前采用很多透平膨胀机脱水,四川的卧龙河和中坝气田则使用了J2T阀脱水。
这些方法的缺点是:
①脱水循环的一部分处于水合物生成范围内,容易生成水合物,因此需要采取添加抑制剂等防止水合物生成的措施,以及相应配套的抑制剂回收系统;②需要深度脱水时需配备制冷设备,会引起工程投资和使用成本的提高;③透平膨胀机有高速运动部件,制造难度大、可靠性差。
(3)三甘醇脱水 三甘醇脱水属于溶剂吸收法脱水,在天然气工业中得到了广泛的应用。
这种脱水系统包括分离器、吸收塔和三甘醇再生系统。
存在的主要问题是:
①系统比较复杂;②三甘醇溶液再生过程的能耗比较大;③三甘醇溶液会损失和被污染,因此需要补充和净化;④三甘醇与空气接触会发生氧化反应,生成有腐蚀性的有机酸。
所以,三甘醇脱水的投资和运行成本比较高。
目前国内的橇装三甘醇脱水系统多从国外引进。
虽然性能很好,但是也存在很多问题。
如一次性投资比较大;各种零配件和消耗品不易购买,而且价格昂贵;计量标准与我国现行标准不同;测量系统不适合我国的天然气性质等。
例如四川大天池天然气输送干线引进的橇装三甘醇脱水系统,1999年3月25日至7月27日试运行过程中,日平均三甘醇消耗量为1119kg,而且随着装置运行时间延长,三甘醇消耗逐渐增加。
由于使用的三甘醇需要进口,价格为36元/kg,因此三甘醇消耗量成为影响生产成本的重要因素。
(4)分子筛脱水 分子筛脱水属于固体吸附法脱水,脱水系统主要包括2个或3个处于脱水、再生和冷吹状态的干燥器,以及再生气加热系统。
分子筛脱水法更适合于深度脱水,露点可以降低到-73℃以下。
但是,对于大装置,设备投资和操作费用都比较高,如果脱水要求的露点相同,建设1座处理量为28万m3/d的处理站,分子筛脱水的投资比三甘醇多53%。
另外,分子筛脱水的再生过程能耗比较大,干燥器下层的吸附剂需要经常更换。
(5)超音速脱水 作为新型脱水技术的超音速脱水,国外主要是在壳牌石油公司支持下开展研究,包括计算机数值模拟、实验室研究和现场试验研究。
基础的实验研究和数值模拟研究主要在荷兰的埃因霍恩科技大学等几所大学中进行;现场的试验研究正在荷兰(1998年)、尼日利亚(2000年)和挪威(2002年)的天然气气田和海上平台进行,主要验证系统长期稳定工作的能力,并在实际应用中进行不断的改进。
所有的研究都取得了满意的结果。
目前,这项技术已经进入商业应用状态。
目前国内用的天然气脱水技术,主要使用分子筛脱水技术,并且一般都采用两个以上的吸附塔,一个在吸附脱水的同时另外一个用于再生分子筛,可以循环利用3年左右。
分子筛脱水的关键在于控制两个脱水塔的进出口阀门的控制情况,通过阀门切换来改变两个脱水床的状态,一般采用PLC或DCS控制。
我们这采用分子筛脱水,但水露点不是很稳定,冬季冻的情况也出现过,三甘醇脱水小气量还可以,气量大效果不是很好介绍一种新的高效节能的天然气干燥装置,,,零排放余热吸附式压缩天然气干燥装置露点在零下30~60度之间,前提要有天然气压缩机的余热,压缩机余热要求110度以上,这样就不需要电加热了,高效节能,这个产品露点低,对环境温度无要求(特别是在冬天的零下环境),还可达到零排放不会造成气源浪费(经济效益十分可观),假如没有余热也不要紧的,用电加热也可达到零排放,,,有兴趣的可以咨询我哦,,,
天然气工业常用的脱水方法有膨胀冷却法、加压冷却法、固体吸附剂吸附法、溶剂吸收法等。
目前世界上天然气脱水应用最多的方法是溶剂吸收法中的甘醇法,而国内普遍采用的是三甘醇法。
(1)低温冷凝脱水
该方法采用各种方法把高压天然气节流降压致冷,用低温分离法从天然气中回收凝析液。
这种方法是国内气田中除三甘醇法外应用较多的天然气脱水工艺。
长庆采气二厂、塔里木克拉2等均采用该方法,它具有工艺简单、设备较少等优点,但也有耗能高、水露点高等缺点。
(2)J2T阀和透平膨胀机
J2T阀和透平膨胀机脱水属于低温冷凝方法脱水。
对于高压天然气,冷却脱水是非常经济的。
例如大庆油田目前采用很多透平膨胀机脱水,四川的卧龙河和中坝气田则使用了J2T阀脱水。
这些方法的缺点是:
①脱水循环的一部分处于水合物生成范围内,容易生成水合物,因此需要采取添加抑制剂等防止水合物生成的措施,以及相应配套的抑制剂回收系统;②需要深度脱水时需配备制冷设备,会引起工程投资和使用成本的提高;③透平膨胀机有高速运动部件,制造难度大、可靠性差。
(3)三甘醇脱水
三甘醇脱水属于溶剂吸收法脱水,在天然气工业中得到了广泛的应用。
这种脱水系统包括分离器、吸收塔和三甘醇再生系统。
存在的主要问题是:
①系统比较复杂;②三甘醇溶液再生过程的能耗比较大;③三甘醇溶液会损失和被污染,因此需要补充和净化;④三甘醇与空气接触会发生氧化反应,生成有腐蚀性的有机酸。
所以,三甘醇脱水的投资和运行成本比较高。
目前国内的橇装三甘醇脱水系统多从国外引进。
虽然性能很好,但是也存在很多问题。
如一次性投资比较大;各种零配件和消耗品不易购买,而且价格昂贵;计量标准与我国现行标准不同;测量系统不适合我国的天然气性质等。
例如四川大天池天然气输送干线引进的橇装三甘醇脱水系统,1999年3月25日至7月27日试运行过程中,日平均三甘醇消耗量为1119kg,而且随着装置运行时间延长,三甘醇消耗逐渐增加。
由于使用的三甘醇需要进口,价格为36元/kg,因此三甘醇消耗量成为影响生产成本的重要因素。
(4)分子筛脱水
分子筛脱水属于固体吸附法脱水,脱水系统主要包括2个或3个处于脱水、再生和冷吹状态的干燥器,以及再生气加热系统。
分子筛脱水法更适合于深度脱水,露点可以降低到-73℃以下。
但是,对于大装置,设备投资和操作费用都比较高,如果脱水要求的露点相同,建设1座处理量为28万m3/d的处理站,分子筛脱水的投资比三甘醇多53%。
另外,分子筛脱水的再生过程能耗比较大,干燥器下层的吸附剂需要经常更换。
(5)超音速脱水
作为新型脱水技术的超音速脱水,国外主要是在壳牌石油公司支持下开展研究,包括计算机数值模拟、实验室研究和现场试验研究。
基础的实验研究和数值模拟研究主要在荷兰的埃因霍恩科技大学等几所大学中进行;现场的试验研究正在荷兰(1998年)、尼日利亚(2000年)和挪威(2002年)的天然气气田和海上平台进行,主要验证系统长期稳定工作的能力,并在实际应用中进行不断的改进。
所有的研究都取得了满意的结果。
目前,这项技术已经进入商业应用状态。
(6)膜分离法脱水
美国气体产品公司的柏美亚部(Permea)是气体分离膜的开拓者,利用专业技术力量从八十年代中开始天然气脱水膜的研究,至1999年已经实现天然气脱水膜的商业化,所使用的膜为新型普里森(Prism)气体分离膜,分离系统在4~8MPa的压力下,并辅以原料气流量的2%~5%干燥气作为返吹气的条件下,可脱除天然气中95%的水分,从而得到含水量达到管线输送标准的干燥天然气。
和其它膜分离一样,膜天然气脱水具有结构简单、可靠性高、操作维修方便、无环境污染、操作费用及投资低的特点,它将成为对传统脱水法极具竞争性的新工艺。
变温吸附天然气脱水装置300万方/天设备价格天然气工业常用的脱水方法
1:
冷冻分离法——将天然气冷却,使天然气中大部分蒸汽冷凝出来
又分为两种
一:
膨胀冷取法
二:
压力冷却
2:
固体吸附剂吸附法
3溶剂吸收法
三甘醇TEG脱水工艺主要由甘醇吸收和再生两部分组成。
图3—10是三甘醇脱水工业的典型流程。
从二级洗涤器出来的天然气(湿气)进入吸收塔下部的分液包,出去天然气中夹带的液滴和固体颗粒,进入吸收塔上部的8层浮阀塔盘,与贫甘醇逆向接触,脱出天然气中的水分,然后从塔顶排出。
干天然气在经过贫甘醇/干气换热后,由暑气海管输送到陆上终端。
在吸收塔上吸收了天然气中水分而变富的甘醇溶液,由液位控制器调节流到甘醇再生撬。
甘醇富液在流经一级贫/富甘醇换热器后进入到甘醇闪蒸罐,除去三甘醇中溶解的也烃和天然气。
从闪蒸罐流出的三甘醇经固体滤器和活性炭滤器滤出夹带的杂质颗粒,作为冷却剂在蒸馏塔顶部与再沸器内上升的蒸汽进行一次换热,在经二级贫/富甘醇换热器换热后,由蒸馏塔下部的进液口进入三甘醇再沸器。
甘醇富液在再沸器中由加热盘管加热喝汽提,脱出水汽后提纯为贫甘醇。
贫甘醇在经贫/富甘醇换热器由富甘醇冷却后进入到三甘醇缓冲罐。
缓冲罐中的贫三甘醇由三甘醇循环泵增压后,进入到吸收塔底部的分液包,塔底液体,然后到贫甘醇/干气换热器。
经干气冷却后的贫三甘醇由吸收塔的顶部进入吸收塔,与天然气逐级接触,脱除湿天然气中的水分后由塔底回流到再生撬,完成三甘醇系统的闭式循环。
目前国内分子筛液相脱水技术只限于针对乙烯、丙烯及C4的纯组分,而针对C+4混合组分物料的脱水技术还没有,该物料的组分比乙烯、丙烯及C4纯组分的物性要复杂得多。
针对C+4混合组分物料,通过对现有轻烃液相脱水技术的工艺、脱水设备内部构造、节能等方面进行详尽的研究比较,最终计算并设计出适合该厂物料物性的行之有效的一套分子筛液相脱水新工艺,流程图见图2。
图2 脱水系统工艺流程图
分子筛液相脱水新工艺如下:
(1)在110℃操作条件下,液烃中水的溶解度为2946×10-6,45℃时液烃中水的溶解度为268×10-6,两者相比其水含量降低了90%。
另外,尽量减少对老装置工艺参数的影响,并充分采用新技术、新工艺,有效的利用和节约能源,降低消耗。
因此气体处理厂稳定塔改造方案第一工段须首先将热的高含水原料(110℃)通过一传热系数高(达到2556kJ/m2)、占地面积小的板式换热器,使其与脱水后的产品进行高效换热,一方面将脱水后产品升温至95℃(因为该物料还要去脱丁烷塔进行精馏,达到此温度,几乎不影响该塔的操作);另一方面使热的原料冷却至55℃,再将其通过一空冷器,冷却至40~
50℃(比直接将110℃原料经空冷器冷却至40~50℃时节能)。
液烃中的饱和水大部分形成游离水,先进行重力分离,这样不仅降低了脱水塔脱水层高度,减少了分子筛装填量,而且减少了装置投资。
(2)经冷却的液烃进入油水分离罐进行分离,在罐底设一小的分水包,油水分离罐设计尺寸为Ф1200mm×8mm×2766mm,以保证停留时间在30min以上,从而使油水彻底分离,分出的水回到气
体处理厂污水处理-排放系统中,液烃经原料输送泵进入吸附塔中。
为了保证原料输送泵能让脱水塔稳定进料,在选型时要充分考虑脱水塔造成的压降(49035Pa)和丁烷塔操作压力(4413115Pa),以确
保脱水后的液烃能直接进入脱丁烷塔。
(3)为了保证脱水精度,除了优选一种性能优异的脱水分子筛外(美国UOP公司4A型分子筛),还选用3座吸附塔进行吸附-再生,正常工作是2台串联使用,1台备用。
在串联使用的第一台吸附器出
口管道上设有在线微量水分析仪,连续检测第一台脱水吸附器出口物料的含水量,当含水量大于10×10-6时,微量水分析仪发出信号,关闭1#脱水吸附器的入口电磁阀,打开3#脱水吸附器的入口电磁
阀,使原来的2#脱水吸附器变成新的1#脱水吸附器,3#脱水吸附器变成2#脱水吸附器,继续进行脱水操作。
脱水合格的轻烃经过板式换热器加热后,送出界区进入脱丁烷塔。
原1#脱水吸附器被切换
出来进行再生。
再生所需要的干气在加热器中被加热至200℃,进入吸附塔,带走分子筛中的水分,以达到干燥分子筛的目的,再生后的再生气返回管网。
可以用膜法天然气脱水,脱水效果也很好,只是目前很少使用案例推荐各位一个标准SY/T0076-2003,天然气脱水设计规范。
各种常规方法都有提及
常规的就是吸附法,吸收法脱水(胺液MDEA/DEA,甘醇DEG/TEG等)和分子筛吸附脱水
分子筛技术应该是最先进,分子筛需再生,要考虑再生气,加热炉等现在天然气脱水主要采用的方法是冷却法、吸附法、溶剂吸收法、超音速脱水等。
其中,冷却法脱水主要可以通过膨胀机、J-T截流和外部制冷等方式。
此种方法主要需要有天然气本身具有一定的压力富余量。
吸附法脱水主要应用为深度脱水行业,当然现在也应用在脱水深度不高,天然气组分复杂、高含硫等场合。
应用效果不错。
现在的一些技术和工艺改造后能耗也不高。
溶剂吸收法工艺主要应用于天然气净化厂,适合大产量处理。
重庆气矿引进了一大批国外的三甘醇脱水撬。
目前国内开发该种脱水装置技术较成熟。
超音速脱水目前是一门新型技术,该种方法同样要求有一定的压力富裕,不消耗任何能量,能同时脱出水和烃类,具有巨大的市场潜力。
如有兴趣我可以详细介绍上述各种脱水方法。
天然气脱水的方法有低温法、溶剂吸收法、固体吸附法、化学反应法和膜分离法等。
天然气脱水工艺国内外都比较成熟,具体选择主要看你的脱水深度、处理量和其他介质条件,上面几位把主要方式都说了,具体标准一般是水落点在-30℃以上,可采用的有乙二醇防冻的低温分离、三甘醇吸收分离、氯化钙、三氧化铝或硅胶吸附分离等,低于此温度的就只能用分子筛吸附或甲醇防冻低温脱水工艺了,膜分离理论上没有什么问题,主要是成本目前还居高不下了;超音速分离是最近发展起来的新技术,前提是需要有可利用的压力能,还不知道技术经济指标与传统方式是否有竞争性可言。
目前,常用的天然气脱水方法有冷却法、吸收法、吸附法、膜分离法和超音速脱水法等。
主要介绍一下膜分离法和超音速脱水法吧~~
膜分离技术是近20多年来发展起来的一门新的分离技术。
用膜分离技术净化天然气,可脱出其中的CO¬2、H2S和水分。
膜分离装置都是撬装的,实践证明:
膜分离装置对气体处理量和CO2的含量不存在上限的问题,操作费用较低,投资和费用与胺法或甘醇法相当;灵活性大、适应性强;设备简单、紧凑,占用空间小,质量小;平均停工频率较低(为0.2%,胺法为2%);对环境产生的影响较小。
膜分离法在天然气脱水应用中有其内在的优点,潜力非常大,但是从目前应用角度来看,至今在工业上尚未被广泛采用,膜法天然气脱水的应用范围还较窄,而且规模不大。
天然气超音速脱水技术是2000年由Shell(壳牌)公司引入到天然气领域的新型脱水技术,它是利用天然气在超音速状态下的蒸汽冷凝现象进行天然气脱水,在热力学原理和系统构成上与传统的天然气脱水方法有显著的区别。
与其它脱水方法比较,天然气超音速脱水技术具有以下优点:
①天然气超音速脱水系统比较简单,需要的设备少,易形成橇装系统。
由于天然气高速通过脱水系统,因此在相同处理能力下,其体积较小;②天然气超音速脱水系统没有大的转动部件和化学处理系统,其可靠性很高,日常维护很少,允许在最苛刻环境中运转,易实现无人职守;③天然气超音速脱水技术利用天然气本身的压力工作,能够在瞬间启动和停止工作,并且不需要大量的外部能源供应;④工艺工程中不添加化学药剂,避免了化学药品对环境的危害;⑤天然气超音速脱水系统投资少,操作方便,可靠性高,不需外加动力,故其运行费用低。
我知道一种VORTEXTUBE技术,利用压缩空气通过特制的旋流管达到超音速后出现冷热空气分离的现象。
这种技术我们常用来作为高温地区正压通风仪表盘的降温设备,也是近年来新开发的技术。
不过是否可以用到天然气脱水还有待考证。
天然气超音速脱水技术属于天然气脱水方法中的低温冷凝法。
核心部件为超音速分离器,其基本原理是利用拉瓦尔喷管,使天然气在自身压力作用下加速到超音速,这时天然气的温度和压力会急剧下降,使天然气中的水蒸气冷凝成小液滴,然后在超音速下产生强烈的气流旋转将小液滴分离出来,并对干气进行再压缩。
1.旋流分离器
超音速旋流分离器是天然气超音速脱水系统的核心设备。
其结构见附图所示。
(1–拉瓦尔喷管;2–分离叶片;3–气–液分离器;4–扩压器)它是由拉瓦尔喷管、分离叶片、气-液分离器、扩压器组成。
主要工作原理如下:
①拉伐尔喷管将天然气绝热膨胀至超声速,同时形成低温低压;②低温使天然气中的重烃和水蒸气达到过饱和状态开始凝结,发生成核现象,并且液滴开始生长,形成气液混合物;③气液混合物贴着尾翼流过直管,形成高强度的旋流场,液滴受到离心力作用被抛至管壁;④由于同轴旋流,液体在管壁流动而干气居于主流中心,分离器实现气体和凝析液分离;⑤经过一道微弱冲击波,生成的干气接着进入扩压管,速度转化为压力,气流压力恢复到进口压力的70%~80%。
分离出的凝析液经过一个液体除气装置除去带出的部分气体,并将这部分气体与干气流汇合。
天然气超音速脱水系统如附图所示。
其中:
①进口冷却器的作用是降低进入分离器的天然气温度,在相同的条件下可以达到更低的露点,有利于提高脱水的深度;②气–气换热器的作用是使进口天然气与输出的低温干气进行换热,可以进一步降低进口天然气的温度,并且提高输出干气的温度;③进口分离器的作用是分出天然气中包含的细小固体颗粒和小液滴,减小超音速分离器的载荷和磨损;④气液分离器的作用是从分离后的液体中进一步分离出气体,并将气体输入干气系统。
一种采用全新工艺技术的天然气三甘醇脱水装置在长庆石油勘探局科技工程有限责任公司研制成功,并投入新疆油田和吐哈油田天然气生产。
该产品的研制成功进一步提升了国内天然气脱水工艺水平,填补了国产撬装天然气三甘醇脱水装置在新疆天然气市场应用的空白。
随着我国天然气工业的迅猛发展,三甘醇脱水撬装装置在天然气田的需求量也越来越大。
由于国内三甘醇脱水撬装装置的工艺技术发展相对滞后,长期以来,市场一直被美国、加拿大等国外公司垄断。
2000年以来,长庆科技工程有限责任公司针对我国天然气田开发的特点,在借鉴世界先进技术基础上,立足自主创新,加大三甘醇脱水撬装装置的国产化研制力度。
国产天然气三甘醇脱水撬装装置在工艺流程、自动化控制、燃烧方式等关键环节突破了国外产品模式,脱水能力、三甘醇损耗率、撬装化水平、安全可靠性和节能环保等部分关键技术指标优于或超过国外产品,成套装置和生产成本大幅度降低,完全满足了我国天然气开发建设的需要,并为今后参与国际市场竞争奠定了基础。
目前,三甘醇脱水撬装装置已经形成3大类13个品种。
新疆油气田天然气主要采用三甘醇和J—T阀低温脱水技术。
重点阐述了,近几年国内外天然气脱水新技术一超音速脱水技术工作原理和发展及应用状况。
该项技术是利用天然气自身压力能,通过拉瓦尔喷管加速到超音速,使天然气温度和压力急剧下降,在超音速下产生强烈的气流旋转将液滴分离出来,并对干气进行再压缩,达到脱水效果。
该项脱水技术相比传统使用的三甘醇和和J—T阀低温脱水技术,具有组橇方便灵活、缩短建设周期、降低工程投资和运行费用的优势,该技术在新疆油气田的沙漠边缘气田应用前景广阔。
天然气进入输送管路前进行集中处理的重要的环节。
通过脱除天然气中的水分,可以有效防止水合物的生成,避免堵塞管道阀门,减小管路压降,从而保证安全生产。
透平膨胀机制冷脱水技术和J-T阀脱水技术是油气田生产过程中常用的两种方法,它们可充分利用天然气自身压力进行膨胀制冷,有效脱出天然气中的水分,降低天然气的水露点,但是这些技术也存在着许多缺点,如设备庞大、投资高、能耗大、需要加注化学药剂等,还会造成一定的环境污染。
天然气超音速脱水是一种新型的脱水技术,该工艺技术许多优点。
超音速分离技术是荷兰的Twister公司于2000年推出的一种全新的天然气处理技术。
2000年11月,位于尼日利亚的试验装置开始运转,成功地将815×105m3/d的天然气脱水到管线要求的标准。
Twister公司为马来西亚的Sarawak气田设计一套超音速分离天然气处理装置,该项目已于2004年2月投入生产。
国内对超音速分离脱水技术的研究已取得了一些成果,申请了部分专利。
江汉机械研究所与有关单位进行了基础理论研究以及计算机数值模拟研究工作,取得了一系列成果,推出了几项关键技术。
目前,该技术已在长庆油田采气二厂进行了现场试验。
超音速分离器应用了热力学第一定律的原理,通过增加进口气流速度,将气流压力能转化为动能来获得温降。
超音速分离的基本原理是利用拉瓦尔喷管,使天然气在自身压力作用下加速到超音速,这时天然气的温度和压力会急剧下降,使天然气中的水冷凝成小液滴,然后在强烈气流旋转的作用下将小液滴分离出来,并对干气进行再压缩。
超音速分离脱水技术用于石油天然气脱水工艺中,具有很高的运转安全性和可靠性,并能获得很好的经济收益,并可很好解决天然气输送的水露点控制问题。
国内的气田多使用多井集气工艺,天然气采气管线的压力一般在10MPa以上,经过J-T阀节流降压至4~8MPa后进入集气管线。
油田伴生气和凝析气田气通常采用透平膨胀机制冷脱水技术。
在这些技术中为防止输送和节流过程中生成水合物,常采取加热、注醇和低温分离等措施。
天然气超音速分离技术容易形成体积小、质量轻、成本低、可靠性高
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