三甘醇(Triethylene glycol,TEG),別名二縮三乙二醇,無色無臭透明粘稠液體??捎米飨跛崂w維素、橡膠、樹脂、油脂、油漆、農(nóng)藥等的溶劑;空氣殺菌劑;聚氯乙烯、聚醋酸乙烯樹脂、玻璃纖維和石棉壓制板的三甘醇脂類增塑劑等;還用于有機合成,如生產(chǎn)高沸點和良好低溫性能的剎車油。
因三甘醇可與水混溶,所以在工業(yè)上也常用來作為天然氣、油田伴生氣和二氧化碳的脫水劑。以下將簡要介紹其在天然氣脫水過程中的應用進展。
背景
在天然氣從采出至消費的各個處理或加工步驟中,水是最常見的雜質(zhì)組分。天然氣中的水通常為飽和水。一般認為,天然氣中的水分只有在以液態(tài)水的形式存在時才是有害的,因為液態(tài)水的存在將導致冰及水合物的形成、設(shè)備腐蝕與開裂及影響管道輸氣效率等諸多操作問題。故天然氣脫水工藝是處理過程中的重要環(huán)節(jié)。
有一系列方法可用于原料天然氣脫水,并使之達到管輸或深度脫水要求,按其工藝原理大致可分為壓縮與冷凍(物理)分離法、溶劑吸收法和固體吸附劑法三類。其中,以三甘醇(TEG)為代表的溶劑吸收法是目前天然氣工業(yè)中應用最普遍的脫水工藝。使用三甘醇作為脫水劑具有吸水力強,在天然氣中溶解度低,沸點高,易再生,投資小等優(yōu)點。
Drizo 工藝 [1,2]
傳統(tǒng)的三甘醇脫水流程所得到的三甘醇貧液濃度低,對于脫水深度要求較高的情況無法達到要求。因此,研究人員在傳統(tǒng)三甘醇脫水流程的基礎(chǔ)上做出了改進,稱為 Drizo 工藝。
套經(jīng)改進的 Drizo 工藝深度脫水裝置于 1999 年在匈牙利 Szeged 油田建成投產(chǎn),該裝置用于膨脹機法輕烴回收的原料氣脫水。處理量為 384×104 m3/d,脫水塔操作壓力 5.0~6.0 MPa,溫度 20~35 ℃。經(jīng)深度脫水后的原料氣能適應脫甲烷塔頂 -108 ℃、表壓 1.6 MPa 的低溫?,F(xiàn)場以卡爾-費休法測定的貧 TEG 中水分體積分數(shù)約 0.1×10-6,實際已低至測量儀器下限;對應的TEG質(zhì)量分數(shù)超過 99.999%。當原料氣進裝置的溫度為30 ℃時,出口干氣露點預計達到-130 ℃以下。
Drizo 脫水工藝是在傳統(tǒng)脫水工藝的基礎(chǔ)上引入共沸再生的改進工藝流程。其關(guān)鍵在于在再生塔之后設(shè)置三相分離器,分離氣相,水和共沸劑,以循環(huán)利用共沸劑,減少損失。共沸劑本身具有不溶于水和三甘醇的特性,因此,Drizo 脫水工藝過程中的三甘醇損失量少,回收得到的三甘醇貧液濃度高,脫水后干天然氣的水露點低。
參考文獻
[1] 陳賡良. 天然氣三甘醇脫水工藝的技術(shù)進展[J]. 石油與天然氣化工. 2016, 44(6): 1-9.
[2] 賀三,劉陽,樊林華,等. DRIZO脫水工藝模擬分析[J].天然氣與石油. 2016, 01.