氣體脫水

氣體中所含水份會隨送氣管溫度降低而分離出冷凝水,有時甚至凍結,從而產生供氣故障。水分的存在不僅會降低商品天然氣的管道輸送能力和氣體熱值,而且在一定條件下會形成水化物,堵塞管路、設備,從而增加集氣管路壓降,影響平穩供氣。當氣體中含有酸性氣體時,液態水更會加速H₂S和CO₂對管道和設備的腐蝕。當用冷凝法(溫度低於-40℃)從天然氣內回收C₂₊組分時,更需要深度脫水,防止冷凝溫度下產生冰或水合物。因而,油氣田生產的天然氣一般總需要脫水,以滿足氣體後續加工工藝、管輸和商品天然氣對水含量的要求。由於常用醇胺水溶液脫酸氣,故天然氣脫水過程常在脫酸之後進行。

基本介紹

• 中文名：氣體脫水
• 外文名：Gas dehydration
• 作用：減少供氣故障

氣體脫水方法

氣體脫水方式大致分以下幾種:

用液體或固體吸水劑吸收

脫水劑有乙二醇、氯化鋰水溶液、氯化鈣水溶液、固體氯化鋰及氯化鈣等。

用固體乾燥劑吸附

吸附劑有矽膠、氧化鋁凝膠、活性氧化鋁及分子篩等。

用加壓及冷卻使水份冷凝分離的方法

用冷凍機冷卻要以氨、氟利昂為冷凍劑。此外也採用將燃料氣與水直接接觸,使燃料氣冷至接近水溫以提高冷卻效果的方法。

氣體脫水設備

由於煤層瓦斯抽放是在較低壓力下進行的,氣體中含有大量的水,為防止氣體輸送管線中水合物的形成,必須除去這些水。除去氣體中的水的最常用方法是使用液體乾燥劑,如乙二醇。可以使用三甘醇(TEG)、二甘醇(DEG)、單乙基二醇(MEG)或亞乙基二醇(EG),其中TEG因熱穩定性好而最為常用。

乙二醇乾燥劑系統由下列設備組成：

(1)入口氣體洗滌器。

(2)乙二醇一氣體接觸塔。

(3)乙二醇熱變換器。

(4)乙二醇再生器。

(5)過濾器。

(6)乙二醇泵。

惰性氣體的脫水處理

常用的惰性氣體有氮氣、氬氣和氦氣。由於氮氣價廉易得,且絕大多數試劑在其中能保持穩定,是最為常用的。氬氣和氦氣的純度高,且化學穩定性好,它們對敏感化合物的保護作用比氮氣更強。對於特別敏感的化合物,使用前還需進一步脫除其中的極少量的水分和氧。

從氣體中除去水分的方法有：

(1)將氣體低溫冷卻,使水的分壓降低而冷凝。

(2)將氣體壓縮使水的分壓升高而凝結。

(3)利用乾燥劑。實驗室常用的是第三種方法。將氣流通過裝有適當乾燥劑的柱子就可將氣體中的水分脫除。

實驗室常用的乾燥劑有五氧化二磷、高氯酸鎂、4A或5A分子篩及細孔矽膠等。五氧化二磷的乾燥效果很好,但它吸水迅速面在表面形成一層磷酸黏膜,從而使吸水速度急劇下降。高氯酸鎂在多數情況下是一種優良的乾燥劑,它能與水形成一定的水合物,吸水容量大,並可在真空和250℃下再生。分子篩是實驗室最常用的乾燥劑,它脫水快,容量大,並可做成適當的形狀。分子篩的再生只要在真空下或乾燥氣流中加熱即可。細孔矽膠用於乾燥氣體,其乾燥效能及吸水量也較好,可於300℃再生。