全世界天然气储采比很高（70∶1），而且石油和煤炭消费领域里有70％以上都可以用天然气取代。在全球范围内，天然气取代石油的步伐加快，尤其是在东北亚、南亚、东南亚和南美地区，随着其输送管网的建设，天然气在21世纪初期将会有更快的发展。
天然气将是21世纪消费量增长最快的能源，占一次性能源消费的比重将越来越大。预计2020年前后，天然气在全球能源结构中的份额将超过煤炭、石油成为能源组成中的第一。
This design is mainly the dehydration of the main monomer equipment design, including the absorber, flash tank, filter separators, glycol regeneration and other equipment.The design includes the size of all equipment, material balance, heat balance and equipment selection.the water dew point of natural gas≤-10℃in this design process in the design conditions.
初步测算，全球天然气可采储量约为137亿吨石油当量，与石油基本相当。随着勘探、开发和储运技术的进步，过去20年内，探明储量平均每年增长4.9%，产量平均每年增长3.15%。有关专家预测，未来10年内，全世界天然气消费年均增长率将保持3.9%，发展速度超过石油、煤炭和其他任何一种能源，特别是亚洲发展中国家的增长速度会更快。
本次设计主要是脱水主要单体设备设计，包括吸收塔、闪蒸罐、过滤分离器、甘醇再生器等设备。设计包括各设备的尺寸、物料衡算、热量衡算及设备选材。通过此设计工艺后的天然气在设计条件下水露点≤-10℃。
关键词：天然气加工；三甘醇脱水；设备设计
Abstract
Filled with saturated water vapor in the gas collected from the well out. Water vapor may be the most unpleasant impurities in natural gas. When the gas is compressed or cooled, the water vapor into a liquid or solid form. Liquid water will accelerate corrosion of the equipment, reduce the transmission efficiency; solid ice is clogged valve, pipe or gas pipeline. To avoid these problems, and must get rid of part of the water vapor before the gas into the pipeline network.
刚从井里采出来的天然气里充满了饱和水蒸气。水蒸汽可能是天然气中最令人讨厌的杂质。天然气中有水汽存在时，会减少输气管道对天然气的输送能力，降低天然气的热值。当管输压力和环境温度变化时，可能引起水汽从天然气中析出形成液态水，在一定条件下还会与烷烃分子等形成固态水合物，这些物质的存在会增加输压，减少管线的输气能力；严重时还会堵塞阀门、管线等，影响平稳输气。在输送含有酸性组分的天然气时，液态水的存在还会加速酸性组分（H2S，CO2等）对管壁、阀件的腐蚀，减少管线的使用寿命；严重时还会引起管道破裂等突发事件，造成天然气的大量泄漏和安全事故。
湿气通过入口分离器，除去液态烃和固态杂质后，进入吸收塔底部。 在吸收塔内向上通过充满甘醇的填料段或一系列泡帽或阀盘和甘醇充分接触，被甘醇脱去水后，再经过吸收塔内顶部的捕露网将夹带的液体留下。最后脱水后的干气离开吸收塔，经过贫甘醇冷却器( 甘醇─干气热交换器)后进入销售输气管网。
贫甘醇沿沿不断地被泵入吸收塔顶部，在塔内经溢流管向下依次流过每一个塔盘，将在塔内向上流动的天然气中的水蒸汽吸收。吸满了水的甘醇(富甘醇)从塔底排出，经过贫甘醇缓冲器中的大的预热盘管后，通过闪蒸罐过滤器后进入重沸器上的精馏柱顶部。
(3) 三甘醇脱水 三甘醇脱水属于溶剂吸收法脱水，在天然气工业中得到了广泛的应用。这种脱水系统包括分离器、吸收塔和三甘醇再生系统。存在的主要问题是：系统比较复杂；三甘醇溶液再生过程的能耗比较大；三甘醇溶液会损失和被污染, 因此需要补充和净化；三甘醇与空气接触会发生氧化反应，生成有腐蚀性的有机酸。所以，三甘醇脱水的投资和运行成本比较高。目前国内的橇装三甘醇脱水系统多从国外引进。虽然性能很好,但是也存在很多问题。如一次性投资比较大；各种零配件和消耗品不易购买，而且价格昂贵；计量标准与我国现行标准不同；测量系统不适合我国的天然气性质等。例如四川大天池天然气输送干线引进的橇装三甘醇脱水系统，1999年3月25日至7月27日试运行过程中，日平均三甘醇消耗量为1119 kg，而且随着装置运行时间延长，三甘醇消耗逐渐增加。由于使用的三甘醇需要进口，价格为36元/kg，因此三甘醇消耗量成为影响生产成本的重要因素。
为避免出现这些问题，在天然气进入输气管网之前，必须除掉其中的部份水蒸气。天然气脱水工程就是采用一定的方法使天然气中饱和的水蒸气脱除出来的工艺。
1.2
天然气工业常用的脱水方法有膨胀冷却法、加压冷却法、固体吸附剂吸附法、溶剂吸收法等。目前世界上天然气脱水应用最多的方法是溶剂吸收法中的甘醇法, 而国内普遍采用的是三甘醇法。
(5) 超音速脱水 作为新型脱水技术的超音速脱水，国外主要是在壳牌石油公司支持下开展研究，包括计算机数值模拟、实验室研究和现场试验研究。基础的实验研究和数值模拟研究主要在荷兰的埃因霍恩科技大学等几所大学中进行；现场的试验研究正在荷兰(1998年)、尼日利亚(2000年)和挪威(2002年) 的天然气气田和海上平台进行，主要验证系统长期稳定工作的能力, 并在实际应用中进行不断的改进。所有的研究都取得了满意的结果。目前，这项技术已经进入商业应用状态。
天然气脱水的几种主要方法：
(1) 低温冷凝脱水 该方法采用各种方法把高压天然气节流降压致冷, 用低温分离法从天然气中回收凝析液。这种方法是内气田中除三甘醇法外应用较多的天然气脱水工艺。长庆采气二厂、塔里木克拉2等均采用该方法, 它具有工艺简单、设备较少等优点, 但也有耗能高、水露点高等缺点。
(2)J-T阀和透平膨胀机J-T阀和透平膨胀机脱水属于低温冷凝方法脱水。对于高压天然气,冷却脱水是非常经济的。例如大庆油田目前采用很多透平膨胀机脱水, 四川的卧龙河和中坝气田则使用了J-T 阀脱水。这些方法的缺点是: 脱水循环的一部分处于水合物生成范围内, 容易生成水合物, 因此需要采取添加抑制剂等防止水合物生成的措施，以及相应配套的抑制剂回收系统；需要深度脱水时需配备制冷设备，会引起工程投资和使用成本的提高；透平膨胀机有高速运动部件，制造难度大、可靠性差。
Moisture through the inlet separator to remove liquid hydrocarbons and solid impurities into the absorber at the bottom of. Glycol filler segment or a series of bubble cap or valve plate and glycol in the absorber within the full access to, glycol take off the water after capture gel network of the absorber to the top of the entrained liquid to stay the next. Finally after dehydration, the dry gas leaving absorber, after cooler of the poor glycol (DEG ─ dry gas heat exchanger) into the sales pipeline network.
Poor glycol along along constantly being pumped into the absorber at the top of each tray in turn flow down the tower through the overflow pipe, the water vapor absorption in the tower upward flow of gas. Glycol (rich glycol) to suck in water discharged from the bottom into the reboiler on distillation capitals, after the preheat coil in poor glycol buffer through the flash tank filter department.
摘要
刚从井里采出来的天然气里充满了饱和水蒸气。水蒸汽可能是天然气中最令人讨厌的杂质。天然气被压缩或冷却时，水蒸汽会转变成液态或固态。液态水会加速设备的腐蚀，降低输气效率；而固态的冰则会堵塞阀门、管件甚至输气管线。为避免出现这些问题，在天然气进入输气管网之前，必须除掉其中的部份水蒸气。
天然气工业常用的脱水方法有膨胀冷却法、加压冷却法、固体吸附剂吸附法、溶剂吸收法等。目前世界上天然气脱水应用最多的方法是溶剂吸收法中的甘醇法, 此次设计采用三甘醇脱水。
(4) 分子筛脱水[2]分子筛脱水属于固体吸附法脱水，脱水系统主要包括2个或3个处于脱水、再生和冷却状态的干燥器，以及再生气加热系统。分子筛脱水法更适合于深度脱水，露点可以降低到-73℃以下。但是，对于大装置，设备投资和操作费用都比较高，如果脱水要求的露点相同，建设1座处理量为28万m3/d的处理站, 分子筛脱水的投资比三甘醇多53%。另外,分子筛脱水的再生过程能耗比较大，干燥器下层的吸附剂需要经常更换。