天然气的脱水三甘醇基本要求第一节概述水的危害（为何要脱水？）：天然气中液相水存在时，在一定条件下会形成水合物，堵塞管路、设备、影响集输生产的正常进行。对于含有CO2、H2S等酸性气体的天然气，由于液相水的存在，会造成设备、管道的腐蚀。天然气脱水深度要求1．低温冷凝法2．溶剂吸收脱水法3．固体吸附脱水法有时采用2、3两种方式相结合的两步脱水法：第一步用溶剂吸附法使天然气达到一定的露点降；第二步用固体吸附法来达到深度脱水的目的。第二节溶剂吸收法脱水从分子结构看，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。因此甘醇水溶液可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、甘醇的物理性质一甘醇（乙二醇）、二甘醇、三甘醇、四甘醇三甘醇（TEG）的优点是：(1)沸点较高(285.5℃)，比二甘醇（244.8℃）约高40℃，可在较高的温度下再生，即使在常压下再生贫液浓度也可达98.5～98.7%以上，因而露点降比二甘醇多8～22℃左右。(2)蒸气压较低。27℃时，仅为二甘醇的20%，因而损耗小。(3)热力学性质稳定。理论热分解温度(206.7℃)约比二甘醇（164.4℃）高40℃。二、三甘醇吸收脱水的原理流程图7-6所示为一典型的板式吸收塔。脱水吸收塔通常有6~12个塔盘。流程中各设备的作用是：入口分离器除去自由水、液烃和盐水，以避免由于溶液发泡而造成的溶剂损失和塔效率的下降；雾液分离器分离干气携带的ＴＥＧ吸收塔是气流传质的场所，使气相中的水分转入ＴＥＧ中；泵输送设备；贫液冷却器冷却贫甘醇以达到需要的温度；闪蒸器使富液闪蒸除去进入富液中的轻组分，减少再生塔的再生负荷；贫／富液热交换器使贫液温度下降，富液温度升高，充分利用热能；流程中各设备的作用是：问题：提高三甘醇贫液浓度的方法(1)减压再生可将三甘醇提浓至98.5%（质）以上。但减压系统比较复杂，限制了该法的应用。(2)气体汽提典型流程见图7-7。气体汽提是将甘醇溶液同热的汽提气接触，以降低溶液表面的水蒸气分压，使甘醇溶液得以提浓到98.5%(质)以上。此法是现行三甘醇脱水装置中应用较多的再生方法。7-7(3)共沸再生共沸再生流程见图7-8。共沸剂与三甘醇溶液中的残留水形成低沸点共沸物汽化，从再生塔顶流出，经冷凝冷却后，进入共沸物分离器，分去水后，共沸剂用泵再打回重沸器。共沸剂最常用的是异辛烷。可将甘醇溶液提浓至99.99%(质)，干气露点可低达-73℃。7-8三、三甘醇法脱水的工艺参数选取原则1．入口气体温度（1）在恒定压力条件下，当入口气体温度升高时，入口气体的含水量增加。也就是说，在较高的温度下，甘醇不得不清除更多的水量才能符合要求。（2）气体温度的升高，会导致所需的吸收塔塔径的增加。这是由于温度升高实际上增大了气流的速度所致。（3）最低的气体入口温度应高于水合物形成的温度并应总是高于10C。若低于10C，甘醇会变稠。低于15~21C，甘醇会同气体中的液体烃类形成稳定的乳化液，并在塔内导致发泡。入口气温度超过48C将导致三甘醇的损失增大。通常所设计的三甘醇装置的入口气体温度都在26~43C之间。2．塔内压力认为3.45~8.27MPa的脱水压力是最经济的。为什么？3．贫甘醇的温度多数设计要求贫甘醇温度较吸收塔的出口气体温度高10C。为什么？4．吸收塔的塔板数在甘醇循环率和贫甘醇浓度恒定情况下，塔板数越多，露点降越大。由于再沸器的热负荷与甘醇循环率有直接的关系，故所用的塔板数愈多，节约燃料也愈多。通常多数塔板都定为6~8块。5．甘醇的浓度在给定了甘醇循环率和塔板数的情况下，贫甘醇的浓度越高，露点降就越大。7-9对于露点降，增加贫甘醇浓度较增加循环率更有效。6．甘醇再（重）沸器温度甘醇同汽提气的接触能降低离开再沸器的贫甘醇中水的浓度。在常温常压下，常使用被水蒸气饱和的湿气作为汽提气。8．甘醇循环率７．２．４三甘醇脱水装置的工艺计算一．吸收塔的工艺计算2、吸收剂贫三甘醇溶液用量的确定2、吸收剂贫三甘醇溶液用量的确定（续）3、吸收塔塔板数的确定3、吸收塔塔板数的确定（续）3、吸收塔塔板数的确定（续）3、吸收塔塔板数的确定（续）图7-16克列姆塞尔吸收因子图3、吸收塔塔板数的确定（续）4．甘醇吸收塔的选型和塔径计算泡罩塔塔径计算设计气体质量流量式中G——被处理气体的质量流量，kg/h，按下式计算G=0.05Q（7-18）或G=0.00173QMn（7-19）其中Q——被处理气体的体积流量，基米3