结论：吸收塔塔板数一般定为6～8块。
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第三节 吸收法脱水
贫甘醇温度
1. 较低的甘醇温度有利于吸收水分。 2. 甘醇温度过低可导致烃类冷凝并使甘醇发泡。
3. 甘醇温度过高会导致甘醇损失。
结论：甘醇温度较出口气体温度高3～8℃。
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第三节 吸收法脱水
甘醇浓度
浓度增加，气体露点降增加。
干气→
收 塔 流
捕雾器→
←贫液
←天然气与贫液 热交换器
←贫液
程
天然气→
来自入口洗涤器 的湿气 →
富液去重沸器→
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第三节 吸收法脱水
五、三甘醇法脱水工艺参数的选取
入口温度：
如入口温度高：
1.天然气含水量高；
2.天然气的体积增加导致吸收塔塔径的增大； 3.超过48℃将导致三甘醇损失增大； 4.高于天然气水合物形成的温度； 5.高于10℃ （10℃ 以下甘醇会变稠）； 6.高于15-21℃ （若低于此温度，醇会与液烃形成稳定的乳化 液）。
二甘醇
CH2CH2 OH
三甘醇
CH2CH2 OH
四甘醇
C2H4OC2H4OH O C2H4OC2H4OH 194.2 -5.6 <1.33 314 1.092 1.128 全溶 237.8 2.4.4-233.9
(60 ℃),Pa.s
比热容 kJ/(kg.k) 表面张力 (25 ℃),N/m2 折光指数 ( (25 ℃)
甘醇脱水工艺流程示意图
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第三节 吸收法脱水
甘 醇 脱 水 原 理 流 程
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第三节
三 甘 醇 脱 水 及 再 生 系 统 图
吸收法脱水
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第三节 吸收法脱水
三、三甘醇再生方式及流程
常压再生：通过加热的方式再生，再生后三甘醇浓度可达98.5%。 减压再生：通过降低装置压力的方法实现三甘醇的再生，再生后三甘醇浓 度可达98.2%。
结论：入口气体温度在27～38℃ 之间。
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第三节 吸收法脱水
塔内压力
1. 含水量随压力的增加而减少。
2. 气体流速随压力的增加而降低，可减小吸收塔塔径。
3. 壁厚随压力的增加而增大。
结论：压力选择为3.45～8.27MPa。
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第三节 吸收法脱水
吸收塔塔板数
1. 在甘醇循环率和贫甘醇浓度恒定的条件下，塔板数增加， 露点降增大。 2. 吸收相同水分，塔板数的增加，甘醇循环率可相应减少， 节约热能和电能。
洁净， 浅色到 黄色
①富甘醇由于有酸性气体溶解，其pH值较低。 ②由于过滤器效果不同，贫、富甘醇中烃类、铁粒子及固体悬浮物含量会有区别。 烃含量为质量分数。 ③贫、富甘醇的水含量（质量分数）相差在2%～6%
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第三节 吸收法脱水
三、甘醇脱水工艺流程
湿天然气自吸收塔底部 进入，自下而上与从顶部进 入的三甘醇贫液相接触后， 干气从顶部流出；贫三甘醇 自塔顶进入，与吸收塔内湿 天然气充分接触后成为富液。 富液从塔底部流出，经过滤 器、换热器与贫三甘醇换热 后进入再生塔，富液再生后 成为贫液经与富液换冷后加 压循环注入吸收塔中。
吸收法脱水
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第三节 吸收法脱水
常用吸收剂： 甘醇类化合物：二甘醇、三甘醇等 氯化钙水溶液
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第三节 吸收法脱水
常用脱水吸收剂比较
脱水吸收剂 CaCl2 水溶液 优点
①投资与操作费用低，不 燃烧 ②在更换新鲜CaCl2前可无 人值守 ①浓溶液不会“凝固” ②天然气中含有H2S、CO2 O2时，在一般温度下是稳定 的 ③吸水容量大 ①投资与操作费用低，不 燃烧 ②在更换新鲜CaCl2前可无 人值守
重沸器内温度越高，贫甘醇浓度越大。
结论：重沸器内温度限制在204℃ ，可达到甘醇浓度 98.7%。
重沸器内压力
压力高于大气压时，明显降低贫甘醇的浓度及脱水效率。
压力低于大气压，贫醇浓度增加；但一般不采用真空再生。
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第三节 吸收法脱水
汽提塔温度 较高温度会增加甘醇的损失（一般选为107.2℃）。 较低温度将导致过多的水冷凝，增加再沸器的热
适用范围
边远地区小流量、 露点降要求较小的 天然气脱水
二甘醇 (DEG)水溶液
集中处理站内大流 量、露点降要求较 大的天然气脱水
三甘醇 (TEG)水溶液
集中处理站内大流 量、露点降要求较 大的天然气脱水
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第三节 吸收法脱水
二、甘醇脱水基本原理及物化性质
结构：
CH2—CH2—OH O CH2—CH2—OH 二甘醇 CH2—O—CH2—CH2—OH 三甘醇 CH2—O—CH2—CH2—OH
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天然气脱水
重庆科技学院石油与天然气工程学院 制作
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天然气脱水 第一节 概 述 •脱水的目的：
•降低输送负荷 •减小设备及管道腐蚀 •防止水合物的生成 •防止液泛 •达到商品气质要求
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第一节 概 述
一、直接冷却法：
• 原理：通过降低天然气的温度， 利用水与轻烃凝结为液体的温 差，使水得以冷凝，从而达到 脱水的目的。 • 缺点：需要制冷设施对天然气
缺点
①吸收水容量小,且不能重复使用 ②露点降较小,且不稳定 ③更换CaCl2时劳动强度大,且有废 CaCl2水溶液处理问题 ①蒸气压较TEG高，蒸发损失大 ②理论热分解温度较TEG低，仅为 164.4 ℃，故再生后的DEG水溶液浓 度较小 ③露点较TEG溶液得到的小 ④投资及操作费用较TEG高 ①投资及操作费用较CaCl2水溶液法 高 ②当有液烃存在时再生过程易起泡， 有时需要加入消泡剂
气体汽提：这是一种辅助的再生方法，通过往三甘醇装置注入N2、CO2、闪
蒸气等气体，降低水蒸汽气相分压，再生后三甘醇浓度可达99.995%，此 工艺具有成本低，操作方便等优点。
共沸再生：这是一种辅助的方法，将共沸剂注入到三甘醇再生装置中，与
水生成低沸点的共沸物，而挥发出装置，从而实现三甘醇再生的目的，再 生后三甘醇浓度可达99.99%。 对共沸剂要求：不溶于水和三甘醇；与水形成低沸点共沸物，无毒，蒸发 损失小（异辛烷）等特点。
浮阀塔板
筛孔塔板
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第三节 吸收法脱水
泡罩塔板的单个泡罩
泡罩塔板结构
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第三节 吸收法脱水
泡罩结构
泡罩工作原理
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第三节 吸收法脱水
浮阀塔
圆形浮阀
矩形浮阀
中心式浮阀塔盘
折流式浮阀塔板
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第三节 吸收法脱水 浮阀塔的塔板间距
塔径Ｄ．mm
600-700 800-1000 1200-1400 1600-3000 3200-4200 300 ------------------------350 350① 350① -------------
上流动，与液体逆流传质。
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填料塔结构 天 然 气 脱 水
│ 吸 收 法 脱 水
陶瓷散堆填料
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第三节 吸收法脱水
拉西环
阶梯环
鲍尔环
三丫环
各型陶瓷填料结构
异鞍环
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第三节 吸收法脱水 金属填料结构
金属鲍尔环填料
压延孔环
菊花短环填
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第三节 吸收法脱水
逐级接触式塔板 分类： 泡罩塔板

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第二节 直接冷却法脱水
常温分离流程
一、常温集输工艺流程
根据防止形成
水合物的方法分为：
•常温分离流程 •低温分离流程
低温分离流程
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第二节 直接冷却法脱水
一、常温集输工艺流程
常温分离流程适用于：硫化氢含量低、凝析油不多的天然气。
常 温 分 离 集 输 工 艺 流 程 图 （ 一 ）
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第二节 直接冷却法脱水
二、低温集输工艺流程
低 温 集 输 工 艺 流 程 图 （ 一 ）
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第二节 直接冷却法脱水
二、低温集输工艺流程
低 温 集 输 工 艺 流 程 图 （ 二 ）
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第三节 一、吸收剂
对吸收剂的要求：
吸收容量：对水有高的吸附能力； 选择性：具有较高的选择性吸附能力； 饱和蒸汽压：越小越好，可减小循环量，节约热、电、吸收塔直径等； 沸点：应在443K～473K范围内； 粘度：影响热量传递和输送的重要因素，粘度小将节约热能和电能； 热化学稳定性：热化学性质稳定性，便于再生，要求一般使用6～18年。 其他：密度小；有足够的强度；价格便宜。
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第二节 直接冷却法脱水
一、常温集输工艺流程
常 温 分 离 集 输 工 艺 流 程 图 （ 二 ）
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第二节 直接冷却法脱水
二、低温集输工艺流程 低温分离的集气流程适用范围： • 天然气压力高、产量大； • 天然气中含有较高硫化氢、二氧化碳和凝析油和汽液水； • 为了增加液烃回收量，降低天然气露点。
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第三节
甘醇脱水剂
分子式 相对分子质量 冰点， ℃ 蒸气压 (25 ℃),Pa 沸点, ℃ 密度 (60 ℃) (103.3kPa, 24 ℃) 溶解度 20 ℃ 理论热分解温度 ℃ 实际使用再生温度 ℃ 闪点, ℃ 粘度 (20 ℃),Pa.s
吸收法脱水
常用甘醇脱水剂的物理性质
一甘醇
CH2CH2 (OH)2 62.1 -11.5 16 197.3 1.085 1.085 全溶 165 129 115.6 O CH2CH2 OH 106.1 -8.3 <1.33 244.8 1.088 1.1184 全溶 164.4 148.9-162.8 143.3 35.7×10-3 5.08×10-3 2.43 4.7 1.43 7.6×10-3 2.31 4.4 1.446 CH2CH2 OH 150.2 -7.2 <1.33 285.5 1.092 1.1254 全溶 206.7 176.7-196.1 165.6 47.8×10-3 9.6×10-3 2.20 4.5 1.454 10.2×10-3 2.18 4.5 1.457