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天然氣脫水常用方法

水存在于天然氣中會造成很多影響，它會直接影響天然氣的可用性。水分太多會對天然氣干燥機造成三方面的困擾：一方面是會產(chǎn)生水合物，堵塞管道、閥門等部件，從而影響設(shè)備的壽命。第二個方面是會跟天然氣中的其它物質(zhì)進行反應(yīng)，生產(chǎn)弱酸，時間一久就也會對管道產(chǎn)生嚴重的腐蝕。這會在整個天然氣輸送的過程中產(chǎn)生很多安全隱患；第三個方面是水分的局部聚集，會增加流動壓降。因此，天然氣脫水是十分必要的。

天然氣脫水按天然氣干燥器工作原理可分為低溫分離、固體干燥劑吸附和溶劑吸收三大類。近年來國外正在大力發(fā)展用膜分離技術(shù)進行天然氣脫水，但目前在工業(yè)上應(yīng)用不多。下面我們來介紹一下各種脫水的方法：
1、低溫分離法
   這類方法一般采用節(jié)流膨脹冷卻，節(jié)流膨脹的方法適用于高壓氣田，它是使高壓天然氣經(jīng)過焦耳-湯姆遜效應(yīng)制冷而使氣體中的部分水蒸氣冷凝下來。為了防止在冷凍過程中生成水合物，可在過程氣流中注入乙二醇作為水合物抑制劑(在-18度~-40度的范圍內(nèi)有效)。如需進一步冷卻，可再使用膨脹機制冷。對于低壓氣田，可先增壓使天然氣中的部分水蒸氣分享出來，然后進一步冷卻。再分離走天然氣中的液相水的情況下提高溫度或降低壓力，天然氣就會變成不被水飽和的狀態(tài)，從而降低了它的汽相含水量。
2、溶劑吸收法
  利用某些液體物質(zhì)不與天然氣中的組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只對水有很好的溶解能力且溶水后蒸氣壓很低，可再生和循環(huán)使用的特點，將天然氣中水汽脫出。使用最多的是甘醇類物質(zhì)，而其中尤以三甘醇作吸收劑最佳。
3、固體吸收法
  利用某些固體物質(zhì)表面孔隙可以吸附大量水分子的特點來脫除天然氣中的水分，可將水脫至0.1ppm或露點達到-100度，這些固體吸附劑被水飽和后，易于再生。工業(yè)用吸附劑必須具備以下特點：供應(yīng)量大；有高的吸附能力和選擇性；便于再生和重復(fù)使用；良好的機械強度和化學(xué)穩(wěn)定性；價格合理等。目前工業(yè)上常用的吸附劑有硅膠活性氧化鋁、分子篩和活性炭四種，其中除活性炭外，都可以應(yīng)用于天然氣脫水。
4、分子篩脫水法
分子篩干燥劑有選擇吸附性，可以脫有機物溶劑和氣體的水分，而對溶劑、氣體不吸附。分子篩脫水操作相對簡單，可以直接將分子篩放入被脫溶液中，或直接讓溶液、氣體流動通過分子篩吸附罐。分子篩干燥劑吸附量較大，一般吸附量在22%。分子篩極易吸附極性水分子，因水分子直徑小于分子篩也徑，再水分子與分子篩吸附后可達靜電平衡(分子篩不吸附直徑大于其孔徑的分子),整個吸附過程屬于物理反應(yīng)，不會與被脫物料產(chǎn)生任何化學(xué)反應(yīng)。分子篩吸水后在常溫下不會將被吸的水釋放出來，并且再生相對簡單，給分子篩鼓300度以上的氮氣(非易燃物料可直接鼓入空氣)，再生后分子篩可再次使用。另外，分子篩一般能夠再生使用3-5年，分子篩脫水裝置是天然氣集輸過程中對天然氣進行嘗試干燥、脫烴、脫水的理想設(shè)備，脫水后的天然氣含量<1ppm，主要是利用分子篩作為脫水劑，脫水采用兩塔或三塔流程，采用兩塔流程時，一塔吸附脫水，一塔再生、冷卻，采用三塔流程時，一塔吸附，一塔再生，另一塔冷卻，連續(xù)自動操作，該設(shè)備具有操作、維護費用低、安全可靠等優(yōu)點。
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