三甘醇装置运行存在问题及处理方法

摘 要 天然气分公司北I-1深冷站在2012年11月6日投用了一套三甘醇脱水装置，该装置利用三甘醇的亲水性，用于给再生气进行脱水，以保证外输气露点合格。文章介绍了三甘醇装置自投用以来存在的问题及解决的建议。

关键词 三甘醇脱水装置；存在问题；解决建议

中图分类号：TE53 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）08-0104-01

1 相关定义

脱水：即用于描述从气体或液体中脱除水分的工艺过程的术语。

露点：又称露点温度，是天然气冷却时，水从天然气中冷凝下来的温度。天然气中水蒸汽的量通常用其露点表示。

三甘醇：是三乙二醇的别名，为无色无臭有吸湿性粘稠液体。用作溶剂、萃取剂、干燥剂。

2 再生气脱水的必要性

外输天然气中含水会造成以下危害：①天然气中有水汽存在时，会减少输气管道对天然气的输送能力，降低天然气的热值；②会形成水合物，限制或堵塞管线中气体的流动，严重时会堵塞阀门、管线等，影响平衡输气；③会造成管道腐蚀，减少管线的使用寿命，严重时还会引起管道破裂等突发事件，造成天然气的大量泄漏和安全事故；④会使燃气加热炉的燃烧器熄火，有可能造成爆炸。

深冷装置分子筛再生气含水值较高，该部分气体进入外输气管网，危害性较大。为避免外输气管网含水，现可采用两种方式，一是再生气返回压缩机入口，二是对再生气进行脱水后外输。

但再生气返回压缩机入口不利于装置平稳运行。主要表现在以下两个方面：①再生气压力远高于压缩机入口气压力，返回入口影响压缩机进气量；②再生气返回压缩机入口，增大了压缩机能耗。

基于以上原因，十分有必要实现再生气脱水后外输。

3 装置简介

2012年北I-1深冷装置在再生气分水罐后增设了一套三甘醇脱水装置，对去外输的再生气进行深度脱水。

此套脱水装置主要设备包括三甘醇吸收塔、甘醇泵2台、机械过滤器1台、活性炭过滤器1台、再生气-贫液换热器，贫、富液换热器，三甘醇再生组合装置1套（重沸器、精馏柱、气提柱、甘醇缓冲罐、电加热器），具有如下优点：①装置采用经典成熟的甘醇吸收脱水工艺，脱水效果好；②甘醇泵可利用装置系统的压力实现甘醇的增压循环；③装置配备先进的电加热器，运行稳定，热效率高；④装置根据重沸器温度传感器实现电加热器自动启停控制；⑤装置可实现超温自动联锁保护功能，确保装置安全运行；⑥装置结构紧凑，自成独立系统，安装快捷，搬迁方便，流程简捷，操作方便。

4 工艺流程简述

1）天然气脱水流程。再生气首先经过吸收塔底设立的分离器，分离掉再生气中2 μm以上游离态液滴及固体杂质，进入吸收塔下部的气液分离段，经过上升管通过填料与从塔上部进入的贫三甘醇充分接触，气液传质交换，脱除掉再生气中的水份后，经塔顶捕雾丝网由塔顶部出塔。

脱水后的再生气出塔后，经过套管式气体-甘醇换热器与进塔前热贫甘醇换热，降低贫三甘醇进塔温度，换热后进入外输气汇管，输至界区。

2）三甘醇再生流程。贫三甘醇由塔上部进入吸收塔，吸收水分的富甘醇与部分高压再生气的气液混合物作为动力进入甘醇泵。

从甘醇泵出来的富甘醇进入三甘醇精馏柱顶部盘管换热后进入机械过滤器及活性炭过滤器。过滤掉富甘醇中的固体杂质、烃类及三甘醇再生时的降解物质。然后富甘醇进入板式贫富液换热器，与由再生重沸器下部缓冲罐流出的贫甘醇换热升温后进入三甘醇精馏柱，通过精馏段、塔顶回流及塔底重沸的综合作用，使富甘醇中的水份及部分烃类分离出塔。重沸器中的贫甘醇经贫液汽提柱，溢流至重沸器下部三甘醇缓冲罐。

贫液在缓冲罐中经过缓冲罐外壁的冷却，进入板式贫富液换热器，与富甘醇换热，温度降至60℃左右进甘醇泵，经泵增压后进套管式气液换热器与脱水后的再生气换热，进入吸收塔。

3）辅助流程。从吸收塔出口再生气管线上引出一股干气作为装置自用气，经压力调节阀节流并稳压后进入三甘醇再生重沸器，加热后引伸至贫液汽提柱下部，作为贫液汽提气，来提高再生后贫甘醇的浓度。由于目前检测贫甘醇浓度大于99%，已达到再生标准，此项汽提流程暂未投用。

5 存在问题

1）三甘醇出现流失情况。在三甘醇脱水装置的运行中，再生气压力一直控制稳定，同时流量只根据再生需要调节，未出现大幅波动情况下，三甘醇缓冲罐液位突然下降，从现场地面观察，也没有从精馏柱烟囱喷出甘醇的痕迹，判断可能因以下几种问题导致三甘醇流失：①流量变化时，导致再生气携带三甘醇进入外输气，引起甘醇流失；②甘醇泵泵次高于25次/分钟，富甘醇带入精馏柱水份增加，蒸汽量增大，三甘醇随蒸汽一起排放出精馏柱；③吸收塔底排液不及时，导致大量水份随甘醇进入精馏柱，蒸汽量增加，出现甘醇从烟囱喷出情况。

处理措施：泵次调整为15次/分钟，加强塔底排液，继续观察三甘醇系统运行状态。

2）三甘醇设备无保温防护。此套三甘醇脱水装置，甘醇线并未安装电伴热或采取保温措施，突发装置停机与再生气系统故障后，吸收塔压力降至0.8 MPa以下，甘醇泵失去动力源无法继续运行，存留在管线中，当环境温度较低时，甘醇粘度增加，待恢复运行后脱水效果变差，影响外输气露点质量；同时含水的富甘醇容易在管线内形成冻堵，影响脱水装置的平稳运行。

处理措施：建议在甘醇管线上加装保温，在橇装上安装保护箱体。

3）排污线不完善，且无液位远传及自动排污系统。此套三甘醇脱水装置，吸收塔底部排污线与原稳回油线相连，目前该排污线并未安装出口单流阀，原稳装置回油出现倒流至排污线内的情况，造成排污线堵塞，排污困难；由于排污时必须保留液封，而此条排污线采用球阀手动排污，增加了准确控制塔底液位难度；另塔底液位并未安全数据远传，岗位人员只能通过现场监控液位，给岗位操作带来了极大的不便。

处理措施：2013年已经上设计计划，将在三甘醇装置增设液位远传，调节阀控制排污，并加装单流阀。

4）三甘醇再生塔顶排放气味大。三甘醇再生塔塔顶排出的气体中大部分为水蒸气，同时还含有甲烷及少量的重烃。设计保证分离出的这部分气体中甲烷及重烃含量极少，符合大气污染物无组织排放国家标准，但从目前装置运行中观察，排放气体中化学气味较浓。

处理措施：建议对该气体进行检测，并对排放系统进行

改造。

6 结论

北I-1深冷站三甘醇脱水装置为天然气分公司引进的第一套给再生气进行脱水的装置，该装置的平稳运行可以保证冬季外输气露点合格，降低外输管网冻堵率，而本文对北I-1深冷站一年来三甘醇脱水装置运行时存在问题进行分析和处理，为分公司继续开展三甘醇脱水项目提供意见及建议。

参考文献

[1]蒋洪，杨昌平.天然气三甘醇脱水装置节能分析[J].石油与天然气化工，2010（04）.

[2]李进超.三甘醇脱水装置投产常见故障分析及排除[J].科技与企业，2013（01）.

作者简介

李雪峰（1977-），男，2009年6月毕业于大庆石油学院石油工程专业，现工作于天然气分公司油气加工七大队维修队。endprint