摘要：甘醇法脱水是天然气集输处理领域常用的露点控制方法,海洋和陆上边远区块气田目前都迫切需要高效紧凑的甘醇脱水吸收技术以降本增效。将三甘醇雾化成微小液滴,同时提高气液两相流动的湍流程度,进而强化气液传质过程,是实现天然气三甘醇脱水吸收设备高效化和紧凑化的有效途径。基于上述过程强化理念,国内外研究人员先后开发了旋流管式接触吸收塔板、超重力旋转填料床、管式气液并流雾化混合接触吸收器等高效气液吸收传质设备,并成功应用于天然气甘醇脱水处理。在系统介绍典型高效天然气脱水设备结构和工作原理的基础上,阐述了相应开展的室内和现场试验研究,并对各自的性能和适用场合进行总结。总的来看,由于管式天然气脱水技术在质量、体积和安装布置方面具有显著优点,能够较好地满足海洋和陆上边远区块气田开发的现实需求,应该给予高度关注并加强自主设计研发,以助力我国天然气产业蓬勃发展。

摘要：天然气在进入管网输送之前必须经过脱水处理,目前常用的天然气脱水方法主要有冷干法、液体吸收法和固体吸附法。用于天然气脱水的固体吸附剂主要包括分子筛、氧化铝、介孔二氧化硅和金属有机框架材料(MOFs)等。随着更多海上气田的勘探开发,分子筛和氧化铝等传统吸附剂已无法满足对大量天然气的净化需求,需要使用具有更高负载能力的吸附剂。介孔二氧化硅和MOFs具有高化学稳定性、低密度、高孔隙度的优点,且使用寿命长,避免了频繁更换,作为天然气脱水吸附剂具有潜在优势。围绕高比表面积、孔体积、亲水性和再生能力等综述了介孔二氧化硅和金属有机框架材料(MOFs)在天然气脱水方面的研究进展。介孔二氧化硅具有良好的亲水性和机械稳定性,可在高压力范围内使用,提升处理装置的效率。然而介孔二氧化硅主要是通过溶胶-凝胶法合成,老化时间较长,且传统的蒸发干燥法无法保持完全凝胶的结构。未来有望通过超临界流体干燥法获得具有更好物化性质和孔结构的介孔二氧化硅,进一步提高介孔二氧化硅的吸附能力。MOFs作为无机物和有机物结合形成的多孔材料,具有高度规则的孔结构和可调的性质,且金属离子与配体官能团的自由电子对之间的化学或物理相互作用,使其具有较高的天然气吸附脱水效率和优异的再生循环性能。最后指出,需要进一步研究复杂工况下的MOFs吸附脱水能力、长周期运行稳定性以及高压工况、造粒及不同分离过程(变压吸附和变温吸附)对MOFs的影响,并开发MOFs低成本规模化制备技术实现工业化应用。

摘要：天然气加工处理工艺过程中,脱水装置是一个重要的操作单元,在采用TEG脱水的工艺中,板式泡罩塔盘和规整填料是2个比较普遍的内件类型。本文通过实例设计过程,在工艺软件模拟和水力学计算的基础上,分析了2种内件结构之间的技术经济差异,初步显示出喷射型塔盘在处理易发泡体系、扩产改造和提高传质效率三方面的优越性能。

摘要：为了探究超音速天然气脱水装置螺旋导流器的最优叶片出口角,文中基于某天然气的实际组分,设计了超音速低温分离器的螺旋导流器,并利用FLUENT软件对其螺旋流发展段进行了模拟分析,将数值模拟结果与理论计算和同类设备进行性能对比,验证了其结构的合理性。分别对叶片出口角为20°,25°,30°,35°,40°螺旋导流器的模拟结果进行分析得出:出口角从20°增大至25°时,切向速度大幅度减小,继续增大,其值变化较小;不同出口角下,轴向速度基本不变,而径向速度变化较大,出口角30°时,径向速度波动最小,稳定性最高;通过比较动能与压降比值的差异,出口角25°—35°时,其值较好。综合来看,叶片出口角在30°左右其速度分布与压降损失最为合理。

摘要：为了清除天然气在开采过程中携带的水蒸气,避免天然气在管道运输过程中可能遇到的管道腐蚀和管道阻塞问题,有必要在天然气进入管道运输前进行除水处理。在众多天然气脱水方法中,高分子膜法脱水是最具有性价比的方法。通过研究溶解—渗透机理,从水蒸气在膜中的溶解性和渗透性这两个最能影响膜性能的方面出发,研究了引入亲水性基团、增大自由体积、添加固体填料等方面对膜性能的影响;同时重点从填料类型与设计因素等方面展开分析,深入研究了天然气脱水膜材料构建策略。研究表明,通过引入亲水性基团增强水蒸气在膜上的溶解性和增大自由体积分数增强水蒸气在膜内的渗透性均可大幅增强膜性能,固体填料的加入更是能同时改善水蒸气在膜上的溶解性和水蒸气在膜内的渗透性。高分子膜法去除天然气中的水蒸气具有巨大的潜力,构建提高天然气膜脱水性能的高分子膜材料十分重要。

摘要：本文归纳甘醇脱水工艺原理和特点,总结了该工艺设计的重点,讨论了甘醇吸收法脱水的工艺特点及不同露点降下甘醇脱水的工艺计算,明确了甘醇吸收法脱水工艺参数的设计和计算范围,针对其工艺特点形成了一套较为标准的、操作性强、简单实用的工艺设计流程,并通过软件模拟验证了本设计流程和计算方法的准确性。

摘要：针对目前油田中转站天然气脱水过程中存在的问题,设计研制一种新型旋流式天然气脱水装置,介绍了结构与工作原理,并对现场试验数据进行对比分析,证明了该装置具有良好脱水效果。

摘要：超音速脱水工艺具有占地少、投资少的优点,首次在渤海某油气田应用。文章介绍了超音速脱水工艺流程,研究了该工艺的工作原理和技术特点,并与三甘醇脱水工艺进行了对比。

摘要：随着天然气工业的发展,天然气的净化处理备受关注。旋流分离器作为一种新型的净化处理装置,其结构简单、分离效率高、处理量大、经济效益好,成为气-液两相分离研究的新课题和新热点。文中用流体动力学软件Fluent对旋流分离器内部流场和液滴的运动状况进行了数值模拟研究,在模拟过程中,采用k-epsilon(2eqn)方程来模拟气相旋流流动。模拟结果表明,旋流分离器内部流场呈旋转分布,分为内、外两个流场,在不同流动区域,气体压力场、速度场分布成规则变化;液滴的运动较为复杂,带有随机性;总体运动轨迹的形状与气相流场的分布趋于一致。

摘要：利用基于危险与可操作性(HAZOP)结果的安全完整性等级(SIL)半定量分析方法,对天然气脱水装置的安全仪表系统设计进行改进,使其风险降低到可接受标准以内。该方法首先从HAZOP分析结果中选取高风险场景,再评价相关安全措施的有效性,以确定是否有足够有效的安全措施,最后根据评价结果判断新增SIS的必要性,以及需要达到SIL的等级。结果表明:利用该方法可以准确确认安全仪表系统的SIL等级,进而采取有效措施降低运行天然气脱水装置的风险水平。