第二节天然气脱水一、天然气脱水的必要性二、天然气脱水方法三、天然气脱水深度四、溶剂吸收脱水1.甘醇脱水的基本原理从分子结构看，每个甘醇分子中都有两个羟基〔ＯＨ）。羟基在结构上与水相似，可以形成氢键，氢键的特点是能和电负性较大的原子相连，包括同一分子或另一分子中电负性较大的原子，所以甘醇与水能够完全互溶，并表现出很强的吸水性。甘醇水溶液将天然气中的水蒸气萃取出来形成甘醇稀溶液，使天然气中水汽量大幅度下降。2.甘醇的物理性质常用甘醇的物理性质三甘醇吸收剂的特点3.三甘醇脱水流程和设备三甘醇脱水工艺流程示意图三甘醇脱水工艺中主要设备有原料气分离器、吸收塔、闪蒸罐、过滤器、贫/富液换热器、再生塔和重沸器等。(2)原料气分离器(3)吸收塔(4)闪蒸罐天然气在甘醇溶液中的溶解度（指101.325kPa，20℃的气体体积）(5)过滤器(6)贫/富换热器(7)再生塔4.影响三甘醇脱水效果的参数5.三甘醇富液再生方法（1〕气体汽提三甘醇溶液汽提法再生示意图a.汽提气进入方式汽提气量对三甘醇浓度的影响工业上经常采用双塔流程和三塔流程。由再沸器分布管进入再生系统最常用的是管壳式换热器。M—某些碱金属或碱土金属离子，如Li、Na、Mg、Ca等；(2)吸附法脱水工艺参数活性氧化铝是一种多孔、吸附能力较强的吸附剂。三甘醇脱水工艺流程示意图硅胶吸附水蒸气的性能特别好，且具有较高的化学和热力稳定性。按孔隙大小，分成细孔和粗孔两种。分子筛能按照物质的分子大小进行选择吸附。III—热(冷)吹气入口；三甘醇溶液汽提法再生示意图6）、再生能耗、吸附剂寿命作技术经济比较，一般为8h～24h。三甘醇溶液汽提法再生示意图吸附周期应根据气中含水量、空塔流速、床层高径比〔不应小于1.325kPa，20℃的气体体积）影响脱水效果的主要参数有：（2〕共沸蒸馏再生三甘醇溶液共沸蒸馏再生示意图分子筛脱水宜用于要求深度脱水的场合〔1ppm以下），分子筛宜采用4A型或5A型。最常用的是管壳式换热器。两台吸附器的运行图示意图氧化铝入口温度介于硅胶与分子筛之间而接近于分子筛。进床层的原料气温度不宜过高，最高不超过50℃。M—某些碱金属或碱土金属离子，如Li、Na、Mg、Ca等；富TEG溶液的再生系统〔提浓）。天然气脱水用的是细孔硅胶，平均孔径20～30Å。吸附法脱水时，应根据工艺要求作技术经济比较，选择合适的吸附剂；由再沸器预热后经贫液汽提柱进入。一、天然气脱水的必要性甘醇是直链的二元醇，其通用化学式是CnH2n(OH)2。由再沸器预热后经贫液汽提柱进入系统的汽提效果更佳，可以减少汽提气用量。当天然气露点要求不很低时，可采用氧化铝或硅胶脱水。最常用的是管壳式换热器。共沸蒸馏再生的特点五、固体吸附法脱水1.吸附脱水原理2.固体吸附剂常用吸附剂的物性（1〕活性氧化铝活性氧化铝吸附剂的特点(2)硅胶典型硅胶的组成硅胶吸湿量可达到40%左右。按孔隙大小，分成细孔和粗孔两种。粗孔硅脱的比表面积〔3～5）×102m2/g，细孔硅胶约为〔6～7）×102m2/g。天然气脱水用的是细孔硅胶，平均孔径20～30Å。硅胶吸附水蒸气的性能特别好，且具有较高的化学和热力稳定性。但硅胶与液态水接触很易炸裂，产生粉尘，增加压降，降低有效湿容量。（3〕分子筛分子筛通常分为X型和A型两类。它们的吸附机理是相同的，区别在于晶体结构的内部特征。A型分子筛具有与沸石构造类似的结构物质，所有吸附均发生在晶体内部孔腔内。X型分子筛能吸附所有能被A型分子筛吸附的分子，并且具有稍高的容量。13X型分子筛中吸附象芳香烃这样的大分子。各类分子筛的pH值约为10，在pH=5～12范围内是稳定的。在处理酸性天然气时，若吸附液的pH值小于5，就应采用抗酸分子筛。分子筛表面具有较强的局部电荷，因而对极性分子和不饱和分子有很高的亲和力，水是强极性分子，分子直径为2.7～3.1Å，比通常使用的分子筛孔径小，所以分子筛是干燥气体和液体的优良吸附剂。常用分子筛的性能表分子筛的主要特点具有高效吸附特性。分子筛在低水汽分压、高温、高气体流速等苛刻的条件下仍然保持较高的湿容量。如图1-2-6所示，例如在100℃时，分子筛的湿容量是15%，而活性氧化铝小于3%，硅胶小于1%。各种吸附剂在1.33kPa水蒸气分压下的平衡湿吸附容量吸附剂的选用当天然气露点要求不很低时，可采用氧化铝或硅胶脱水。氧化铝不宜处理酸性天然气。低压气脱水，宜用硅胶〔或氧化铝〕与分子筛双层联合脱水。3.脱水流程及主要参数1—在吸附的干燥器；2—在再生(包括热吹和冷吹)的干燥器；3—程序切换阀；I—含水天然气；II—脱水后天然气；III—热(冷)吹气入口；IV—热(冷)吹气出口两台吸附器的运行图示意图1—在吸附的吸附器；2