一种天然气三甘醇脱水工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种天然气三甘醇脱水工艺，属于天然气化工领域。该工艺包括下述步骤：预净化、干燥、冷却、除杂、精馏、提浓。本发明专利技术的有益效果是：天然气脱水效果高、三甘醇耗量小、三甘醇再生效率高、蒸发损失少、投资及操作费用低。

A Dehydration Process of Natural Gas Triglycol

The invention discloses a natural gas Triethylene Glycol Dehydration process, which belongs to the field of natural gas chemical industry. The process includes the following steps: pre-purification, drying, cooling, impurity removal, distillation and concentration. The invention has the advantages of high dehydration effect of natural gas, low consumption of triethylene glycol, high regeneration efficiency of triethylene glycol, low evaporation loss, low investment and operation cost.

【技术实现步骤摘要】
一种天然气三甘醇脱水工艺
本专利技术涉及天然气化工领域，尤其涉及一种天然气三甘醇脱水工艺。
技术介绍
三甘醇，为无色、无臭、有甜味的粘稠、透明或微带黄色液体，相对密度为1.126，沸点为285℃，熔点为-7℃，可燃，闪点为176.7℃，自燃点为371℃，可与水以任何比例混溶，能降低水的冰点，有极大的吸湿性。三甘醇可作为芳烃抽提的溶剂，橡胶、硝酸纤维的溶剂以及柴油添加剂、火箭燃料。此外，在医药、涂料、纺织、印染、食品、造纸、化妆品、制革、照相、印刷、金属加工等行业中都有着广泛的用途。常用来做纺织助剂、溶剂、橡胶与树脂的增塑剂，润滑油粘度的改进剂以及重整液的芳烃抽提剂。从油、气井采出并脱硫后的天然气一般都含有饱和水蒸气，在外输前通常要将其中的水蒸气脱除至一定程度，使其露点或水含量符合管输要求。而脱水前原料气的露点与脱水后干气的露点差为露点降，通常以此来衡量天然气脱水的深度或效果。天然气脱水的方法有冷却法、吸收法、吸附法和膜分离法。而三甘醇脱水属于溶剂吸收法，在高压常温下三甘醇将天然气或合成气中的水分吸收，并在降压和升温的情况下，将水从溶剂中脱出，再经过磁化器、精馏使三甘醇获得再生。而在本世纪70年代原苏联学者就对恒沸混合物进行了磁化精馏实验，并且建立了永磁场工业精馏装置，近几年，也有许多学者对乙醇-水、丙醇-水、乙酸-水的二元混合液进行磁场处理，测得的气相平衡组成均有不同程度的提高，从全回流下的精馏分离效果看，磁场作用均显示出正效应，而且利用外磁场在数值上可瞬间进行变化的特点，可通过采用外磁场控制精馏过程的强度、产品质量，可使某些惰性大的过程实现自动化。中国专利申请201420402603.X公开了一种天然气三甘醇脱水系统，该系统提供一种用第二换热器对出三甘醇吸收塔后的天然气与进三甘醇吸收塔前的原料天然气进行换热，换热后再采用加热炉对原料天然气进行小幅升温，可大幅度降低原料天然气的加热负荷的脱水系统，减少了占地面积。但当采用第二换热器对出三甘醇吸收塔后的天然气与进三甘醇吸收塔前的原料天然气进行换热时，会使前原料气的露点降低，从而露点降将会减小，三甘醇的消耗量也将增大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术存在不足，提供一种天然气三甘醇脱水工艺，通过改进吸收塔提升除杂效果，在精馏前进行磁化处理，从而提高组分间的相对挥发度，以强化精馏过程，降低能耗，提高分离效率。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种天然气三甘醇脱水工艺，其特征在于：具体工艺步骤如下：1)预净化：天然气原料气经分离器除去游离水、液烃和固体杂质后，得到预净化天然气；2)干燥：将步骤1)得到的预净化天然气导入吸收塔的底部，使其与向下流过各层塔板的三甘醇溶液逆流接触，使预净化天然气中的水蒸气被三甘醇溶液吸收，形成富甘醇溶液，并从吸收塔下侧流出，不含水蒸气的预净化天然气从塔顶流出；3)冷却：将步骤2)甘醇富液经气体/贫甘醇换热器，使其冷却；4)除杂：步骤3)冷却的富甘醇溶液依次经过滤器、甘醇泵以及再生塔，并在塔顶进行回流冷凝后，再经贫/富甘醇换热器预热后进入闪蒸罐，分离出富甘醇溶液中的烃类气体，不含烃类气体的富甘醇溶液从闪蒸罐底部流出，再经过纤维过滤器和活性炭过滤器，除去其中的固、液杂质后，再经磁化器处理，得到净化富甘醇溶液；5)精馏：步骤4)净化富甘醇溶液经贫/富甘醇换热器预热后，进入再生塔的精馏柱；再将从精馏柱流出的净化富甘醇溶液送入再沸器加热，得到贫甘醇溶液；6)提浓：步骤5)贫甘醇溶液从再沸器底部流出，并与汽提段中引入的汽提气逆流接触，再经缓冲罐脱除其所吸收的水蒸气，得到贫甘醇浓溶液；贫甘醇浓溶液再经甘醇泵泵入吸收塔顶部循环使用。优选的是所述步骤(2)中吸收塔顶部采用丝网除沫器，吸收塔中采用泡罩塔板。所述步骤(2)中三甘醇溶液的吸收温度在27～38℃，吸收塔内压力为2.8～10.5MPa。所述步骤(4)中过滤器6为A3钢材质机械过滤器，内部设有双层填料，以降低水的浊度。所述步骤(5)中精馏柱柱顶温度为105～120℃。所述步骤(5)中从精馏柱流入再沸器的富甘醇溶液被加热到200～204℃。所述步骤(6)中贫三甘醇浓溶液的进塔温度在36～43℃。与现有技术相比，本专利技术的有本益效果：(1)吸收塔顶部采用丝网除沫器，可有效分离气体中直径大于3～5μm的液体颗粒，其结构简单、空隙率大、压力降小、接触表面积大、除沫效率高。(2)精馏柱柱顶温度关系到水的蒸发和富甘醇溶液的回流，高于120℃，会使富甘醇溶液的损耗增大，低于105℃，则水蒸气冷凝流回精馏柱，因此在105～120℃，即可减少富甘醇溶液的损耗，又可提高再生效率。(3)在精馏前进行磁化处理，即利用磁场处理来改变富甘醇溶液混合物的气液平衡关系，从而提高组分间的相对挥发度，以强化精馏过程，降低能耗，提高分离效率。(4)采用气体/贫甘醇换热器进行换热，降低了贫甘醇浓溶液进入吸收塔的温度，同时也升高了干燥天然气的温度；且布管简单可靠，降低了换热器的制造成本。(5)在汽提段中引入干气，降低了贫甘醇溶液表面的水蒸气分压，使贫甘醇溶液得以提浓到99.99％，干气露点可降到-73.3℃，进一步提升了甘醇再生质量和脱水效果。(5)贫甘醇浓溶液的进塔温度在36～43℃，若温度过低会使贫甘醇浓溶液的粘度增加，起泡增多，塔盘的效率降低，从而三甘醇损失增加；若吸收温度高过于43℃，则会使天然气中的水气含量太高，三甘醇的脱水能力会显著下降。所以在此温度范围内可降低三甘醇的损耗，增强脱水效果。(6)甘醇泵采用进口的KIMRAY甘醇泵，能有效回收高压富甘醇溶液的压力能，节省甘醇泵的电能消耗，可利用本装置自身的压力，实现三甘醇的增压循环；不需要外界提供动力，运行成本低廉。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图对本专利技术的技术方案作进一步的具体说明。实施例1如图1所示，一种天然气三甘醇脱水工艺，具体工艺步骤如下：1)预净化：天然气原料气经分离器除去游离水、液烃和固体杂质后，得到预净化天然气；2)干燥：将步骤1)得到的预净化天然气导入吸收塔的底部，使其与向下流过各层塔板的三甘醇溶液逆流接触，使预净化天然气中的水蒸气被三甘醇溶液吸收，形成富甘醇溶液，并从吸收塔下侧流出，不含水蒸气的预净化天然气从塔顶流出；3)冷却：将步骤2)甘醇富液经气体/贫甘醇换热器，使其冷却；4)除杂：步骤3)冷却的富甘醇溶液依次经过滤器、甘醇泵以及再生塔，并在塔顶进行回流冷凝后，再经贫/富甘醇换热器预热后进入闪蒸罐，分离出富甘醇溶液中的烃类气体，不含烃类气体的富甘醇溶液从闪蒸罐底部流出，再经过纤维过滤器和活性炭过滤器，除去其中的固、液杂质后，再经磁化器处理，得到净化富甘醇溶液；5)精馏：步骤4)净化富甘醇溶液经贫/富甘醇换热器预热后，进入再生塔的精馏柱；再将从精馏柱流出的净化富甘醇溶液送入再沸器加热，得到贫甘醇溶液；6)提浓：步骤5)贫甘醇溶液从再沸器底部流出，并与汽提段中引入的汽提气逆流接触，再经缓冲罐脱除其所吸收的水蒸气，得到贫甘醇浓溶液；贫甘醇浓溶液再经甘醇泵泵入吸收塔顶部循环使用。采用该工艺处理后，出口天然气露点达-17℃以下，脱水平衡度在98％以上，再生后贫液浓度可到99％以上。实施例2如实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然气三甘醇脱水工艺，其特征在于：具体工艺步骤如下：1)预净化：天然气原料气经分离器除去游离水、液烃和固体杂质后，得到预净化天然气；2)干燥：将步骤1)得到的预净化天然气导入吸收塔的底部，使其与向下流过各层塔板的三甘醇溶液逆流接触，使预净化天然气中的水蒸气被三甘醇溶液吸收，形成富甘醇溶液，并从吸收塔下侧流出，不含水蒸气的预净化天然气从塔顶流出；3)冷却：将步骤2)富甘醇溶液经气体/贫甘醇换热器，使其冷却；4)除杂：步骤3)冷却的富甘醇溶液依次经过滤器、甘醇泵以及再生塔，并在塔顶进行回流冷凝后，再经贫/富甘醇换热器预热后进入闪蒸罐，分离出富甘醇溶液中的烃类气体，不含烃类气体的富甘醇溶液从闪蒸罐底部流出，再经过纤维过滤器和活性炭过滤器，除去其中的固、液杂质后，再经磁化器处理，得到净化富甘醇溶液；5)精馏：步骤4)净化富甘醇溶液经贫/富甘醇换热器预热后，进入再生塔的精馏柱；再将从精馏柱流出的净化富甘醇溶液送入再沸器加热，得到贫甘醇溶液；6)提浓：步骤5)贫甘醇溶液从再沸器底部流出，并与汽提段中引入的汽提气逆流接触，再经缓冲罐脱除其所吸收的水蒸气，得到贫甘醇浓溶液；贫甘醇浓溶液再经甘醇泵泵入吸收塔顶部循环使用。...

【技术特征摘要】
1.一种天然气三甘醇脱水工艺，其特征在于：具体工艺步骤如下：1)预净化：天然气原料气经分离器除去游离水、液烃和固体杂质后，得到预净化天然气；2)干燥：将步骤1)得到的预净化天然气导入吸收塔的底部，使其与向下流过各层塔板的三甘醇溶液逆流接触，使预净化天然气中的水蒸气被三甘醇溶液吸收，形成富甘醇溶液，并从吸收塔下侧流出，不含水蒸气的预净化天然气从塔顶流出；3)冷却：将步骤2)富甘醇溶液经气体/贫甘醇换热器，使其冷却；4)除杂：步骤3)冷却的富甘醇溶液依次经过滤器、甘醇泵以及再生塔，并在塔顶进行回流冷凝后，再经贫/富甘醇换热器预热后进入闪蒸罐，分离出富甘醇溶液中的烃类气体，不含烃类气体的富甘醇溶液从闪蒸罐底部流出，再经过纤维过滤器和活性炭过滤器，除去其中的固、液杂质后，再经磁化器处理，得到净化富甘醇溶液；5)精馏：步骤4)净化富甘醇溶液经贫/富甘醇换热器预热后，进入再生塔的精馏柱；再将从精馏柱流出的净化富甘醇溶液送入再沸器加热，得到贫甘醇溶液；6)提浓：步骤5)贫甘醇溶液从再沸器...

【专利技术属性】
技术研发人员：何瑛，
申请(专利权)人：何瑛，
类型：发明
国别省市：甘肃,62