循環使用三甘醇脫除天然氣攜帶的水和雜質的方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及石油化工行業中的天然氣凈化領域。
【背景技術】
[0002]從地下開采的天然氣一般都攜帶一定量水分，天然氣的水露點值都高于規定的指標(低于沿途環境溫度5?15°C )。如果攜帶水分的天然氣在高壓或低溫時，就會有液相水凝結。液相水對處理裝置以及輸氣管線有如下危害:①限制管線內天然氣流速，降低輸氣量；②與0)2、&3等酸性組分混合生成具有腐蝕性的酸；③與小分子氣體及混合物在高壓或O度以上生成外觀似冰的固體水合物。因此，氣田各集氣站在輸送前必須脫水凈化處理采出的天然氣，使天然氣的水含量或水露點值符合指標要求。
[0003]由于三甘醇熱穩定性好而易于再生、蒸汽壓低攜帶的損失量更小、對相同質量百分濃度的吸收溶液而言可以獲得更大露點降，因此各井站均采用三甘醇作為脫水劑脫除天然氣攜帶的水分。但在生產中，天然氣攜帶的各種污染物、腐蝕產物及降解產物都會累積到三甘醇溶液中，引起三甘醇有效濃度降低、脫水性能惡化、發泡嚴重時引起霧沫夾帶并導致三甘醇大量損失，造成被處理的天然氣露點值不達標。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，而提出的一種可以大大強化傳質、強化微觀混合的超重力反應器基礎上的循環使用三甘醇脫除天然氣攜帶的水和雜質的方法。
[0005]本發明的技術方案概述如下:
[0006]天然氣濕氣A通過管道輸送到氣液分離罐1，氣液分離罐內設置有絲網，分離出天然氣濕氣中夾雜的大部分液滴后的氣體輸送到過濾器2，過濾掉固體雜質和微小液滴的氣體輸入超重力機3與三甘醇錯流接觸進行凈化，凈化后的天然氣通過換熱器10換熱后為B外輸；在超重力機中與來自于過濾器2的天然氣錯流接觸后的含雜質三甘醇液體通過管道依次輸入換熱器4換熱、經閃蒸罐5閃蒸除去H2S和CO2 (H2S和CO2在圖1中用C表示)、經粗濾器6除去其中較大顆粒固體雜質，再經陶瓷膜過濾器7除去小顆粒焦膠質和凝析油后進入三甘醇精餾裝置8精餾，在精餾裝置8分離出的水蒸氣D由精餾裝置頂部排至安全放空口，經精餾裝置精餾獲得的三甘醇經緩沖罐9緩沖，再與換熱器10換熱后，通過栗輸入超重力機3中，進行循環使用。
[0007]本發明的方法可以使三甘醇凈化天然氣，并可將凈化天然氣后的含有腐蝕性雜質、固體雜質及小顆粒焦膠質和凝析油后的三甘醇除去上述雜質和水蒸氣后重復循環使用，避免了三甘醇的排放，避免了對環境的三甘醇污染，降低了成本。
[0008]本發明所采用的超重力機和塔式設備相比，體積傳質系數高一到三個數量級，設備的體積和重量僅是塔式設備的百分之幾。液體在高分散，高湍動，強混合以及界面急速更新的情況下與氣體以極大的相對速度在彎曲孔道中逆向接觸，極大地強化了傳質過程。傳質單元高度降低了 I?3個數量級，使巨大的塔器(二三十米以上的高度)降為高度只有2?3米的超重力機。本發明的方法采用了傳質效率高的超重力機，可以快速、徹底脫除天然氣濕氣中的水。
[0009]另外與傳統三甘醇脫水工藝相比，本發明的方法中使用了陶瓷膜過濾器，它可以有效去除積累在三甘醇溶液中的污染物小顆粒焦膠質和凝析油等，待處理料液在膜管內高速流動，在壓力驅動下含小分子組分的澄清滲透液沿與之垂直方向向外透過膜，含大分子組分的混濁濃縮液被膜截留，從而使流體達到分離、濃縮、純化的目的。過濾凈化的三甘醇再生后回用，減少了三甘醇的污染與耗損，同時也避免了因三甘醇發泡帶來的安全隱患，同時也減少了對設備的腐蝕與損害。
【附圖說明】
[0010]圖1為循環使用三甘醇脫除天然氣攜帶的水和雜質的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
[0012]本申請超重力機采用的是專利號為:95107423.7錯流旋轉床超重力場裝置，這是為了使本領域的技術人員能夠更好地理解本發明，但并不對本發明作任何限制，凡已公開的超重力機都可用于本發明。
[0013]天然氣濕氣A通過管道輸送到氣液分離罐I，氣液分離罐內設置有絲網，分離出天然氣濕氣中夾雜的大部分液滴(烴類液體)后的氣體輸送到過濾器2，過濾掉固體雜質和微小液滴的氣體輸入超重力機3與三甘醇錯流接觸進行凈化，凈化后的天然氣通過換熱器10換熱后為B (合格的干天然氣)外輸；在超重力機中與來自于過濾器2的天然氣錯流接觸后的含雜質三甘醇液體通過管道依次輸入換熱器4換熱、經閃蒸罐5閃蒸除去H2S和CO2(H2S和CO2在圖1中用C表示，都經過火炬系統排放)、從閃蒸罐5底部排出的液體經粗濾器6除去其中較大顆粒固體雜質(直徑大于5 μ m)，再經陶瓷膜過濾器7除去小顆粒焦膠質和凝析油后進入三甘醇精餾裝置8精餾(該精餾裝置包括精餾柱、重沸器和冷凝器，含水三甘醇通過精餾柱填料向下流入重沸器，在由重沸器中氣化上升的熱三甘醇蒸汽和水蒸氣接觸，冷凝三甘醇蒸汽和部分水蒸汽)，在精餾裝置8分離出的水蒸氣D由精餾裝置頂部排至安全放空口(常壓)，(重沸器頂氣通過冷卻器部分冷凝產生回流液，使得在塔的填料口上端建立起溫度梯度，提高三甘醇再生效果)。經精餾裝置精餾獲得的三甘醇經緩沖罐9緩沖，再與換熱器10換熱后(冷卻至55°C )，通過栗輸入超重力機3中，進行循環使用。
[0014]本發明所采用的超重力機和塔式設備相比，體積傳質系數高一到三個數量級，設備的體積和重量僅是塔式設備的百分之幾。液體在高分散，高湍動，強混合以及界面急速更新的情況下與氣體以極大的相對速度在彎曲孔道中逆向接觸，極大地強化了傳質過程。傳質單元高度降低了 I?3個數量級，使巨大的塔器(二三十米以上的高度)降為高度只有2?3米的超重力機。本發明的方法采用了傳質效率高的超重力機，可以快速、徹底脫除天然氣濕氣中的水。
[0015]另外與傳統三甘醇脫水工藝相比，本發明的方法中使用了陶瓷膜過濾器，它可以有效去除積累在三甘醇溶液中的污染物小顆粒焦膠質和凝析油等，待處理料液在膜管內高速流動，在壓力驅動下含小分子組分的澄清滲透液沿與之垂直方向向外透過膜，含大分子組分的混濁濃縮液被膜截留，從而使流體達到分離、濃縮、純化的目的。過濾凈化的三甘醇再生后回用，減少了三甘醇的污染與耗損，同時也避免了因三甘醇發泡帶來的安全隱患，同時也減少了對設備的腐蝕與損害。
【主權項】
1.循環使用三甘醇脫除天然氣攜帶的水和雜質的方法，其特征是包括如下步驟:天然氣濕氣A通過管道輸送到氣液分離罐(I)，分離出天然氣濕氣中夾雜的大部分液滴后的氣體輸送到過濾器(2)，過濾掉固體雜質和微小液滴的氣體輸入超重力機(3)與三甘醇錯流接觸進行凈化，凈化后的天然氣通過換熱器(10)換熱后為B外輸；在超重力機中與來自于過濾器(2)的天然氣錯流接觸后的含雜質三甘醇液體通過管道依次輸入換熱器(4)換熱、經閃蒸罐(5)閃蒸除去H2S和CO2(C)、經粗濾器(6)除去其中較大顆粒固體雜質，再經陶瓷膜過濾器(7)除去小顆粒焦膠質和凝析油后進入三甘醇精餾裝置(8)精餾，在精餾裝置(8)分離出的水蒸氣(D)由精餾裝置頂部排至安全放空口，經精餾裝置精餾獲得的三甘醇經緩沖罐(9)緩沖，再與換熱器(10)換熱后，通過栗輸入超重力機(3)中，進行循環使用。
【專利摘要】本發明公開了循環使用三甘醇脫除天然氣攜帶的水和雜質的方法，步驟為：天然氣濕氣A通過管道依次輸送到氣液分離罐1，過濾器2，超重力機3與三甘醇錯流接觸進行凈化，天然氣外輸；在超重力機中的含雜質三甘醇液體通過管道依次輸入換熱器4換熱、經閃蒸罐5閃蒸、經粗濾器6除去其中較大顆粒固體雜質，再經陶瓷膜過濾器7除去小顆粒焦膠質和凝析油后進入三甘醇精餾裝置8精餾，經精餾獲得的三甘醇經緩沖罐9緩沖，換熱，輸入超重力機3中進行循環使用。本發明的方法可除去天然氣攜帶的水和雜質，并使三甘醇循環使用，減少了三甘醇的污染與耗損，同時也避免了因三甘醇發泡帶來的安全隱患，同時也減少了對設備的腐蝕與損害。
【IPC分類】C10L3/10
【公開號】CN105062594
【申請號】CN201510430915
【發明人】劉杰, 孟強, 付裕, 陳振棟, 高海賓, 莊傳晶, 閆化云
【申請人】中國海洋石油總公司, 中海油能源發展股份有限公司, 中海油（天津）管道工程技術有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月21日