高含硫天然气集气站三甘醇脱水工艺对比

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　　摘要：截止到目前，三甘醇脱水工艺在天然气工业之中比较常见，该项工艺可以对高含硫气田之中的天然气进行脱水处理，避免水合物对其产生影响。本文根据以往工作经验，对典型三甘醇脱水工艺进行介绍，并从工艺流程的改进、脱水工艺对比两方面，论述了高含硫天然气集气站三甘醇脱水工艺研究情况，希望可以对相关工作起到一定帮助作用。
　　关键词：高含硫天然气;三甘醇;脱水工艺
　　原油以及天然气脱水是整个油气田开发过程中重要组成部分，尤其是在井口天然气开采上，会存在大量饱和水蒸气。当含水量超过一定范围之后，天然气之中的二氧化碳等将会集聚在管道内部，对管道产生腐蚀效果。另外，由于水的存在，管道输送能力将会明显下降，产生大量动力和能源浪费现象。因此，相关部门需要做好天然气水分的脱除工作。
　　1 典型三甘醇脱水工艺
　　1.1 工艺流程
　　在处理过程中，当湿天然气进入到分离器之后，首先进行的是固体杂质分离等操作，完成后，天然气将会前往吸收塔底部，与注入的三甘醇溶液形成接触性脱水，当塔顶天然气经过再次分离后便会继续向外输入。三甘醇富液经过塔底之后，便会进入到闪蒸罐之中，对其中存在的烃类气体进行消除。当上述流程全部完成时，三甘醇富液便会进入到三级过滤，提升三甘醇的温度，经过换热之后，可以为后续吸收和再生操作提供有利条件。除此之外，富甘醇通过再生塔换热后，在泵的作用下，可以在吸收塔之中得到循环应用。
　　1.2 工艺模拟
　　在三甘醇脱水工艺模拟上，可以通过HYSYS进行。其中，原料气压为7.101MPa，主体温度为40℃，整体处理量可以达到400×104m3/d。从具体模拟结果之中可以看出，闪蒸罐中的三甘醇富液H2S摩尔分数能够达到10.99%，而在闪蒸气中，该类物质的摩尔分数为77.46%，从中可以得到H2S具体的排放速率。在很多国家之中，对H2S气体排放标准有明确的控制标准，而且极为严格。如果再生废气在灼烧之后外排，同样需要面对二氧化硫的排放浓度限制，并对周围环境带来更大影响。因此，整个H2S三甘醇外排方式也会被代替。
　　2 高含硫天然气集气站三甘醇脱水工艺研究情况
　　2.1 艺流程的改进
　　2.1.1 方案一
　　由于三甘醇富液之中含有大量的H2S，如果将其直接放入到再生系统之中，由于再生系统温度较高，很容易对管道和设备产生腐蚀效果。再生气和闪蒸气H2S排放速率较高，如果单纯使用焚烧排放，无法与国家标准相符。为此，本研究利用再生气体回收工艺来弥补上述不足，该方案所使用的工艺装置与之前三甘醇处理相同，只是加装了一个压缩装置。在该装置内部，可以实现闪蒸气和再生塔塔顶气体压缩工作，而且整个脱水装置可以实现对上述气体的重复使用。三甘醇富液可以从集液箱中排出，在经过液位控制阀之后进入到闪蒸罐中，将H2S和烃类物质蒸出，利用富液控制阀进行过滤，成功消除机械杂质和降解产物。除此之外，三甘醇贫液经过冷却器冷却之后，可以直接运输到吸收塔上部，实现三甘醇吸收和再循环。由于该方案的作用，闪蒸气和再生气均可以得到回收，避免H2S气体大量进入到空气中。但该项操作系统十分复杂，很容易字在处理时出现泄漏问题，运行成本也较大。由于富液之中存在大量H2S，可能会直接进入到再生系统之中，对管道和设备产生腐蚀。
　　2.1.2 方案二
　　为了将闪蒸气和再生气的处理问題解决，可以使用三甘醇富液的气提操作。研究人员将下部集液箱之中的三甘醇富液进行提取，与装置下部净化气直接接触，此时，富液之中的很多H2S将会融入到净化气之中，之后返回到原料气管线。此时，塔底富液也会进入到闪蒸罐之中，释放少量H2S和烃类。然后让富液进入到缓冲罐，实现贫液交换操作，这样一来，富液也会进入到精馏柱之中，在重沸器之中得到提浓。
　　2.2 脱水工艺对比
　　上述方案在改进之后纷纷在工业领域上得到了应用，例如在法国拉克气田之中，使用了TEG富液气提工业，将H2S摩尔分数从14.2%降低到0.8%。从这里也可以看出，低压富液气提脱水工艺效果更好，在降低H2S排放量的同时，避免对周围环境污染。所以说，低压富液气提脱水工艺值得推广。
　　3 总结
　　综上所述，通过对三甘醇再生工艺的改进操作，可以将再生气污染问题全面解决，让再生废气直接进入到燃料气系统之中，最终实现废物的二次利用。另外，低压富液气提工业具备流程短等特点，可以在实际生产工作之中大范围使用，降低H2S的排放量。
　　参考文献：
　　[1]吕鹏飞.三甘醇脱水系统工艺参数敏感性分析与参数优化[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（03）：177-178.
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