第四篇 吸收法脱水.ppt

第四章 吸收法脱水 前 言 天然气脱水的方法 甘醇吸收法脱水的工艺及设备 甘醇吸收法脱水的工艺计算 甘醇质量在脱水装置操作中的重要性 前 言 第一节 天然气脱水的方法 冷却脱水法 吸收法 吸附法 一、冷却脱水法 二、吸收法 三、吸附法脱水 第二节 甘醇脱水工艺及设备 甘醇的一般物理性质 甘醇脱水工艺流程 甘醇脱水工艺主要设备 甘醇脱水工艺参数 一、甘醇的一般性质 二、甘醇脱水的工艺流程 三、主要设备 四、工艺参数的选择 第三节 甘醇脱水工艺计算 吸收塔的工艺计算 闪蒸分离器的工艺计算 再生精馏塔的工艺计算 换热设备的工艺计算 工艺计算示例(自学) 一、吸收塔的工艺计算 二、闪蒸分离器的计算 三、再生塔精馏柱 四、重 釜 器 五、换 热 设 备 第四节 甘醇质量对脱水操作的影响 甘醇污染的原因及对策 甘醇质量的最佳值 一、甘醇污染的原因及对策清洁 二、甘醇质量的最佳值 1. 重釜器热负荷 重釜器热负荷可根据脱水量由下式经验公式估算 2. 重釜器的尺寸 当重釜器按45.8kW/m2的热流密度计算蒸汽发生面积时，其工艺尺寸可按以下原则确定： 长径比＝5（推荐值）；最小直径＝457mm；最小长度＝1067mm。 3. 汽提气的用量 汽提气的用量可由图4－6来确定。根据要求的贫甘醇纯度，由图查得汽提气的需要量。 采用汽提气可高甘醇纯度，但也增加了操作费用，因而只有在必要时才使用，且其用量不应大于0.022m3/L三甘醇。 甘醇脱水装置的换热换设备包括：精馏柱顶部的回流冷凝器、贫／富甘醇换热器及气体／贫甘醇换热器。它们的尺寸确定原则如下。 1. 回流冷凝器 回流冷凝器热负荷可取甘醇溶液吸收的水在重釜器内全部汽化所需热负荷的25％～30％。 2. 贫／富甘醇换热器 贫甘醇及富甘醇进口温度通常是已知的。在确定富甘醇出口温度时，一般按贫甘醇进口温度与富甘醇出口温度差在33～50℃为原则，但注意富甘醇的出口温度不能高于149℃。 贫甘醇进吸收塔前应先用干气或空气将其冷却到仅比出塔干气高6℃左右。如果温度过高，会使顶层塔板上甘醇温度增加，导致出塔干气水含量增加。用出塔干气冷却贫甘醇，这样可防止贫甘醇被冷却至低于出塔干气温度。 贫甘醇出换热器的温度应比进料气进吸收塔的温度高3～6℃。计算热负荷时应加上5％ ～10％的富裕量，以考虑污垢热阻和甘醇循环量波动的影响。 3. 气体／贫甘醇换热器 防止或减缓甘醇损失过大和设备腐蚀的关键是保持甘醇洁净。实际上，甘醇在使用过程中将会受到各种污染。产生这些污染的原因和解决办法如下： 1. 氧气串入系统 甘醇易氧化变质，生成腐蚀性有机酸。故应防止氧气串入系统，亦可向脱水系统中注入抗氧化剂，其量为1～2g/L甘醇。 2. 高温降解 富甘醇在再生时如果温度过高会降解(热降解)变质。因此，当采用三甘醇脱水时，重沸器温度应低丁204℃，火管传热表面的热流密度则应小于25kw／m2。同时，还应定期对火管传热表面上由于油污和盐址类沉积引起的热斑进行检查并及时清扫。 * * 水的危害 ①在天然气管道输送过程中，天然气中的水分在低温下冷凝成液体，会减少管道截面积，增加输送过程阻力和能耗。 ②在天然气加工过程中，天然气中的水分会在操作条件下（高压、低温）和烃类或二氧化碳生成固体水合物，堵塞管道及设备，影响生产的正常进行。 ③天然气中的水会加速硫化物（H2S、COS等）对设备的腐蚀。 常用脱水方法 冷冻、加压法；液体吸收法；固体吸附法。目前普遍采用吸收法和吸附法脱水。 ①天然气的绝对含水量 每标准立方米天然气的实际含水量, g-H2O/Nm3, 用e表示。 ②天然气的饱和含水量 在一定条件(T、P）下，天然气与液态水达到平衡时气体的绝对含水量， g-H2O/Nm3 ，用es表示。 ③天然气的相对湿度 天然气中实际含水量与饱和含水量之比，称为天然气的相对湿度，用φ表示。 ④天然气的水露点 在一定压力下，与天然气饱和含水量相对应的温度，称为天然气的水露点。或在一定压力下，天然气中水蒸汽开始冷凝的温度。 名词解释 压力、温度对天然气饱和含水的影响 冷却脱水法可分为直接冷却法、加压冷却法、膨胀制冷法三种方法。 1. 直接冷却法 由于天然气的含水量随着温度的降低而减少，所以直接冷却降低天然气温度可以减少天然气的含水量，但此法效率太低，