天然气脱水装置工艺分析与改进.pdf

第 6期 蒋 洪等 天 然 气脱 水装 置工 艺分析 与 改进 4 9 天然气脱水装置工艺分析与改进 蒋 洪 ，杨 昌平 ，朱 聪 1 ． 西南石 油大学 ， 成都 6 1 0 5 0 0 ； 2 ． 四J i l 科宏石油天然气工程有 限公司 ， 成都 6 1 0 0 2 1 摘要 分析了在役三甘醇脱水装置设计和运行 中存在的主要问题 ， 提 出了改进 的工艺措施 和脱水工艺流程。 在三甘醇脱水 改进工艺 流程 中 ， 应用了高效的板式换 热器 和先进的旋转齿轮甘醇泵 ， 改善 了甘醇贫 富液换热效果 ， 取消了甘醇贫液水 冷却 器 、 循环水系统 及泵 出口缓冲装置 ， 简化了工艺 流程 ， 降低了脱水装置 的能耗及操作 费用 ， 在脱水 装置设计和技术改造中具有 推 广 应用 价 值 。 关键词 天然气 ； 三甘醇 ； 脱水装置 ； 工艺改进 ； 齿轮泵 ； 板式换热器 中图分类号 T Q 0 5 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 - 9 2 1 9 2 0 0 9 0 6 4 9 0 5 天 然气 脱 水 的 目的是 保证 天 然 气输 送 过 程 不 析 出液 态水 ， 不形 成 水合 物 ， 控 制 管 道 和设 备 的腐 蚀 。 目前 ， 天 然气 的脱 水方法 应用 较广 泛 的有低 温 分离 法脱 水 、溶剂 吸 收法脱 水和 固体 吸 附法脱 水 。 三甘醇 T E G 脱水是管输天然气控制水露点的常用 脱水方法 ， 具有工艺成熟可靠 、 流程 简单、 投资及操 作费用较低 、 能耗低等优势 ， 在国内外管输 天然气 脱水工 艺 中得到 了广泛应用 。国外三甘 醇脱水 工艺 技术在提高 脱水深度、 开发和应用新型 、 高效脱水 设 备 、 改进 甘 醇 再生 工 艺 、 控 制再 生 尾 气 污染 等 方 面取 得了一 系列进展【 】 。本文通 过文献 资料 调研 和 现场实地考察 ， 分析 了在役三甘醇脱水装置设计 和 运行 中存在 的 主要 问题 ，提 出 了改进工 艺措 施 ， 应 用了高效的工艺设备 ， 优化 了脱水工艺流程 ， 降低 了睨水 装 置能耗 ，有 利 于天然 气脱 水装 置安 全 、 平 稳运行 。 1 三甘醇脱水 流程及存在的问题 根据原料气气质条件和水露点要求的不同 ， 三 甘醇脱水工艺 的具体流程可能有所不 同， 但基本工 艺 流程 变化 不 大 ， 主要 由进 口分离 、 气 体一 甘 醇 吸 收 脱水 、 闪蒸分离及过滤 、 三甘醇富液再 生 、 贫 富换 热 、 贫液泵循环等工艺过程组成 ， 典型三甘醇脱水 工艺流程如图 1 所示。湿天然气进入进 口分 离器， 分离出固体杂质 、游离水等后进入吸收塔底部 ， 与 收稿 日期 2 0 0 9 0 7 1 3 ； 作者简介 蒋 洪 1 9 6 5 ． 男 ， 副教授 硕 士 ， 电话 0 2 8 8 3 0 3 3 3 4 9， 电 邮 j i h o s 1 6 3 ． C o n l 。 塔 顶注人 的贫 三甘 醇溶 液逆 流接 触 而脱 除水 ， 吸收 塔 顶部 出来 的天 然气 经 气体 一 贫 甘 醇换 热器 换热 后 进入外输管道。吸收塔底部排出的三甘醇富液经凋 压后与再生塔顶部气体换热后进入闪蒸分离器 ， 尽 可 能闪蒸 出其 中所 溶 的烃类 、 C O 、 Hz S等 气体 ， 闪蒸 气体可根据其组成进入燃料系统或灼烧炉等。闪蒸 后的三甘醇富液经过过滤器除去固体 、液体杂质 ， 进入再生塔换热罐与甘醇贫液换热后 ， 三甘醇富液 进 入再生 塔 提浓 ， 再生后 的三甘 醇贫 液 经冷却后 由 泵输送至吸收塔， 实现三甘醇贫液的循环利用。 作者 在西 南油 气 田分公 司重 庆气 矿 沙坪气 田、 川中油气矿净化厂 、 克拉 2气田实地考察 了脱水装 置的设计和运行情况 ， 调查分析表明 多数脱水装 置运行状况正常， 基本能达到管输天然气水露点 的 要求 ， 但有 的脱 水装 置 因原 料气气 质 及地 层水水 质 的变化 、 设 计 流 程 和工 艺 参数 不 够 优化 、 设备 选 型 不尽合理等因素， 致使出现了脱水装置运行成本上 升 、 脱水运 行不稳 定 、 天 然气 水露 点不 合格 等 问题 。 现将三甘醇脱水装置存在的主要问题归纳如下 7 ] 1 原料气分离过滤及闪蒸分离效果较差 ， 造 成甘醇发 泡和 变质 原料气分离方案设置及设备选型不合理 、分离 元件质量不过关 ， 使原料气分离效果差 ， 原料气 中 的烃类 、 盐类及固体杂质 泥沙 、 腐蚀产物等 进入 甘醇富液中， 导致甘醇溶液发泡， 影响脱水效果。 对于低含硫气 沙坪气 田 的三甘醇脱水装 置， 甘醇 富液含有一 定 量的 H S 、 C O ，脱 水装 置采用 甘 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 5 0 天 然气 化工 2 0 0 9 年 第 3 4卷 D 一 1 0 1 - 原料气过 滤分 离器 ； D 一 1 0 2 - 甘醇 闪蒸罐 ； E 1 0 1 - 甘醇贫富液换 热器 ； E 一 1 0 2 一 再生塔 重沸器 ； E ． 1 0 3 一 换热罐 ； E ． 1 0 4 一 甘 醇贫液冷却 器 ； F ． 1 0 1 一 机械滤芯过滤器 ； F 一 1 0 2 一 活性炭过滤器 ； T 一 1 0 1 一 吸收塔 ； P 一 1 0 1 一 甘醇循环泵 ； T ． 1 0 2 一 再生塔 图 1 典 型 天 然 气 三 甘 醇脱 水流 程 F i g ． 1 T y p i c a l TEG d e h y d r a tio n p r o c e s s 醇富液进入再生塔塔顶换热后进入闪蒸罐 ， 换热后 甘醇富液温升不大 ， 闪蒸温度偏低 ， 闪蒸效果 不理 想 ， 甘醇富液中 H 2 s 、 C O 造成再生塔及组件腐蚀严 重 ， 同时引起 甘醇发 泡 和变质 。 对于重组分含量较多 克拉 2气 田 的天然气 脱 水装 置 ， 三甘 醇 溶液 对 天然 气 中的重 组 分具 有 吸 收、 溶解作用 ， 导致三甘醇富液含凝析油较多。因三 甘醇富液三相闪蒸分离效果较差 ， 致使甘醇循环系 统 中含有 大量 的凝 析 油 ， 造成 甘 醇发 泡 ； 另外 ， 三 甘 醇 富液在 重沸 器 中再 生 的时 候 ，在 高温 条件 下 ， 大 量的烃类气体便进入 了排放气中， 可能造成环境污 染 。 2 贫富甘 醇换 热器采用盘管式换热器 ， 换热 效果差， 再生热负荷偏高 ； 国内多数脱水装 置贫 富甘醇换热采用 盘管换 热器 ， 其换热效果差 ， 甘醇富液换热后进入再 生塔 温度偏低 9 5 ℃- 9 8 ℃ ，增加再生塔重沸器的热负 荷 ， 增 大了装置运行成本 。换热后三甘醇贫液温度 较高 一般在 9 5 ℃以上 ， 导致甘醇贫液进泵温度太 高。 在 重 庆 沙坪 气 田集 气 站脱 水 装 置 主要 采 用 水 浴冷却器 ， 降低贫液温度 ， 但在夏季气温较高时 ， 水 浴冷却器换热效果较差 ，导致甘醇人泵温度偏高 ， 影响泵的工作寿命。克拉 2气 田三甘醇脱水装置采 用 T E G后预冷器冷却甘醇贫液 ， T E G后 预冷器采 用管壳式换热器实现甘醇与水换热 ， 管壳式换热器 结 垢严 重 ， 导致 三 甘醇 贫 液入 泵 和进 吸 收塔 温度偏 高 。 3 再 生塔重沸器火管传热效 率降低 ， 甘醇贫 液浓度 偏低 ， 同 时引起甘 醇 污染 。 对 于 产 出大 量 富含无 机盐 地 层水 的气井 重 庆 天 东 9 0井 ， 天 然 气携 带 的水 呈 泡 沫 状 ， 因过 滤 分 离器 分离 效果 差 ，造 成 大量 地层 水 进入 脱 水装 置 ， 在再 生 系统 中水 分蒸 发 后 ， 无机 盐 呈 晶体 或盐垢 析 出并附着在重沸器火管上造成火管传热效率下降 ， 重沸器再生温度低 ， 甘醇贫液浓度偏低 ， 脱水效果 差 ， 天然气水露点不合格。另外 ， 重庆沙坪气 田天东 2 9井引进的脱水装置重沸器火管就发生过因盐垢 造成过热和腐蚀而穿孔的情况。 克拉 2气 田水 中含氯离子较高 ， 天然气进 口分 离器未达到分离要求 ， 导致天然气携带少量气田水 进入脱水装置 ，因换热盘管、 T E G后预冷器 内温度 较高 ，造成缓冲罐中换热盘管 、 T E G后预冷器腐蚀 较重 ， 其腐蚀产物造成三甘醇发泡。 4 工艺参数不合理 ， 引起甘醇损耗量偏大 三甘醇损耗量较大主要是 因工艺参数不合理 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 6期 蒋 洪等 天 然气脱 水装置 工艺分析 与 改进 5 l 和溶液 污染引起 。各种工 艺参数 中温度对 三 甘醇损 失量影响甚大 ， 吸收塔操作温度及三甘醇贫液人塔 温度过高、 再生塔富液精馏柱温度偏高都会造成甘 醇携带损失 ， 还有再生塔重沸器火管温度偏大会引 起甘 醇热分 解损 耗 。在重 庆 沙坪 场 气 田七 桥站 、 长 庆靖 边 气 田的脱水 装 置 都 发 生过 甘 醇 损 耗 量偏 大 的情 况l 6 t 。 5 脱水装置再生尾气排放超标 ， 造成环境 污 染 脱水装 置 排放 尾气 可能 含有 大 量的 烃类气 体、 少 量三甘醇 、 H 、 C O 等 污染 组分 ， 三甘 醇脱 水装置 排放 尾气 采用 火炬燃 烧 和灼烧 两 种处 理 方式 ， 有 的 装置排放尾气处理方案设计不合理 ， 造成排放气不 符合 国家排放标准 ， 需作技术改造。这类问题在重 庆气矿的低含硫气脱水装置较为突出。 2 三甘醇脱水装置工艺改进措施 根 据现 有 三 甘 醇脱 水 装 置设 计 和 运 行 中的 主 要 问题 ， 本 文通 过优 化工 艺方 案 ， 应用 高 效设备 ， 降 低 脱水 装 置 能耗 ．对 三 甘 醇 脱水 装 置 提 出改进 措 施 ， 其主要措施如下 1 优选天然气 分离及甘醇过滤设备 ， 保持甘 醇溶液清洁 原料 气 分 离设 备 应 依 据原 料 气 中含 固 液杂 质 情况设置 ， 主要有重力气液分离器 、 高效过滤分离 器、 高效气液聚结器及其组合方式供选择。对于原 料气过滤分离器应选用合理 、高效的过滤元件 ， 要 求除去直径大于 5 0 ． m的杂质。 当天然 气 中重 烃 含量较 多 时 ， 闪蒸 分离 器应 采 用高效 三相 气 体 、 甘 醇和 液烃 分 离器 。对 于气 液 闪蒸分离 器应设置 凝析 油撇 出槽 。为 了提 高 闪蒸 效 果 ， 应改变甘醇贫富液换热顺序 ， 采用甘醇贫富液 先换热后闪蒸的工艺， 可提高甘醇闪蒸温度 。 在工艺 流程 中甘醇过滤方案应采用三级过 滤 方案 ，即闪蒸后的甘醇富液先后经过机械预过滤 器 、 活性 碳过滤 器和机 械后过 滤器 。现 场应用 表 明 ． 其过 滤效 果 明显 得 到改善 。 2 甘醇贫富液换热采用高效 板式换热器 ， 降 低甘醇再生热负荷 为了将高温甘醇贫液热量有效回收利用 ，甘醇 贫富液换热可采用高效的波纹板式换热器代替缓 冲罐 中换热 盘 管 。板 式 换热 器 P l a t e H e a t E x c h a n g e r s ， 简称 P H E 是一种新型 、 高效换热器 ， 其结 构 由一 系列具 有 一定 波纹 形状 的金 属片 叠装 而成 ， 各板片之问形成许多小流通断面的流道 ， 介质通过 板片进行热量交换。因其特殊的结构， 板式换热器 具有总传热系数高、 没备 占地面积小 、 传热效率高 、 对数平均温差大、 组装灵活、 操作弹性大 、 使用维修 方 便等特 点I 8 _9 ] 。 目前， 重庆五宝场气 田、 中原文 2 3气田等脱水 装置采用了板式换热器作为贫富液换热器 ， 通过板 式换热器的高效换热 ， 可将进三甘醇再生塔的富甘 醇 温度 提高 至 1 5 O ℃以上 ，三 甘醇 贫液 温度 降低 至 8 0 ℃以下 ， 有效地降低再生塔热负荷 ， 其换热面积 和体积都较小 ， 取消了甘醇泵前水冷却器 和循环水 系统， 值得在脱水设计和技术改造中推广应用。 3 甘醇循环泵应推广使用齿轮泵和能量转换 泵 国 内三 甘 醇脱 水 装 置 的甘 醇 泵普 遍 采 用 柱塞 式 计量 泵或隔膜 式计 量泵 。电动柱 塞泵 出 口压力 波 动较 大 ， 流量 不稳 定 ， 在泵 出 口处设 有缓 冲罐 ， 流量 调节不便 ， 噪音大， 泵使用寿命及维护周期较短17 ] 。 美 国 R o t o r T e c h公司开发 的新一代天然气处理 系 统低粘度流体专用泵 ， 主要有电动齿轮泵和能量转 换泵 。电动齿轮 泵有结 构示意 图如 图 2 所 示 。电动 齿 轮 泵 的排 出 压力 范 围为 0 ． 0 3 5 MP a 一 2 4 ． 1 3 MP a ， 流 量 范围为 0 ． 1 1 4 m 3 ／ h ～ 3 8 ． 6 1 m 3 ／ h ，泵 正常操 作 温度可 达 9 3 ． 3 ℃。与柱 塞 式计 量泵 相 比 ， 电动 齿轮 泵 的泵 流 量和压力 范 围较宽 ， 流量调 节方 便 ， 流量 稳定 ， 泵 出 口无 需 脉 动缓 冲装 置 ， 泵 噪 声 小 ， 其 维 护及 保 养 简单 ， 泵使用寿命长。电动齿轮泵 已在重庆五宝场 气田南坝脱水装置得到应用 ， 其优势明显。 ～ f i； 1 ／ ll I Il f L ； { 功 轴 3 一 轴 许州 4 袋f 轮 5 一 | J 蚶 6 一 l jj f} fj 仃 ； 7 - 驳 自1 ； 8 琵踩 l f ． { 停 ， R 图 2 Ro t o r T e c h电驱 动 齿 轮 泵 Fi g． 2 Rot or Te c h e l e c t r i c dr i , ’e ge ar pu mp 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 5 2 天 然气化 工 2 0 0 9年第 3 4卷 能量转换泵是将富甘醇 的压力能转换为 同轴 的机械能 ， 实现三甘醇贫液的增压 ， 从而完成 三甘 醇溶 液的循 环 。能量 转换泵 由驱动模 块 和泵模 块组 成 ， 其结构示意图如图 3所示 。驱动模块接收脱水 塔出来的高压三甘醇富液 ， 通过驱动模块中的驱动 齿轮将甘醇富液的压力降低为闪蒸压力 ， 并将甘醇 富液的压力能转换同轴的机械能 ， 驱动泵模块中的 泵齿轮将低压甘醇贫液增压至脱水塔所需的压力 ， 实现三甘醇贫液的循环利用 。能量转换泵采用旋转 齿轮设计 ， 无需外部电源 ， 实现了节能降耗 ， 对现有 的脱水系统容易改造和替换 。能量转换泵的排出压 力范围为 0 ． 1 7 MP a 一 1 7 ． 2 4 MP a ， 流量范围为 0 ． 0 3 8 m ～ 2 2 ． 7 m ， 泵正常操作温度可达 9 3 ． 3 C 赢 进 入 【 ， 1 一 泉齿轮 ； 2 - 轴密封 ； 3 - 注油／ 排油塞 ； 4 - 主动轴 ； 5 - 驱动齿轮 ； 6 一 轴 套 ； 7 - 润滑油存储室； 8 一 滚珠止推轴承 图 3 Ro t o r - Te c h能量 转 换 泵 Fi g． ．3 Rot or Te c h e ne r g y t r an s f e r pu m p 4 优化工艺流程和参数 ， 降低三甘醇损耗量 和能耗 控制三甘醇耗量 的主要参数为吸收塔操作温 度 、 再 生重沸 器温 度 、 甘 醇贫 液人 塔 温度 、 再 生 塔塔 顶 回流 比、 气提量等。造成三甘醇损耗量过大的主 要 原 因是三 甘醇 溶 液 因污染 而 引起 发 泡 、 原 料 气 温 度和三甘醇贫液人塔温度过高、 再生重沸器温度过 高。其脱水装置的能耗与合理的甘醇浓度 、 循环量 和适宜 的再生塔 回流 比有关 。 通过分析原料气的气质工况条件 ， 优化组合工 艺流程 ， 控制合理 的工艺参数 ， 确保脱水装 置优化 运行 ， 并采用有效的工艺措施 如在吸收塔和再 生 塔顶安装除沫网、加注消泡剂 ，降低三甘醇损耗 量 。 5 合理选材 ， 控制腐蚀 对 脱水 设 备 和管 线 的材 质选 择 ，应 根据 原 料 气、 气 田水 、 富甘醇溶液所含腐蚀介质情况 ， 结合相 关标准和现场应用情况 ，正确选用设备和管线材 质 ， 特别是甘 醇高温再生系统 的工艺设备 如换 热 设备 和 管线 的 材质 选 用 。根据 重 庆气 矿低 含 硫脱 水 装 置和 管 线材 质情 况 的 调研 ， 对 于低 含硫 气 脱水 装置 ， 高压脱水部分 的设 备材质可选用碳钢 ， 高温 再 生系统 中的部分设备材质 如换热管等 可采用 耐蚀 的不 锈钢 。 3 工艺流程改进 吸取在役三甘醇脱水装置设计的成功经验 ， 依 据三甘醇脱水原理和工艺改进措施 ， 经工艺流程模 拟和对 比分析 ， 提出改进后 的三甘醇脱水装置工艺 流程如图 4所示 ， 流程 中的原料气 已在集气站初步 分离 ， 进 口分离采用 高效过滤分离器 ， 应用高效的 板 式换 热器 和 先进 的 旋转 齿轮 泵 ， 改 变甘 醇贫 富 液 换热方式， 并采用三甘醇富液与贫液先换热再 闪蒸 的 工艺 。为 满 足天 然 气对 不 同的水 露 点要 求 ， 设 置 了甘醇贫液汽提精馏柱。对于不含硫天然气的脱水 装置 ， 其 闪蒸气可进入燃烧气系统 ， 其工艺流程具 有 以下特 点 1 采用高效过滤分离器分离原料气中固、 液杂 质 ， 减少 甘醇污染 ； 2 采用高效 的板式换热器作为甘醇贫富液换 热器 ， 取消了水冷却器和循环水系统 ， 有效 回收甘 醇贫液的热量 ， 降低了脱水装置的能耗 ； 3 脱水装置采用旋转齿轮泵作为甘醇循环泵 ， 与其它脱水装置相比， 无需出口缓冲装置 ， 泵性能可 靠 ， 连续使 用时 间长 ； 4 三 甘 醇 富 液 与贫 液 先换 热 再 闪 蒸 ， 提高 闪 蒸温度 ， 改善闪蒸效果； 5 在 富 液 管 道 上 设 置 三 级过 滤 器 ， 以 除 去溶 液系统中携带的机械杂质和降解产物 ， 保证溶液清 洁 ， 防止 溶液起 泡 ； 6 再生尾气灼烧后排放 ， 减少了环境污染。 4 应用实例 高效 的板式换热器和旋 转齿轮甘醇泵和 已成 功应用于重庆五宝场气 田南坝天然气三甘醇脱水 装置 ， 该装置于 2 0 0 7年 7月投产 ， 各工艺设备运行 正常 ， 主要技术参数及指标均达到设计要求 ， 外输 干气水露点符合管输天然气的水露点要求。南坝天 然气三甘醇脱水装置 中， 将电动齿轮甘醇泵取代柱 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 6期 蒋 洪等 天然 气脱 水装 置工 艺分析与 改进 5 3 D ． 1 0 I 一 原料气过滤分离器； T ． 1 0 I 一 脱水吸收塔 ； E - 1 0 I 一 干气贫液换 热器； P - 1 0 1 一 齿轮泵 ； D 1 0 2 一 闪蒸罐 ； D 一 1 0 3 一 缓冲罐； I 1 0 1 一 机械预过滤器 ； F - 1 0 2 一 活性炭过滤器 ； F - 1 0 3 一 机械后过滤嚣； F - 1 0 4 一 泵人 口过滤器； T - 1 0 2 一 再生塔 ； E - 1 0 2 一 重沸器 ； E 一 1 O 3 ／ l o 4 一 板式换热嚣 ； H - 1 0 1 一 灼烧炉 图 4改 进 的 三甘 醇 脱 水_7 2 艺 流 程 Fi g． 4 I m pr ov e d TEG de hy dr a t i on pr o c e s s 塞式计量泵 ， 取消泵出口缓冲装置 ， 甘 醇泵在近两 参数 ， 选用高效的工艺设备 ， 降低脱水装置能耗， 防 年的时问内一直处于运行平稳 、 无故障的状态 。采 止甘醇发泡和变质。 用高效的板式换热器作为甘醇贫富液换热器， 并采 2 现场应用表 明， 在三甘醇脱水装置中， 采用 用甘醇富液先与贫液换热后闪蒸 ， 将闪蒸温度提高 高效的板式换热器代替盘管换热器作甘醇贫富液 至 6 5 c c，三甘醇 富液 的进 再生塔 塔温 度提高 为 换热器 ， 满足甘醇泵 的入 口温度条件 ， 降低再生塔 1 5 2 C， 三甘醇 贫 液入 泵温度 降低 为 8 5 C c， 取 消 了水 热负荷 。采用 电动齿轮 泵或能量 转换泵 作甘醇循 环 冷却器和循环水系统 ，有效 回收利用贫 液中的热 泵 ， 取消了泵 出口缓 冲罐 ， 提高脱水装置运行的可 量 ， 与盘管换热方式相比， 再生塔热负荷降低 3 0 ％ 靠性 ， 我国应加大旋转齿轮甘醇泵的引进消化和开 以上。另外 ， 高效的板式换热器作甘醇贫富液换热 发。 器 已在 巾原 文 2 3气 田脱水 装置 、四川 忠县 净化 厂 3 本 文 改 进 的 三 甘 醇脱 水工 艺 流 程 ， 应 用 了 脱 水装 置 、 国外 波斯 湾地 区的 天然气 脱 水装 置得 到 高效 的板 式换 热器 和先 进 的旋转 齿轮 甘醇 泵 ， 采 用 应用 ， 其 节能效果 显著I 。 三 级甘 醇 过 滤方 案 ， 取 消 了贫 液 冷却 器 、 循 环 水 系 、 统及泵 出口缓 冲装置 ， 简化 了工艺流程 ， 降低 了脱 ， 卜 ” 水装置的能耗及操作费用 ， 在脱水装置设计和技术 为了简化脱水工艺流程 ， 提高脱水装置运行效 改造中具有推广应用价值。 低 脱 水 ， 孥 奎 竺 参 考 文 献 考 察 ，丌I t ． 4 - r 7 J在役 三甘 醇脱 水装 置 中存在 的主要 问 。 。 。 题 ， 对三甘醇脱水装置设计提出了改进的工艺措施 i 1 】 E s k a r o s M G G Y c 。 e “ y d r a t i o n 【 J j _ H ．V “ n n P r o 一 和工艺流 程 ， 主要 结 i tt N T [ 2 ] c B e a s h s a , d 2 。 0 03 A , ． 82 。 e 7 s j 8 0 ’ f - 8 g 1 l v c ． u n j I f U f n l i n l f ㈨ e 蕊c c v 1 国内多数脱水装置运行状况正常 ， 基本能 i n G a c h a 。 i l f i e 】 1 f c 1 ．S PE 81 1 21 20 0 3． 达到管输天然气水露点的要求 ， 但有的脱水装置还 [ 3 1 S k i f f T ． h n p r o v e l l l e T i t s s t a b i l i z e D r i z o g l 、 圳l l h a i 1 t e n 1 e n t 存在工艺流程和参数不够优化 、再生热负荷偏高 、p r o c e s s [ J ] ． O i l G a s J ， 2 0 0 2 ． 1 0 0 4 4 6 0 6 3 ． 三 甘醇 发 泡严重 及损 耗量 大 、 再生塔 排 放尾 气超 标 【 4 ] E b 。 i n g H 0 R 。 d “ 。 e m i i 。 “ 。 d e Y ‘ H i Ⅲ l i [ J ] ． 等问题 ， 因此 ， 工 艺 没计 巾应 优 化 工 艺 流程 和设 计 1 y d r o c r I 1 P r 0 。 e 。 。 ’ 9 9 9 ， 4 0 ～ 1 6 下 ． 转 第 5 8页 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 5 8 天然 气化 工 2 0 0 9年 第 3 4卷 2 C 3 l 2型合 成 甲 醇催 化剂 耐 热性 能 好 ， 对 原 料 的 C O z 含 量 范 围适 应 性广 ， 在 较 大 的 C O 含 量 范 围内均表 现较 强 的活性 。 3 在 C O 2 加氢合成 甲醇反应体系中， C 3 1 2型 合成甲醇催化剂在 5 ． 0 MP a 一 8 ． 0 MP a ． n H2 ／ n C 0 2 3 的条件下 ，精甲醇的时空收率可达 O ． 9 4 m l h ， 具 有 良好的工业应用前景和经济效益。 参 考文献 [ 1 ] Me l i a n C a b r e r a I G r a n a d o s M L F i e r r o J L G ， e t ． R e v e r s e t o p o t a c t i c t r a n s f o r ma t i o n o f a C u -Z n - A 1 c a t a l y s t [ 2 】 [ 3 】 [ 4 ] [ 5 ]5 dur i n g we t P d i mp r e g na t i o nRe l e v a n c e f or t he p e r f o r - m a n c e i n m e t h a n o l s y n t h e s i s f r o m C 0 4 H 2 m i x t u r e s 【 J 】 ． J C a t al， 2 0 0 2 ， 2 1 0 2 7 3 2 8 4 ． L i u x M， L u G Q ， Y a n Z F ． R e c e n t a d v a n c e s i n c a t al y s t s for me t h a n o l s y n t h e s i s v i a h y d r o g e n a t i o n o f CO a n d CO 2 [ 3 3 ． I n d E n g C h e m R e s ， 2 0 0 3 ， 4 2 6 5 1 8 - 6 5 3 0 ． 凌华招 ． 富二氧化碳合成气制 甲醇铜基催化剂 制备研究 [ J 】 ． 天然气化工， 2 0 0 9 ， 3 4 2 1 2 ． 1 5 ． 许勇， 汪仁． C 0 4 H 2 低压 合成 C H3 O H催化剂性能 的研究 [ J ] ． 石油化工 ， 1 9 9 3 ， 2 2 1 0 6 5 5 ． Ki e n n e ma n n A． Me tha n o l s y n t h e s i s o n Cu ／ Zn ／ A1 2 0 c a t a ． 1 y s t s [ J ] ． A p p l C a t a l ， 1 9 9 0 。 5 9 1 5 7 6 8 ． C31 2 c a t al ys t f o r m e t ha no l s ynt he s i s a t l o w o r m e d i um pr e s s ur e LI NG Hu a - z ha o，ZHANG Xi a o ya n g,HU Zh i b i a o ，HU Ga o r o n g ,LI U Ti n g ,L I Q ∞， HU A N G H o n g , L I U fln l i n ， Q I U C h u a n g u i N a ti o n al E n g i n e e r i n g R e s e a r c h C e n t e r for C 1 C h e mi s t r y ， S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f I n d u s t ri al V e n t G a s R e u s e ， T h e S o u t h w e s t R e s e a r c h a n d D e s i g n I n s ti t u t e o f C h e mi c al I n d u s t ry， C h e n g d u 6 1 0 2 2 5 ， C h i n a Ab s t r a c t A n o v e l me tha n o l s y n the s i s c a ta l y s t C 3 1 2 d e v e l o p e d b y t h e So u t h w e s t Re s e a r c h a n d De s i g n I n s ti t u t e o f C h e mi c a l I n ． d u s t r y wa s i n t r o d u c e d a n d i ts p e rfo r ma n c e s w e r e e v alu a t e d e x p e r i me n t all y ． Un d e r 5 ． 0 MP a ，2 5 0 C，s p a c e v e l o c i t y o f 1 0 ， O 0 0 h ～ ，a n d f e e d g a s v o l u me c o mp o s i ti o n o f C O 1 2 ． 0 ％ - 1 7 ．0 ％， CO1 3 ． 0 ％ - 4 ． 5 ％， N1 ． 0 ％ - 1 2 ．0 ％ a n d H6 8 ％- 7 4 ％ ， t h e h i g h e s t s p a c e t i me y i e l d o f me tha n o l w a s u p t o 1 ． 9 1 g ml I h - 1 ，a n d t o t a l c o n v e r s i o n o f CO w a s a bov e 7 5 ％ i n o n c e thr o u g h ． At 8 ． 0 MP a ， 2 5 0 ℃， s p a c e v e l o c i t y o f 1 6 ， 0 0 0 h ～ ， HJ CO mo l a r r a ti o o f a bo u t 3 i n f e e d g a s wi tho u t C O， the me tha n o l s p a c e t i me y i e l d c o u l d a c h i e v e 0 ． 9 4 g m l 。 h ’ w i t h a C01 t o t a l c o n v e rsi o n o f 2 2 ． 2 ％ ． T h e e x c e l l e n t a c ti v i t y ， s e l e c ti v i t y a n d the r ma l s t a b i l i t y o f C 31 2 c a t a l y s t ma k e s i t v e ry s u i t a b l e f o r u s e i n l a r g e s c ale me t h a n o l s y n t h e s i s u n i t s ． Ke y wo r d s C 3 1 2 ； me t } l a n o l s y n the s i s ； c a t aly s t ； s y n g a s ； c a r b o n d i o x i d e ≯ 上接 第 5 3页 [ 5 ] 文绍牧 ， 胡攀峰 ， 沈萍 ， 等． 含硫天然气脱水装置技术改 造及效果分析[ J J ． 天然气工业 ， 2 0 0 4 ， 2 4 1 2 1 2 7 1 3 1 ． [ 6 ] 张书成 ， 李亚萍 ， 田建峰 ， 等． 进 口天然气橇装式脱水装置 运行评价及参数优化 天然气工业 ， 2 0 0 6 ， 2 6 9 1 2 8 - 1 3 0 ． [ 7 ] 范林 云 ， 侯 开红 ， 张德元． 三甘醇循 环泵技术改 进[ J ] ． 石 油与天然气化工 ， 2 0 0 2 ， 3 l 4 2 0 0 2 0 1 ． [ 8 】 秦 叔经 ， 叶文邦 ． 换 热器 【 M】 ． 北 京 化学 工 业 出版 社 ， 2 003 26 2 26 4． [ 9 】 李明 ， 温冬云． 新型板式换热 器在 三甘醇脱水装 置中的 应用[ J ] ． 石油与天然气化工 ， 2 0 0 4 ， 3 3 6 4 1 9 -4 2 3 ． 【 1 0 ]冯凯生 ， 李玲玲． 低压大处 理量天然气 三甘醇脱水橇装 装置[ J ] ． 石油规划设计 ， 2 0 0 6 ， 1 7 4 4 0 4 1 ， 4 7 ． Pr o c e ss a na l ys i s a nd i m pr o v e m e n t fo r na t ur a l g a s de h ydr a t i o n uni t J A N G H o n g． Y A N G C h a n g - p i n f Z H UC o n g 1 ． Sou thwe s t P e t r o l e u m Un i v e rsi t y ， C h e n g d u 6 1 0 5 0 0 ， Ch i n a ； 2 ． S i c h u a n K e h o n g O il a n d G a s E n g i n e e ri n g C o ． ， L t d ． ， C h e n g d u 6 1 0 5 O 0 ， C h i n a ． Ab s t r a c t T h e ma i n p r o b l e m s e x i s t i n g i n t h e d e s i g n a n d o p e r a t i o n fo r t r i e t h y l e n e g l y c o l D E G d e h y d r a t i o n u n i t i n i n d u s t ri al p r o d u c t i o n we r e a n a l y z e d ， a n d s o me s u g g e s t i o n s for i mp r o v i n g t h e p r