采气工程第十一章天然气预处理及轻烃回收.ppt

* ?#? 十五863子课题验收汇报 第十一章 天然气预处理及轻烃回收 学习要求 了解天然气地面工程概况 掌握天然气计量分级及基本误差要求 掌握节流的基本概念及基础理论 掌握天然气水合物的基本性质 理解解天然气脱水、脱酸基本方法 掌握天然气轻烃回收基本原理和方法 ?#? 十五863子课题验收汇报 1 节流的基本概念（1）、井场工艺中的基本概念 1）节流概述及能量方程 2）微分节流效应 3）积分节流效应 ?#? 十五863子课题验收汇报 1）节流概述及能量方程 特点：节流前后体系焓值相等。 由稳定流动方程 截面1 截面2 节流膨 胀示意 两截面焓差 动能 截面高差 吸热 对气体作功 ?#? 十五863子课题验收汇报 2）微分节流效应 等焓节流时，微小压力变化所引起的温度变化称微分节流效应。 微分节流效应系数： 利用麦克斯韦关系式： 无能量供给第一项小于零，第二项由于是压力降低也小于零。 内能随压力的变化 移动功随压力的变化 αH0 温度降低 ?#? 十五863子课题验收汇报 实际节流时，压降为一有限值 有限压力变化所引起的温度变化为积分节流效应。 在实际工作中，由于节流前后为有限压降，故温降也为一有限值。 对于不同的天然气体系，在相同有限压降下，温降会有差异。 3）积分节流效应 ?#? 十五863子课题验收汇报 1）计量分级 一级计量：气田外输干气与天然气销售公司的交接计量，综合误差要求±3%； 二级计量：气田内部干气的生产计量，综合误差要求±5%； 三级计量：气田内部湿气的生产计量，综合误差要求±7%。 （2）、天然气计量 ?#? 十五863子课题验收汇报 一级和二级计量我国主要采用孔板压差流量计。 计算方法（参见SYL04-83) 三级计量采用涡轮流量计（由于孔板流量计存在节流效应而不适宜湿气） 2）计量仪表 ?#? 十五863子课题验收汇报 LPG（C2,C3,C4） 外输天然气 天然气油 凝析油 残渣 排污 排污及硫磺 回收液 原料气 2、地面简要流程 ?#? 十五863子课题验收汇报 在现场上常根据不同的要求进行安装 外输天然气 天然气油 凝析油 残渣 排污 排污 回收液 原料气 ?#? 十五863子课题验收汇报 外输天然气 天然气油 凝析油 残渣 排污 排污及硫磺 回收液 原料气 ?#? 十五863子课题验收汇报 外输天然气 天然气油 凝析油 残渣 排污 排污及硫磺 回收液 原料气 ?#? 十五863子课题验收汇报 3、脱杂质和排污 现场用的两种分离器 立式分离器 卧式分离器 分离方式 主要采用的是离心式分离方法 使用切线入口或内管造成入口气体的螺旋转动形成离心力 现在主要采用内管式 目前在第一级的脱杂质分离阶段主要采用立式分离器，主要是解决高速流动时，卧式分离的长度问题 ?#? 十五863子课题验收汇报 4、天然气净化 外输天然气 天然气油 凝析油 残渣 排污 排污及硫磺 回收液 原料气 ?#? 十五863子课题验收汇报 （1）脱水的原因 防止在低温设备中发生冻堵 降低设备腐蚀 降低输送过程中的水露点 气质标准要求 ?#? 十五863子课题验收汇报 1）防止在低温设备中发生冻堵 主要原因是天然气中的小分子组分（如甲烷、乙烷，以至于丙丁烷等）与水在一定的温度和压力条件下形成水合物； 天然气水合物（Gas hydrates） 是在石油和天然气开采、加工和运输过程中在一定温度和压力下天然气中的某些烃组分与液态水形成的冰雪状物质； 当条件适合时天然气水合物会逐渐以结晶增长方式沉积在地层或管道中，严重时会堵塞井筒、油咀、线、阀门和设备，从而影响天然气的开采、集输加工过程的安全运行。 ?#? 十五863子课题验收汇报 （2）天然气脱水方法 固体吸附法 液体吸收法 冷却法 ?#? 十五863子课题验收汇报 1）固体吸附法脱水 选用特定的高效固体吸附剂，选择固体吸附剂通常应满足下列要求： ① 有强的选择性吸附水分子能力； ② 能再生和多次重复使用； ③ 机械强度高，化学稳定性好； ④ 资源广泛，价格低廉。 常用的固体吸购剂主要有铝土矿、活性氧化铝、硅胶、各种分子筛。采用固体吸附剂脱水已形成成熟工艺技术。 ?#? 十五863子课题验收汇报 各种固体干燥剂的吸附和再生过程基本上是一样的，设备和工艺流程也相同； 天然气工业中主要采用固定床吸附塔，一般采用2～4个吸附塔，切换使用； 分脱水、再生和冷却3个过程 典型的双塔流程（p365） 属于深度脱水 固体吸附法脱水基本流程 ?#? 十五863子课题验收汇报 天然气脱水常用的液体吸收剂有乙二醇、二甘醇、三甘醇和