* * 此分离器可以有效的预防新鲜水或盐水、液烃、化学剂或水合物抑制剂以及其他杂质等大量和偶然进入吸收塔中。即使这些杂质数量很少，也会给吸收和再生系统带来很多问题：①、溶于甘醇溶液中的液烃可降低溶液的脱水能力，并使吸收塔中甘醇溶液起泡。不溶于甘醇溶液的液烃也会堵塞塔板，并使重沸器表面结焦；②游离水增加了甘醇液循环流率、重沸器热负荷和燃料用量；③携带的盐水（随天然气一起来自地层水）中所含盐类，可使设备和管线产生腐蚀，沉积在重沸器火管表面上还可使火管表面局部过热产生热斑甚至烧穿；④化学剂（例如缓冲剂、酸化压裂液）可使甘醇溶液起泡，并有腐蚀性。如果沉积在重沸器火管表面上，也可使其局部过热；⑤固体杂质（例如泥沙、铁砂）可使溶液起泡，使阀门、泵受到侵蚀，并可堵塞塔板或填料。 进口导流板：闪蒸罐入口区采用导流板，其作用为分散流体，吸收动量，使流体中的气体初分离。 闪蒸罐采用立式或卧式均可。当进料气为贫气时，由于气体中所含重烃较少，在闪蒸分离器中通常没有液烃存在，因此可选用两相（气体和三甘醇溶液）分离器。液体在闪蒸分离器中的停滞时间为5-10min；当进料气为富气时，由于气体所含重烃较多，应选用三相（气体、液烃和三甘醇溶液）分离器，此时为防止重烃使三甘醇溶液乳化和起泡，应使溶液升温至约38-93℃，停留时间定为20-30min。为保证闪蒸分离后的富三甘醇有足够的压力流过过滤器及贫/富三甘醇换热器等设备，闪蒸分离器的操作压力最好在0.35-0.52MPa之间。由于重烃的密度比甘醇的密度小，不能汽化的重烃会聚集在闪蒸罐里甘醇溶液的上部，所以两相闪蒸罐一般都有撇油管线，当发现有油时要撇出来，防止油进入再沸器。 固体过滤器：正常的操作压降应该在3到6psig(0.02-0.04MPa)。当压降超过15psig（0.1MPa）时就应该更换滤芯。过滤等级是5 Micron,当滤芯前后压差在150-200Kpa之间，就要更换滤芯。 活性炭过滤器的过滤效果能够最终靠用带有旋塞的玻璃瓶或透明塑料瓶从过滤器进出口取甘醇样品来确定。将样品剧烈振荡后放置桌上，过滤器出口管线样品中的泡沫应先于入口管线样品中的泡沫破裂，如果其破裂速度不快，应更换活性炭。 它是通过一系列分析过滤器的富甘醇中的碳氢化合物含量来决定滤器的停用。建议过滤器连续使用日期别超过6个月。过滤器的正常压差较为稳定。芳香烃如苯、甲苯易溶于三甘醇。如果气体中有芳香烃，那么过滤器需要更加多的关停和维修。当活性炭被这些液体杂质饱和时，应来更换，而当出现此情况时压降并不发生明显的变化。 再沸器：影响甘醇在接触塔中从气体中脱除水量的重要的因素之一是贫液的纯度或浓度。大多数甘醇脱水装置操作中，甘醇的再生的浓度为97．5～99 .5％(wt) 。甘醇的浓度是在再生塔中控制的，富甘醇被重沸器加热到175～204℃，使甘醇浓度达97．5～98．5％。提高重沸器的温度会增大甘醇浓度，但会使甘醇发生化学分解，使其不再具有从天然气中吸收水分的能力。因此，若需要用浓度大于98．5％的甘醇以从天然气中脱除所需的水量，一定要采用提高重沸器温度以外的其它方法。 再沸器主要由三部分所组成：精馏部分，甘醇蒸发部分，汽提浓缩部分。精馏部分主要由固定在再沸器上的精馏柱完成。甘醇蒸发部分由U型管束加热再沸器中甘醇溶液来完成。 对于再沸器来说，合适的操作温度很重要，为了能够更好的保证甘醇溶液有良好的使用期，甘醇溶液一侧的金属温度不允许超出规定的操作温度(204 ℃)，防止造成容器壁剥蚀，污染三甘醇溶液。 向重沸器中注入汽提气可将浓度提高到99．5％。当需要甘醇浓度大于99．5％时，常采用二级汽提工艺。自二级汽提柱塔底出来的甘醇中几乎不再含水，可以使甘醇浓度达到99．9％。 甘醇脱水 水的困扰 水合物 堵塞管道、阀门等 弱 酸 腐蚀管道 局部聚集 降低输气量 增加流动压降 脱水原因 脱水方法及各方法对比 * From Wet Gas Compressor A To Closed Drain Rich TEG To Fuel Gas System Inlet Gas Filter Separator TEG Contactor Dry Gas/TEG Exchanger Lean TEG Lean TEG TEG Contactor Dry Gas/TEG Exchanger 天然气脱水系统工艺流程图 From Wet Gas Compressor B Inlet Gas Filter Separator * TEG Flash Drum TEG Regenerator TEG Still Column Top Flux Drum Stripping Tower Particulate Filter Carbon Filter Rich TEG from Train A Gas To LP Flare Header To Closed Drain Blanket Gas To Vent Flare Stripping Gas To Closed Drain Lean TEG TEG Circulate Pump Lean/Rich TEG Exchanger Rich/Lean TEG Exchanger 三甘醇再生系统流程图 入口过滤分离器图 TEG接触塔图 1. 天然气进口导流板 进口导流板是离心式的，它的作用是分散流体，吸收或控制液体的动量。湿天然气进入塔后，经过进口导流板，使流体的动量转到切向流路，流体环绕容器壁流动，产生离心力作用，重力使离开入口装置的流体产生初分离。 2. 烟囱塔盘 湿天然气经入口导流后向上流动，并沿烟囱塔盘的烟囱通道上升至第一层填料。烟囱状的通道有利于气体扩散，顶部的帽便于气体中的杂质以冷凝的形式分离出去。 3. 规整填料 接触塔从下到上共设置12 层整床高填料和2 层半床高填料，填料材质为316SS不锈钢，上下填料支撑材质也为316SS 不锈钢。 4. 顶部捕雾器 为减少天然气中携带液体，在接触塔顶部装有捕雾器。捕雾器为丝网型，6″厚，材料为316SS 不锈钢，可拆卸。 5. 贫甘醇进口分配器 贫甘醇进口分配器主要是将进入接触塔的贫甘醇分配均匀，使贫甘醇与湿天然气均匀充分的接触。 塔顶丝网捕雾器 甘醇入口导流器 甘醇导流器 规整填料 贫TEG/干气换热器图 结构及形式为立式，固定管板式， 管程和壳程皆为一程。 TEG 走壳程，干气走管程， 由上部进入换热器，从下部出来。 三甘醇再生系统各设备 回流冷凝器 回流冷凝器的作用主要是控制再沸炉出口的气体温度；同时为来自接触塔的富甘醇进行预热，冷凝器的温度对三甘醇再生起着很重要的作用，当冷凝器的温度太低时，大量的水蒸汽液化回流进入再沸器，使得重沸器的负载增大；情况严重时可能会导致泛液。如果温度太高，大量甘醇蒸气又会伴随着水蒸汽从尾气里面排放掉，增大甘醇的损失量；为避免泛液和甘醇损失，回流冷凝器的温度一般设定在100℃，因为100 ℃是水在标准大气压下的沸点，此温度下水进入气相状态。 三甘醇再生系统各设备 贫/富三甘醇换热器型式为全焊接板式换热器，材料为316L SS。 在整个三甘醇再生系统有两个甘醇/甘醇换热器，其作用都是利用贫甘醇的热量给富甘醇加热，进而达到降低再生炉的负荷的目的，同时也给贫甘醇降温和给富甘醇升温；但由于在流程上的位置不同，其作用也稍有差别： 闪蒸罐入口换热器：这个换热器的目的是给来自预热后的富甘醇进行升温，使得溶解在富甘醇里面的气体和轻烃从闪蒸罐里面闪蒸出来，同时降低再生炉的热负荷。 精馏柱入口换热器：这个换热器的目的是给来自过滤器的富甘醇进行升温，以此来降低再生炉的热负荷。 三甘醇再生系统各设备 闪蒸罐原理：物质的沸点是随压力减少而降低。闪蒸的原理是让高压高温流体经过减压，使其沸点降低，进入闪蒸罐。这时，流体温度高于该压力下的沸点。流体在闪蒸罐中迅速沸腾汽化，并进行两相分离。闪蒸罐的作用是提供流体迅速气化和气液分离的空间，也就是通过减压，使流体在闪蒸罐内沸腾，以此来实现气液分离。每立方米的三甘醇大约溶解6 Nm3的天然气。闪蒸罐的作用就是在低压下闪蒸出富三甘醇中天然气、芳香烃、二氧化碳、硫化氢等这些气体，闪蒸出的气体进入火炬，烃类液体去闭排，减轻了再沸器的负荷，避免二氧化碳及硫化氢的挥发，避免它们升温后在下游设备内引起一些酸腐蚀。 三甘醇再生系统各设备 甘醇过滤器 甘醇在系统内循环时，会吸收随入口气体携带的固体颗粒。此外，甘醇还含有其在接触塔内从气体中吸收的烃类液体或其他的可溶液体。这些杂质可能会导致接触塔起泡。因此，需要将杂质过滤掉，甘醇过滤器包括固体过滤器和活性炭过滤器。 固体过滤器 作用：防止泵和阀门内件磨损，热交换器堵塞，甘醇起泡，接触塔盘结垢，和火管形成过热点。富甘醇溶液中含有微粒物质，此微粒包含甘醇裂解产物、管线腐蚀产物和天然气中的固体微粒。甘醇滤器可以除去99.9%的直径大于10微米的固体颗粒。2台滤器1用1备。 型号：5@10 μ MODEL：JPMG-2540-10AB-SIM-0S 活性炭过滤器 活性炭过滤器的最大的作用是滤掉富甘醇溶液中的微小的碳氢化合物、氧化物、分解产物、烃类液体、表面活性剂、缓蚀剂等，有助于将泡沫及淤渣减至最小的程度。 活性炭过滤器在操作的流程中一般要将旁通阀打开一部分，使大约10％的富甘醇流过过滤器。 型号：22 CARBON CANISTER MODEL：JVF-1122C 固体过滤器 活性炭过滤器 三甘醇再生系统各设备 精馏柱 由吸收塔来的富甘醇在再生塔精馏柱和重沸器内进行再生，对于小型脱水装置，常常将精馏柱安装在重沸器上部。精馏柱内一般充填1.2~2.4m高的陶瓷或不锈钢填料；大型脱水装置有时也采用塔板。我们的精馏柱采用散堆填料。 200℃的热气进入填料，由下向上流动，富TEG由上向下流动，气体温度由200℃降到100℃，建立温度梯度，富TEG中的水分被蒸发出来，被热气带出，富TEG与热气传质传热。 加热炉 加热器其实就是一种带蒸发空间的卧式换热器。这种换热器的特点是气体流向好，加热管束高度较低。 由于三甘醇溶液和水的沸点相差很大，且不生成共沸物，较易分离，加热器通常为卧式容器，采用釜式结构，一般都会采用火管直接加热、水蒸气或热油间接加热、电加热以及废气加热等4种加热形式。加热器提供所需热量将甘醇溶液中的水汽化，汽化的水从再生塔顶流出。 再沸炉加热盘管 三甘醇再生系统各设备 汽提器 汽提的作用是逐步降低水的分压，以便将液流中溶解的气体传送到气流中。将干天然气从汽提柱充入，气鼓泡通过重沸器中的热流体，在汽提柱内向上流动。汽提柱内安装有填料，汽提气上升进入填料，气液逆向流动，在填料中充分接触，进一步传质，将液流中易挥发的水气传给上升的气流。汽提后TEG 的纯度可达到99.6％。汽提气是经过燃气洗涤器处理后的干燥的天然气。正常的情况下，汽提气用量为15～22 Sm3/m3 TEG(循环TEG 量)。 汽提气入口接管伸进汽提柱，管壁上开有8 个直径为φ13 mm 的规律排列的小孔，其作用像1 个分布器，使入口的汽提气呈分散状，以便充分分布接触传质。 应注意的是，气体中存在氧气时，它会逐渐与TEG 反应生成沉淀物而污染TEG溶液。通常再沸器中没有氧气或空气，因为在再沸器注入TEG 之前要用水蒸气或汽提气吹扫过。在停产时，必须防止空气进入再沸器中。 散堆填料 气提柱甘醇进口 三甘醇再生系统各设备 甘醇泵 甘醇循环泵为两台齿轮泵，相比往复泵能提供更平稳的压力和较低的维修率，设有化学药剂注入口。 脱水装置另一个常出现的问题是泵故障，应对进口甘醇贫液进行过滤，如果泵的声音异常，振动加大，流量不稳定，就需拆洗过滤器。（过滤器精度为100目）。 贫液进泵的温度一般＜90℃，如果温度大于105℃，会由于高温热膨胀造成泵出现故障。 必须要格外注意：泵最佳工作时候的温度是65℃ 左右，如果贫甘醇进塔温度过高会引起甘醇损失和脱水深度降低。 三甘醇系统操作控制 日常操作 日常操作检查包括如下内容： (1)检查各容器液位，根据自身的需求重新设定液位控制阀。 (2)检查过滤器压降，根据自身的需求更换滤芯。 (3)对活性炭过滤器进行振荡试验，根据自身的需求进行更换。 (4)对比甘醇换热器进出口温度，了解换热器的传热效率。 (5)检查进接触塔的甘醇流量。 (6)检查闪蒸罐的压力和撇油槽情况。 (7)检查甘醇进入接触塔之前温度是否比入口气体温度高约3—8℃。 (8)检查缓冲罐液位，根据自身的需求补充甘醇。 (9)检测出口气体露点或含水量是否低于规定值。若含水量高，增大甘醇浓度，反 之亦然。检查重沸器温度是否处于其最大值，考虑增加汽提气以提高甘醇浓度， 反之亦然。 (10)检查入口气体流量，根据气体流量改变情况改变甘醇流量。 （11）检查尾气排放温度，以保证水蒸气被排出。 影响甘醇纯度的因素 影响甘醇纯度的因素 (1) 重沸器温度和背压 因为重沸器一般在常压下操作，所以贫三甘醇质量分数只是随着重沸器温度的增加而增加。但并不是重沸器的温度越高越好；温度高于206 ℃时，三甘醇溶液的分解速率显著增加，因此重沸器的温度不能超过206 ℃ ，一般控制在177-204 ℃之间。 （2）精馏柱温度 精馏柱顶保持在100℃，若低于93℃，由于水蒸气冷凝量过多，会在柱内产生液泛，甚至将液体从塔顶排除。 （3）汽提气的用量 汽提气在重沸器内预热后直接通入汽提柱中；此时，从重沸器来的贫三甘醇在汽提柱内与汽提气逆向流动，充分接触，不仅使汽提气量减少，而且使三甘醇浓度很高。此时再增大用气量对三甘醇的纯度影响是很小的。 （4）做好甘醇管理，防止老化 甘醇应封闭储存，避免与空气接触，以防氧化生成腐蚀性有机酸，其PH值应保持在7-8.5间，不得高于8.5，否则容易起泡乳化，产生黑色污泥沉淀，必要时可加入二乙醇胺、磷酸三钠（消泡作用）等碱性物质。 影响脱水效果的因素 影响脱水效果的因素 (1) 接触塔塔板级数 对于相同填料类型的接触塔，在接触塔压力、温度和三甘醇循环量、浓度一定的情况下，塔板级数越多，脱水效果越好；但是由于建造费用和接触塔体积的制约，塔板级数也不能选择太多。 (2)天然气和甘醇入塔的温度 接触塔入口天然气温度应该高于水化物形成的温度，气入口温度超过49℃，将导致三甘醇损失增大。一般三甘醇装置的入口天然气温度在27—38 ℃之间。一则避免气流在塔内有过多烃类冷凝及甘醇发泡，二则避免三甘醇温度过高，造成三甘醇在干气中损失过大。甘醇进入接触塔上部时被冷却到比气体温度高3-8 ℃ 。 (3)天然气进塔压力 在温度不变条件下，天然气流压力越高,则饱和含水量越小。因此，压力高些有利于脱水。 (4)甘醇浓度 甘醇浓度对脱水效果有较大影响，进塔甘醇越浓，脱水效果越好，操作中至少要保证甘醇浓度在95%以上。 (5)甘醇循环量 贫三甘醇进吸收塔时的质量分数、吸收塔的塔板数（或高度）和露点降的数值。这三者的关系如下： 当循环量和塔板数固定时，三甘醇浓度愈高则达到的露点降愈大；当循环量和三甘醇浓度固定时，塔板愈大则达到的露点降愈大；当塔板数和三甘醇浓度固定时，循环量愈大则达到的露点降愈大；循环量过小,造成脱水不净,但当三甘醇循环量上升到某些特定的程度时，露点降的增加会明显减少，而且循环量过大会导致重沸器超负荷,每脱1KG水循环甘醇量30L左右较好。 (6) 进塔天然气的分离和甘醇溶液的过滤净化 它是保证脱水系统正常生产的重要操作条件,进塔天然气不得将凝析油、游离水固体颗粒及其它脏物带入，否则易引起塔内甘醇起泡，影响脱水和增大损耗。 影响脱水效果的因素 脱水及再生系统常见的问题 4.6 脱水及再生系统常见的问题 a. 甘醇氧化 b. 甘醇裂解 c. 甘醇PH值的调节 d. 甘醇被污染 e.甘醇起泡 f .甘醇流失过大 g.水露点过高 h.接触塔冲塔 a. 甘醇氧化 1、甘醇储存罐应该有覆盖气以避免甘醇与氧气接触。 2、加入氧化抑制剂以避免甘醇氧化。 b. 甘醇裂解 1、防止加热炉温度过高超过甘醇裂解点（206℃）。 2、防止污物聚集在加热盘管上面形成盘管局部过热点导致甘醇裂解。 3、最好能够降低温度上升速度以防止局部过热。 * * 此分离器可以有效的预防新鲜水或盐水、液烃、化学剂或水合物抑制剂以及其他杂质等大量和偶然进入吸收塔中。即使这些杂质数量很少，也会给吸收和再生系统带来很多问题：①、溶于甘醇溶液中的液烃可降低溶液的脱水能力，并使吸收塔中甘醇溶液起泡。不溶于甘醇溶液的液烃也会堵塞塔板，并使重沸器表面结焦；②游离水增加了甘醇液循环流率、重沸器热负荷和燃料用量；③携带的盐水（随天然气一起来自地层水）中所含盐类，可使设备和管线产生腐蚀，沉积在重沸器火管表面上还可使火管表面局部过热产生热斑甚至烧穿；④化学剂（例如缓冲剂、酸化压裂液）可使甘醇溶液起泡，并有腐蚀性。如果沉积在重沸器火管表面上，也可使其局部过热；⑤固体杂质（例如泥沙、铁砂）可使溶液起泡，使阀门、泵受到侵蚀，并可堵塞塔板或填料。 进口导流板：闪蒸罐入口区采用导流板，其作用为分散流体，吸收动量，使流体中的气体初分离。 闪蒸罐采用立式或卧式均可。当进料气为贫气时，由于气体中所含重烃较少，在闪蒸分离器中通常没有液烃存在，因此可选用两相（气体和三甘醇溶液）分离器。液体在闪蒸分离器中的停滞时间为5-10min；当进料气为富气时，由于气体所含重烃较多，应选用三相（气体、液烃和三甘醇溶液）分离器，此时为防止重烃使三甘醇溶液乳化和起泡，应使溶液升温至约38-93℃，停留时间定为20-30min。为保证闪蒸分离后的富三甘醇有足够的压力流过过滤器及贫/富三甘醇换热器等设备，闪蒸分离器的操作压力最好在0.35-0.52MPa之间。由于重烃的密度比甘醇的密度小，不能汽化的重烃会聚集在闪蒸罐里甘醇溶液的上部，所以两相闪蒸罐一般都有撇油管线，当发现

  2024学年陕西省西北工业大学附属中学高三数学试题模拟试卷精彩试题汇编.doc

  原创力文档创建于2008年，本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接分享给其他用户（可下载、阅读），本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人所有。原创力文档是网络服务平台方，若您的权利被侵害，请发链接和相关诉求至 电线) ，上传者