三种天然气水方法的比较.docVIP

本 科 毕 业 设 计 翻 译 题 目：三种天然气脱水方法的比较 学生姓名：岳 韬 学 号专业班级：油气储运工程10-1班 指导教师：王 鑫 2014年 6月20日目 录 1引言 1 2脱水方法 1 2.1吸收法 1 2.2吸附 2 2.3冷凝 4 3实验 5 4结果 5 5讨论 6 缩略词 7 参考文献 7 三种天然气脱水方法的比较 Michal Netusil，Pavel Ditl 捷克技术大学过程工程系，布拉格6区,16607，捷克共和国 [2011年4月6日收稿，2011年5月23日修订] 摘要 本文比较在工业中广泛应用的三种天然气脱水方法：（1）三甘醇脱水（2）固体干燥剂脱水（3）蒸馏。根据它们所需的能量和适应性进行比较。通过一个能每小时处理105Nm饱和天然气的模型进行能量计算，其中饱和天然气为30℃，压力为7—20Mpa。出口天然气湿度与于压力为4Mpa气、露点为-10℃的气体相同。 关键词：气藏；地下储气库；天然气；天然气脱水 1引言 天然气脱水的主题一直与天然气储存紧密相连。天然气储存的想法之所以如此吸引人有两个基本的原因。第一，它可以减少对供应的依赖；第二，它能最大限度利用配气管网的储量。天然气在夏季需求量低时被储存起来，冬季取暖需要大量天然气时被取出来。地下储气库是最好的大量储存天然气的选择。欧盟现在最多有约130个地下储气库，最大理论总储量大约为95亿方。根据必威体育精装版数据，到2020年欧洲还将额外储存70亿方[1]。 地下储气库有三种类型：（1）含水层（2）枯竭的油气田（3）盐穴库。每一种类型都有自己特有的物理性质。通常储气库内允许存储压力达到20MPa。当气体注入时压力升高，气体采出时压力下降。外输气体压力取决于后续配气管网。门站压力通常在7MPa。天然气温度通常在20-35℃。精确的温度随着储气库的位置和储存年限变化。储气库的缺点是储存时气体被水分饱和。在枯竭的油气田型地下储气库中，重烃还会污染储存气体。输气规范规定的允许湿度用天然气的露点温度表示。4MPa天然气的露点通常是-7℃[2]。这个值大致相当于4MPa下5gH2O/m3。饱和天然气的湿度。它由储气库的温度和压力决定。这些在气体加工工程技术手册数据手册（12版）20章得图20中有详细说明。天然气平均湿度比要求值高出五倍。因此在天然气输送前脱水是必要的流程。本文通过能量消耗和适用性比较工业中应用的脱水方法。 2脱水方法 2.1吸收法 第一种脱水方法是吸收。吸收剂通常用三甘醇（TEG）。 吸收过程在一个接触器（板式塔或包床）进行。在里面三甘醇顺向流动，湿天然气逆向流动。接触过程中三甘醇吸水成为富液从接触器底部流出；富三甘醇继续流入换热器，然后流入闪蒸罐。换热器在汽提塔的顶部。 在这里蒸汽被从流体中释放出来实现分离。三甘醇进入三甘醇换热器的冷端。在这之后，加热的三甘醇被过滤后喷入塔中。从那里，三甘醇进入再沸器，在再沸器中水从三甘醇中沸出。再沸器内部温度不能超过三甘醇的分解温度208℃。再生的三甘醇被泵回三甘醇换热器的热端。整个过程如图1所示[3]。 图1 吸收脱水流程图 再生三甘醇的纯净度和循环率（LTEG/KgH2O）受产出的天然气露点限制。汽提可以增强三甘醇再生。该专利由DRIZO设计，Poser-NAT、金手指、国际燃气已申请专利，以代替传统的汽提单元。Drizo 再生系统采用了可回收溶剂作为汽提介质。虽然该专利以异辛烷运行，但回收溶剂的典型组成为约60%的芳香烃，30%的环烷烃和10%的链烷烃。三相溶剂水分离器是这一方法的关键。该金手子再生系统在冷却罐的蒸汽空间中使用冷却线圈，冷却线圈使大量的蒸汽冷凝。冷凝水是水与富三甘醇的混合物。这需要进一步的分离环节[4]，强化再生系统，如图2所示。 图2 强化再生系统流程图 2.2吸附 第二种脱水方法是通过固体吸附剂脱水。该方法通常用分子筛、硅胶、或氧化铝。这些吸附剂物理性能比较见表1[5,6]。 表1 用于天然气脱水的吸附剂物理性能比较 属性 硅胶 氧化铝 分子筛 比表面积(㎡/g) 750?830 210 650?800 空隙体积cm3/g 0.4?0.45 0.21 0.27 孔径 22 26 4-5 设计能力（KgH2o/100Kgdesiccant） 7-9 4-7 9-12 密度(Kg/m3) 721 800-880 690-720 热容J/(Kg.K) 920 240 200 再生温度（℃） 230 240 290 吸热量（J） 3256 4183 3718 Tagliabue (2009), Gandhidasan (2001)