天然氣的礦場集輸工藝

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1、Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,257,第二章 天然氣的礦場集輸工藝,天然氣水汽含量；,天然氣水合物的形成；,天然氣水合物的防止措施。,第一節(jié) 天然氣水合物生成與防止,一. 天然氣水汽含量,天然氣在地層溫度和壓力條件下含有飽和水汽，天然氣的水汽含水量取決于天然氣的溫度、壓力和組成等條件。,天然氣含水汽量，通

2、常用絕對濕度、相對濕度和水露點表示,。,絕對濕度和飽和含水量,天然氣絕對濕度：,指一立方米天然氣中所含水汽的克數(shù)，單位可用,g/m,3,表示。,天然氣的飽和含水量,:,在一定溫度和壓力下，天然氣中可能含有的最大水汽量，即天然氣與液態(tài)平衡時的含水汽量。,水露點,天然氣水露點,是指天然氣在一定壓力下析出第一滴水時的溫度，即天然氣飽和水汽量對應的溫度。,工程設(shè)計中普遍采用是查圖法和公式法。,圖2-1 天然氣飽和含水量圖,非酸性天然氣含水量估算,（1）非酸性天然氣含水量可用下式計算：,W,非酸性,天然氣飽和含水量，,m,g/m,3,；,W,O,烴實際含水量，查圖2-1；,C,RD,相對密度校正系數(shù),，

3、查圖2-,1,；,C,S,含鹽量校正系數(shù),，查圖,2-,1,。,W=0.983W,o,C,RD,C,S,酸性天然氣含水量估算,（,2,）硫化氫加二氧化碳總含量摩爾濃度小于40%的天然氣含水量可用下式計算：,W,天然氣飽和含水量，,mg/m,3,；,W,C,烴實際含水量，查圖2-1；,W,H,H,2,S,實際含水量，查圖2-,3,；,W,O, CO,2,實際含水量，查圖,2-,2,；,y,c,氣體中除,CO,2,，,H,2,S,的摩爾含量；,y,H,，,y,O,氣體中,H,2,S,，,CO,2,的摩爾含量。,圖2-,2,二氧化碳的水汽含量圖,圖2-,3,硫化氫的水汽含量圖,2. 天然氣相對濕度,

4、在一定溫度和壓力下，天然氣絕對濕度和飽和含水量之比則為,天然氣相對濕度,。,= e / e,s,二.,天,天,然,然氣,水,水合,物,物,天然,氣,氣水,合,合物,的,的結(jié),構(gòu),構(gòu)和,形,形成,；,；,天然,水,水合,物,物生,成,成條,件,件預,則,則；,天然,水,水合,物,物防,止,止措,施,施。,1,、天,然,然氣,水,水合,物,物的,結(jié),結(jié)構(gòu),和,和形,成,成,天然,氣,氣水,合,合物,是,是,在一,定,定的,溫,溫度,和,和壓,力,力條,件,件下,，,，天,然,然氣,中,中某,些,些氣,體,體組,分,分（,甲烷,、,、,乙,乙烷,、,、丙,烷,烷,、,、,CO,2,等）,與,與,液態(tài)

5、,水,水形,成,成,的,白色,結(jié),結(jié)晶,固,固體,，,，外,觀,觀類,似,似松,散,散的,冰,冰或,致,致密,的,的雪,，,，密,度,度為,0.88,0.90,g/cm,3,。,水合,物,物的,結(jié),結(jié)構(gòu),圖2-,4,天然,氣,氣水,合,合物,的,的結(jié),構(gòu),構(gòu),2.,天,天,然,然氣,水,水合,物,物的,形,形成,條,條件,必要,條,條件,：,：,氣體,處,處于,水,水汽,的,的飽,和,和或,過,過飽,和,和狀,態(tài),態(tài)并,存,存在,游,游離,水,水；,有,有足,夠,夠高,的,的壓,力,力和,足,足夠,低,低的,溫,溫度,。,。,輔助,條,條件,：,：如,壓,壓力,的,的脈,動,動，,氣,氣體,的

6、,的高,速,速流,動,動，,流,流向,突,突變,產(chǎn),產(chǎn)生,的,的攪,動,動、,彎,彎頭,、,、孔,板,板、,閥,閥門,、,、粗,糙,糙的,管,管壁,等,等。,3,、天,然,然氣,水,水合,物,物生,成,成條,件,件預,測,測,預測,天,天然,氣,氣水,合,合物,生,生成,條,條件,（,（溫,度,度或,壓,壓力,）,）的,方,方法,比,比較,多,多，,而,而常,用,用的,有,有經(jīng)驗,圖,圖解,法,法、,相,相平,衡,衡常,數(shù),數(shù)法,（,（,Katz,法）,和,和統(tǒng),計,計熱,力,力學,法,法。,經(jīng)驗,圖,圖解,法,法,由天,然,然氣,的,的相,對,對密,度,度，,根,根據(jù),預,預測,形,形成,水

7、,水合,物,物的,壓,壓力,溫,度,度曲,線,線（,圖,圖2-,5,）求,出,出形,成,成水,合,合物,的,的最,低,低溫,度,度（,最,最低,壓,壓力,）,）。,圖2-,5,對含,H,2,S,的天,然,然氣,，,，由,于,于誤,差,差較,大,大，,不,不宜,使,使用,。,。若,相,相對,密,密度,在,在兩,條,條曲,線,線之,間,間，,可,可采,用,用內(nèi),插,插法,進,進行,近,近似,計,計算,。,。,圖2-,5,預測,形,形成,水,水合,物,物的,壓,壓力-溫,度,度曲,線,線,由于,水,水合,物,物是,一,一晶,狀,狀固,體,體物,質(zhì),質(zhì)，,天,天然,氣,氣中,一,一旦,形,形成,水,水

8、合,物,物，,極,極易,在,在閥,門,門、,分,分離,器,器入,口,口、,管,管線,彎,彎頭,及,及三,通,通等,處,處形,成,成堵,塞,塞，,嚴,嚴重,時,時影,響,響天,然,然氣,的,的收,集,集和,輸,輸送,，,，因,此,此必,須,須采,取,取措,施,施防,止,止,水合,物,物,生成,。,。通常,在,在天,然,然氣,集,集輸,系,系統(tǒng),采,采取,加,加熱,法,法,和,注抑,制,制劑,法,法防,止,止水,合,合物,形,形成。,4,、,、防,止,止水,合,合物,形,形成,的,的措,施,施,加熱,法,法,提高,天,天然,氣,氣節(jié),流,流前,的,的溫,度,度，,或,或敷,設(shè),設(shè)平,行,行于,采,

9、采氣,管,管線,的,的熱,水,水伴,隨,隨管,線,線，,使,使氣,體,體流,動,動溫,度,度保,持,持在,天,天然,氣,氣的,水,水露,點,點以,上,上，,是,是防,止,止水,合,合物,生,生成,的,的有,效,效方,法,法。,礦,礦場,常,常用,的,的加,熱,熱設(shè),備,備有,管,管殼,式,式換,熱,熱器,和,和水,套,套加,熱,熱爐,。,。,加熱,法,法,管殼,式,式換,熱,熱器,水套,加,加熱,爐,爐,注抑,制,制劑,法,法,1.,抑,抑制,劑,劑的,種,種類,和,和特,性,性,可以,用,用于,防,防止,天,天然,氣,氣水,合,合物,生,生成,的,的抑,制,制劑,分,分為,有,有機,抑,抑制

10、,劑,劑和,無,無機,抑,抑制,劑,劑兩,類,類。,有機,抑,抑制,劑,劑有,甲,甲醇,和,和甘,醇,醇類,化,化合,物,物；,無機,抑,抑制,劑,劑有,氯,氯化,鈉,鈉、,氯,氯化,鈣,鈣及,氯,氯化,鎂,鎂等,。,。,天然,氣,氣集,輸,輸?shù)V,場,場主,要,要采,用,用有,機,機抑,制,制劑,，,，這,類,類抑,制,制劑,中,中又以甲,醇,醇、,乙,乙二,醇,醇和,二,二甘,醇,醇最常,使,使用,。,。,抑制,劑,劑的,加,加入,會,會使,氣,氣流,中,中的,水,水分,溶,溶于,抑,抑制,劑,劑中,，,，改,變,變水,分,分子,之,之間,的,的相,互,互作,用,用，,從,從而,降,降低,表

11、,表面,上,上水,蒸,蒸氣,分,分壓,，,，達,到,到抑,制,制水,合,合物,形,形成,的,的目,的,的。,廣,廣泛,采,采用,的,的醇,類,類天,然,然氣,水,水合,物,物抑,制,制劑,的,的物,理,理化,學,學性,質(zhì),質(zhì)如,表,表2-,2,所列,。,。,有機,抑,抑制,劑,劑的,種,種類,項 目,甲醇,乙二醇,二甘醇,相對分子量,32.04,62.1,106.1,密度，,g/cm,3,(25),0.7928 (20),1.110,1.113,冰點(沸點)， ,-97.8(64.7),-13(197.3),-8(244.8),粘度，,mPas(25),0.5945 (20),16.5,28.

12、2,毒性與狀態(tài),無色易燃有中等,毒性,無色無毒有甜味,液體,無色無毒甜味、粘稠液體,表2-,2,常用,抑,抑制,劑,劑的,物,物理,化,化學,性,性質(zhì),第二,節(jié),節(jié),氣,氣,田,田集,輸,輸流,程,程,氣井,集氣,站,站,天然,氣,氣處,理,理廠,首站,一、,集,集輸,系,系統(tǒng),的,的組,成,成,氣田,礦,礦場,集,集輸,流,流程,氣田,礦,礦場,集,集輸,流,流程,分,分為,：,：,氣田,集,集輸,管,管網(wǎng),流,流程,氣田,集,集輸,站,站場,工,工藝,流,流程,二、,氣,氣田,集,集輸,管,管網(wǎng),類,類型,氣田,集,集輸,管,管網(wǎng),流,流程,可,可分,為,為四,種,種型,式,式：,線型,管

13、,管網(wǎng),；,；,放射,型,型管,網(wǎng),網(wǎng)；,成組,型,型管,網(wǎng),網(wǎng)；,環(huán)型,管,管網(wǎng),。,。,集輸,管,管網(wǎng),流,流程,類,類型,如,如圖2-,6,所示,。,。,圖2-,6,集輸,管,管網(wǎng),的,的類,型,型,a-,線型,管,管網(wǎng),；,；,b-,放射,型,型管,網(wǎng),網(wǎng)；,c-,組,合,合,型,型,管,管,網(wǎng),網(wǎng),；,；,d-,環(huán),型,型,管,管,網(wǎng),網(wǎng),；,；1-,氣,氣,井,井,；,；2-,集,集,氣,氣,站,站,；,；3-,集,集,氣,氣,管,管,道,道,；,；4-,集,集,氣,氣,總,總,站,站,或,或,增,增,壓,壓,站,站,線,型,型,管,管,網(wǎng),網(wǎng),線,型,型,管,管,網(wǎng),網(wǎng),流,流,

14、程,程,的,的,管,管,網(wǎng),網(wǎng),呈,呈,樹,樹,枝,枝,狀,狀,，,，,經(jīng),經(jīng),氣,氣,田,田,主,主,要,要,產(chǎn),產(chǎn),氣,氣,區(qū),區(qū),的,的,中,中,心,心,建,建,一,一,條,條,貫,貫,穿,穿,氣,氣,田,田,的,的,集,集,氣,氣,干,干,線,線,，,，,將,將,位,位,于,于,干,干,線,線,兩,兩,側(cè),側(cè),各,各,井,井,的,的,氣,氣,集,集,入,入,干,干,線,線,，,，,并,并,輸,輸,到,到,集,集,氣,氣,總,總,站,站,。,。,如,如,圖,圖2-,6,（,a,）,）,所,示,示,。,。該,流,流,程,程,適,適,用,用,于,于,氣,氣,藏,藏,面,面,積,積,狹,狹,長

15、,長,且,且,井,井,網(wǎng),網(wǎng),距,距,離,離,較,較,大,大,的,的,氣,氣,田,田,。,。,四,四,川,川,臥,臥,龍,龍,河,河,氣,氣,田,田,就,就,是,是,采,采,用,用,這,這,種,種,流,流,程,程,，,，,其,其,特,特,點,點,是,是,適,適,宜,宜,于,于,單,單,井,井,集,集,氣,氣。,放,射,射,型,型,管,管,網(wǎng),網(wǎng),放,射,射,型,型,管,管,網(wǎng),網(wǎng),有,有,幾,幾,條,條,線,線,型,型,集,集,氣,氣,干,干,線,線,從,從,一,一,點,點,（,（,集,集,氣,氣,站,站,）,）,呈,呈,放,放,射,射,狀,狀,分,分,開,開,，,，,如,如,圖,圖2-,6,

16、（,b,）,）,所,示,示,。,。適,用,用,于,于,氣,氣,田,田,面,面,積,積,較,較,大,大,，,，,井,井,數(shù),數(shù),較,較,多,多,，,，,且,且,地,地,面,面,被,被,自,自,然,然,條,條,件,件,所,所,分,分,割,割,的,的,礦,礦,場,場。,環(huán),型,型,管,管,網(wǎng),網(wǎng),環(huán),型,型,管,管,網(wǎng),網(wǎng),流,流,程,程,如,如,圖,圖2-,6,（,d,）,）,所,示,示,。,。適,用,用,于,于,面,面,積,積,較,較,大,大,的,的,圓,圓,形,形,或,或,橢,橢,圓,圓,形,形,氣,氣,田,田。,具,具,備,備,上,上,述,述,條,條,件,件,的,的,氣,氣,田,田,，,，,

17、如,如,果,果,地,地,形,形,復,復,雜,雜,，,，,氣,氣,田,田,處,處,于,于,大,大,山,山,深,深,谷,谷,中,中,，,，,則,則,不,不,宜,宜,采,采,用,用,，,，,而,而,以,以,采,采,用,用,放,放,射,射,型,型,管,管,網(wǎng),網(wǎng),為,為,宜,宜,。,。,四,四,川,川,威,威,遠,遠,氣,氣,田,田,即,即,采,采,用,用,這,這,種,種,流,流,程,程,。,。其,特,特,點,點,是,是,：,：,氣,氣,量,量,調(diào),調(diào),度,度,方,方,便,便,，,，,環(huán),環(huán),形,形,集,集,氣,氣,干,干,線,線,局,局,部,部,發(fā),發(fā),生,生,事,事,故,故,也,也,不,不,影,影

18、,響,響,正,正,常,常,供,供,氣,氣。,組,合,合,型,型,管,管,網(wǎng),網(wǎng),成,組,組,型,型,管,管,網(wǎng),網(wǎng),流,流,程,程,如,如,圖,圖2-,6,（,c,）,）,所,示,示,。,。各,種,種,管,管,網(wǎng),網(wǎng),結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu),形,形,式,式,都,都,有,有,各,各,自,自,的,的,優(yōu),優(yōu),缺,缺,點,點,，,，,適,適,用,用,于,于,不,不,同,同,具,具,體,體,使,使,用,用,場,場,合,合,，,，,大,大,部,部,分,分,集,集,輸,輸,管,管,網(wǎng),網(wǎng),采,采,用,用,包,包,括,括,樹,樹,枝,枝,狀,狀,、,、,放,放,射,射,狀,狀,、,、,環(huán),環(huán),狀,狀,結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu)

19、,在,在,內(nèi),內(nèi),混,混,合,合,結(jié),結(jié),構(gòu),構(gòu),，,，,其,其,中,中,前,前,面,面,兩,兩,種,種,組,組,合,合,最,最,為,為,常,常,見,見,。,。威,遠,遠,氣,氣,田,田,就,就,有,有,東,東,、,、,西,西,、,、,南,南,、,、,北,北,四,四,條,條,集,集,氣,氣,干,干,線,線,和,和,一,一,個,個,環(huán),環(huán),形,形,管,管,網(wǎng),網(wǎng),，,，,而,而,且,且,是,是,樹,樹,枝,枝,狀,狀,，,，,放,放,射,射,狀,狀,和,和,環(huán),環(huán),形,形,管,管,網(wǎng),網(wǎng),流,流,程,程,兼,兼,備,備,，,，,是,是,四,四,川,川,集,集,氣,氣,流,流,程,程,型,型,式,

20、式,最,最,多,多,的,的,氣,氣,田,田,。,。,管,網(wǎng),網(wǎng),壓,壓,力,力,等,等,級,級,集,氣,氣,管,管,網(wǎng),網(wǎng),的,的,壓,壓,力,力,等,等,級,級,分,分,為,為,高,高,壓,壓,、,、,中,中,壓,壓,和,和,低,低,壓,壓,三,三,種,種,：,：,高,壓,壓,集,集,氣,氣,：,：,壓,壓,力,力,在,在10,MPa,以,上,上,；,；,中,壓,壓,集,集,氣,氣,：,：,壓,壓,力,力,在,在1.6,MPa,10MPa,；,；,低,壓,壓,集,集,氣,氣,：,：,壓,壓,力,力,在,在1.6,MPa,以,下,下,。,。,三,、,、,氣,氣,田,田,集,集,輸,輸,站,站,

21、場,場,工,工,藝,藝,流,流,程,程,集,輸,輸,站,站,場,場,流,流,程,程,按,按,管,管,轄,轄,井,井,數(shù),數(shù),分,分,為,為單,井,井,集,集,輸,輸,流,流,程,程和多,井,井,集,集,輸,輸,流,流,程,程；,集,輸,輸,站,站,場,場,流,流,程,程,按,按,天,天,然,然,氣,氣,分,分,離,離,溫,溫,度,度,高,高,低,低,可,可,分,分,為,為常,溫,溫,分,分,離,離,工,工,藝,藝,流,流,程,程和低,溫,溫,分,分,離,離,工,工,藝,藝,流,流,程,程,。,。,1.,井,井,場,場,裝,裝,置,置,井,場,場,裝,裝,置,置,主,主,要,要,功,功,能,能,

22、：,：,調(diào),控,控,氣,氣,井,井,的,的,產(chǎn),產(chǎn),量,量,和,和,輸,輸,送,送,壓,壓,力,力,；,；,防,止,止,天,天,然,然,氣,氣,形,形,成,成,水,水,合,合,物,物,。,。,井,場,場,裝,裝,置,置,流,流,程,程,通,通,常,常,有,有,兩,兩,種,種,類,類,型,型,：,：加,熱,熱,天,天,然,然,氣,氣,防,防,止,止,水,水,合,合,物,物,流,流,程,程,和,和,注,注,入,入,抑,抑,制,制,劑,劑,防,防,止,止,水,水,合,合,物,物,流,流,程,程。,井,場,場,加,加,熱,熱,流,流,程,程,加,熱,熱,流,流,程,程,如,如,圖,圖2-,7,所,示,

23、示,。,。,一,一,般,般,適,適,用,用,于,于,氣,氣,井,井,產(chǎn),產(chǎn),量,量,較,較,小,小,的,的,井,井,場,場,裝,裝,置,置,，,，,壓,壓,力,力,小,小,于,于30,MPa,的,高,高,壓,壓,氣,氣,井,井,，,，,產(chǎn),產(chǎn),量,量,小,小,于,于1,10,5,m,3,/d,。,。,圖2-,7,井,場,場,加,加,熱,熱,防,防,止,止,水,水,合,合,物,物,流,流,程,程,W,g,氣井；,V,W,采氣樹針,形,形閥；,H,hl,一次加熱,器,器；,V,gc,氣井流量,調(diào),調(diào)控閥；,H,h2,二次加熱,器,器；,V,pc,采氣管線,起,起點壓力,調(diào),調(diào)控閥；,V,goc,裝

24、置截斷,閥,閥；,L,f,采氣管線,；,；,T,溫度計；,P,壓力表,井場注抑,制,制劑流程,井場注抑,制,制劑流程,如,如圖2-,8,所示。一,般,般當產(chǎn)量,大,大于110,5,m,3,/d,時，宜采,用,用注抑制,劑,劑防止水,合,合物的井,場,場流程，,但,但同時應,與,與集氣站,的,的流程配,套,套。,圖2-,8,井場注抑,制,制劑防止,水,水合物流,程,程,W,g,氣井；,V,W,采氣樹針,形,形閥；,V,Si,抑制劑注,入,入器；,V,gc,氣井流量,調(diào),調(diào)控閥；,V,PC,采氣管線,起,起點壓力,調(diào),調(diào)控閥；,V,goc,裝置截斷,閥,閥；,L,f,采氣管線,；,；,T,溫度計；

25、,P,壓力表,2、常溫,分,分離集氣,站,站流程,常溫分離,：,：天然氣,在,在分離器,操,操作壓力,下,下，以不,形,形成水合,物,物溫度條,件,件下進行,氣,氣,-,液分離。,常溫分離,的,的集氣站,流,流程有常溫單井,集,集氣站流,程,程和常溫多井,集,集氣站流,程,程。,（1）常,溫,溫分離單,井,井集氣站,流,流程,常溫單井,集,集氣站流,程,程有兩種,流,流程型式,。,。圖2-,9,所示流程,為,為氣、油,和,和水三相,分,分離，適,用,用于天然,氣,氣中油和,水,水含量都,較,較多的氣,井,井。圖2-,10,所示流程,為,為氣液二,相,相分離，,適,適用于天,然,然氣中含,水,水

26、量或含,油,油量較多,的,的氣井。,圖2-,9,常溫單井,集,集氣站流,程,程（三相,分,分離）,圖2-,10,常溫單井,集,集氣站流,程,程（二相,分,分離）,（2）常,溫,溫分離多,井,井集氣站,流,流程,常溫多井,集,集氣站流,程,程有三種,流,流程型式,：,：,三相分離,流,流程、二,相,相分離流,程,程和多井,輪,輪換計量,流,流程。圖2-,11,所示流程,為,為氣、油,和,和水三相,分,分離，適,用,用于油和,水,水含量都,較,較多的氣,井,井。圖2-,12,所示流程,為,為氣液二,相,相分離，,適,適用于含,水,水量或含,油,油量較多,的,的氣井。,圖2-,11,常溫多井,集,集

27、氣站流,程,程（三相,分,分離）,圖2-,12,常溫多井,集,集氣站流,程,程（二相,分,分離）,圖2-,13,所示流程,為,為常溫集,氣,氣多井輪,換,換計量流,程,程，適用于單,井,井產(chǎn)量較,低,低而井數(shù),較,較多的氣,田,田。全站按,井,井數(shù)多少,設(shè),設(shè)置一個,或,或數(shù)個計,量,量分離器,供,供各井輪,換,換計量；,再,再按集氣,量,量多少設(shè),置,置一個或,數(shù),數(shù)個生產(chǎn),分,分離器，,分,分離器供,多,多井共用,。,。,（3）常,溫,溫分離多,井,井輪換計,量,量流程,圖2-,13,常溫多井,輪,輪換計量,集,集氣站流,程,程,四川川中,的,的磨溪氣,田,田氣井多,，,，單井產(chǎn),氣,氣量

28、小（,平,平均單井,氣,氣量1.4910,4,m,3,/d）,又屬于同,一,一產(chǎn)層，,因,因此除試,驗,驗區(qū)26,口,口井作連,續(xù),續(xù)分離計,量,量外，其,余,余85口,井,井采用輪,換,換分離計,量,量。,（3）縸,溫,溫分離多,井,井輪換計,量,量流程,3、低溫,分,分離集氣,站,站流程,低溫分離,集,集輸站功,能,能：收集,氣,氣井天然,氣,氣；對收,集,集天然氣,在,在站內(nèi)進,行,行低溫分,離,離回收液,烴,烴；對天,然,然氣進行,壓,壓力調(diào)控,以,以滿足集,氣,氣管線輸,壓,壓要求；,計,計量。,（3）低,溫,溫分離集,氣,氣站流程,低溫分離,集,集氣站流,程,程分為兩,種,種類型。

29、,一種流程,類,類型為圖2-1,4,所示，液,烴,烴和甘醇,富,富液在站,內(nèi),內(nèi)不進行,分,分離，以,混,混合方式,出,出料，將,混,混合液直,接,接輸至液,烴,烴穩(wěn)定處,理,理。,另一種流,程,程類型為,圖,圖2-,15,所示，液,烴,烴和甘醇,富,富液在站,內(nèi),內(nèi)經(jīng)過分,離,離后分別,輸,輸至液烴,穩(wěn),穩(wěn)定裝置,和,和甘醇再,生,生裝置處,理,理。,圖2-1,4,低溫分離,集,集氣站原,理,理流程圖,（,（液烴和,甘,甘醇富液,混,混合出料,）,）,圖2-,15,低溫分離,集,集氣站原,理,理流程圖,（,（液烴和,甘,甘醇富液,分,分離后出,料,料）,低溫集氣,站,站的典型,流,流程,圖2

30、-1,6,是四川中,壩,壩低溫集,氣,氣站原理,流,流程圖，,該,該站是節(jié),流,流膨脹低,溫,溫分離集,氣,氣站的典,型,型工藝流,程,程。,節(jié)流后溫,度,度：-15-18 ,；,；,抑制劑：,乙,乙二醇,圖2-1,6,四川中壩,低,低溫集氣,站,站流程圖,思考題,（,1,）除了加,熱,熱法、注,入,入抑制劑,法,法，防止,水,水合物生,成,成方法還,有,有哪些？,（,2,）為什么,采,采用大壓,差,差截流閥,節(jié),節(jié)流降壓,，,，氣體的,溫,溫度會降,低,低？,第三節(jié),天,天然氣脫,水,水,天然氣脫,水,水的必要,性,性,溶劑吸收,法,法脫水,固體,吸,吸附,法,法脫,水,水,一.,天,天然,

31、氣,氣脫,水,水的,必,必要,性,性,天然,氣,氣脫,水,水的,必,必要,性,性；,天然,氣,氣脫,水,水方,法,法；,天然,氣,氣脫,水,水深,度,度。,天然,氣,氣脫,水,水的,必,必要,性,性,水的,析,析出,將,將降,低,低輸,氣,氣量,，,，增,加,加動,力,力消,耗,耗,；,；,水的,存,存在,將,將加,速,速,H,2,S,或,CO,2,對管,線,線和,設(shè),設(shè)備,的,的腐,蝕,蝕；,導致,生,生成,水,水合,物,物，,使,使管,線,線和,設(shè),設(shè)備,堵,堵塞,或,或降,低,低它,們,們負,荷,荷。,因上,述,述三,方,方面,原,原因,，,，所,以,以有,必,必要,對,對天,然,然氣,

32、進,進行,脫,脫水,處,處理,。,。,天然,氣,氣脫,水,水深,度,度,露點,降,降：脫,水,水前,含,含水,天,天然,氣,氣的,露,露點,與,與脫,水,水后,干,干氣,的,的露,點,點之,差,差。,滿足,用,用戶,的,的要,求,求；,管輸,天,天然,氣,氣水,露,露點,在,在起,點,點輸,送,送壓,力,力下,，,，宜,比,比管,外,外環(huán),境,境最,低,低溫,度,度低57,；,；,對天,然,然氣,凝,凝液,回,回收,裝,裝置,，,，水,露,露點,應,應低,于,于最,低,低制,冷,冷溫,度,度5,7,。,天然,氣,氣脫,水,水方,法,法,低溫,冷,冷凝,法,法；,溶劑,吸,吸收,法,法脫,水,水

33、；,固體,吸,吸附,法,法脫,水,水。,二、,溶,溶,劑,劑吸,收,收脫,水,水,甘醇,脫,脫水,的,的基,本,本原,理,理,甘醇,的,的物,理,理性,質(zhì),質(zhì),三甘,醇,醇脫,水,水流,程,程和,設(shè),設(shè)備,甘醇,質(zhì),質(zhì)量,對,對脫,水,水效,果,果的,影,影響,三,甘,醇,脫,水,裝,置,1、,甘,甘醇,脫,脫水,的,的基,本,本原,理,理,甘醇,是,是直,鏈,鏈的,二,二元,醇,醇，,其,其通,用,用化,學,學式,是,是,C,n,H,2n,(OH),2,。,二甘,醇,醇(,DEG),和三,甘,甘醇(,TEG),的分,子,子結(jié),構(gòu),構(gòu)如,下,下：,從分,子,子結(jié),構(gòu),構(gòu)看,，,，每,個,個甘,

34、醇,醇分,子,子中,都,都有,兩,兩個,羥,羥基,（,（,）,。,。羥,基,基在,結(jié),結(jié)構(gòu),上,上與,水,水相,似,似，,可,可以,形,形成,氫,氫鍵,，,，氫,鍵,鍵的,特,特點,是,是能,和,和電,負,負性,較,較大,的,的原,子,子相,連,連，,包,包括,同,同一,分,分子,或,或另,一,一分,子,子中,電,電負,性,性較,大,大的,原,原子,，,，所,以,以甘,醇,醇與,水,水能,夠,夠完,全,全互,溶,溶，,并,并表,現(xiàn),現(xiàn)出,很,很強,的,的吸,水,水性,。,。,甘醇,水,水溶,液,液將,天,天然,氣,氣中,的,的水,蒸,蒸氣,萃,萃取,出,出來,形,形成,甘,甘醇,稀,稀溶,液,

35、液，,使,使天,然,然氣,中,中水,汽,汽量,大,大幅,度,度下,降,降。,甘醇,脫,脫水,的,的基,本,本原,理,理,吸收,脫,脫水,：,：是,根,根據(jù),吸,吸收,原,原理,，,，利,用,用親,水,水液,體,體與,天,天然,氣,氣的,逆,逆流,接,接觸,，,，從,而,而吸,收,收脫,出,出氣,體,體中,的,的水,蒸,蒸氣,。,。,脫,水,水,吸,吸,收,收,劑,劑,：,：,脫,脫,水,水,的,的,親,親,水,水,液,液,體,體,。,。,對,脫,脫,水,水,吸,吸,收,收,劑,劑,的,的,要,要,求,求,：,：,熱,熱,穩(wěn),穩(wěn),定,定,性,性,好,好,，,，,對,對,天,天,然,然,氣,氣,中

36、,中,水,水,蒸,蒸,氣,氣,親,親,和,和,力,力,強,強,等,等,等,等,。,。,甘,醇,醇,脫,脫,水,水,的,的,基,基,本,本,原,原,理,理,吸,附,附,劑,劑,要,要,求,求,對,天,天,然,然,氣,氣,水,水,蒸,蒸,氣,氣,很,很,強,強,親,親,合,合,力,力,熱,熱,穩(wěn),穩(wěn),定,定,性,性,好,好,脫,水,水,時,時,不,不,發(fā),發(fā),生,生,化,化,學,學,反,反,應,應,容,容,易,易,再,再,生,生,蒸,氣,氣,壓,壓,低,低,黏,黏,度,度,小,小,對,設(shè),設(shè),備,備,無,無,腐,腐,蝕,蝕,價,格,格,低,低,廉,廉,對,天,天,然,然,氣,氣,和,和,液,液,烴

37、,烴,溶,溶,解,解,度,度,較,較,低,低,起,泡,泡,乳,乳,化,化,傾,傾,向,向,小,小,常,用,用,脫,脫,水,水,吸,吸,收,收,劑,劑,比,比,較,較,2,、,、,三,三,甘,甘,醇,醇,脫,脫,水,水,流,流,程,程,和,和,設(shè),設(shè),備,備,三,甘,甘,醇,醇,脫,脫,水,水,工,工,藝,藝,流,流,程,程,如,如,圖,圖2-1,所,所,示,示,。,。,脫,脫,水,水,裝,裝,置,置,主,主,要,要,包,包,括,括,兩,兩,大,大,部,部,分,分,：,：,天,然,然,氣,氣,在,在,吸,吸,收,收,塔,塔,的,的,脫,脫,水,水,系,系,統(tǒng),統(tǒng),；,；,富,TEG,溶,液,液,

38、的,的,再,再,生,生,系,系,統(tǒng),統(tǒng),（,（,提,提,濃,濃,）,）,。,。,1.,工,工,藝,藝,流,流,程,程,圖2-1,三,三,甘,甘,醇,醇,脫,脫,水,水,工,工,藝,藝,流,流,程,程,三,甘,甘,醇,醇,再,再,生,生,方,方,法,法,加,熱,熱,再,再,生,生,（,（,熱,熱,降,降,解,解,限,限,制,制,）,）,減,壓,壓,再,再,生,生,（,（,系,系,統(tǒng),統(tǒng),復,復,雜,雜,）,）,汽,提,提,再,再,生,生,（,（,運,運,用,用,較,較,多,多,）,）,共,沸,沸,再,再,生,生,如,圖,圖2-1,所,所,示,示,，,，,三,三,甘,甘,醇,醇,脫,脫,水,水,工

39、,工,藝,藝,中,中,主,主,要,要,設(shè),設(shè),備,備,有,有,原,原,料,料,氣,氣,分,分,離,離,器,器,、,、,吸,吸,收,收,塔,塔,、,、,閃,閃,蒸,蒸,罐,罐,、,、,過,過,濾,濾,器,器,、,、,貧,貧/,富,富,液,液,換,換,熱,熱,器,器,、,、,再,再,生,生,塔,塔,和,和,重,重,沸,沸,器,器,等,等,。,。,主,要,要,設(shè),設(shè),備,備,進,口,口,氣,氣,滌,滌,器,器,其,功,功,能,能,是,是,分,分,離,離,出,出,原,原,料,料,氣,氣,中,中,烴,烴,類,類,夾,夾,帶,帶,的,的,固,固,體,體,或,或,液,液,滴,滴,，,，,如,如,砂,砂,子,

40、子,、,、,管,管,線,線,腐,腐,蝕,蝕,產(chǎn),產(chǎn),物,物,、,、,水,水,、,、,油,油,等,等,。,。,常,常,用,用,臥,臥,式,式,或,或,立,立,式,式,的,的,重,重,力,力,分,分,離,離,器,器,，,，,內(nèi),內(nèi),裝,裝,金,金,屬,屬,網(wǎng),網(wǎng),除,除,沫,沫,器,器,。,。,進,料,料,氣,氣,含,含,有,有,液,液,體,體,，,，,固,固,體,體,雜,雜,質(zhì),質(zhì),對,對,三,三,甘,甘,醇,醇,脫,脫,水,水,影,影,響,響,（,（,5,點,）,）,。,。,吸,收,收,塔,塔,吸,收,收,塔,塔,可,可,采,采,用,用,填,填,料,料,塔,塔,或,或,板,板,式,式,塔,塔,

41、，,，,塔,塔,頂,頂,應,應,設(shè),設(shè),置,置,除,除,沫,沫,器,器,。,。,雖,雖,泡,泡,罩,罩,塔,塔,型,型,的,的,效,效,率,率,略,略,低,低,于,于,浮,浮,閥,閥,型,型,，,，,但,但,三,三,甘,甘,醇,醇,溶,溶,液,液,比,比,較,較,粘,粘,稠,稠,，,，,塔,塔,內(nèi),內(nèi),的,的,液,液/,氣,氣,比,比,較,較,低,低,，,，,故,故,采,采,用,用,泡,泡,罩,罩,塔,塔,盤,盤,更,更,為,為,適,適,宜,宜,，,，,實,實,際,際,塔,塔,板,板,數(shù),數(shù),為,為4,10,塊,塊,。,。,塔,塔,徑,徑,小,小,于,于300,mm,時,應,應,采,采,用,用

42、,填,填,料,料,塔,塔,，,，,常,常,用,用,的,的,填,填,料,料,有,有,瓷,瓷,質(zhì),質(zhì),鞍,鞍,型,型,填,填,料,料,和,和,不,不,銹,銹,鋼,鋼,環(huán),環(huán),。,。,圖2-,2,吸,收,收,塔,塔,溫,溫,度,度,，,，,進,進,塔,塔,TEG,貧,液,液,濃,濃,度,度,和,和,出,出,塔,塔,干,干,氣,氣,平,平,衡,衡,露,露,點,點,關(guān),關(guān),系,系,起,泡,泡,增,增,多,多,進,氣,氣,溫,溫,度,度,較,較,高,高,將,將,增,增,加,加,裝,裝,置,置,的,的,脫,脫,水,水,負,負,荷,荷,和,和,增,增,大,大,甘,甘,醇,醇,的,的,氣,氣,化,化,損,損,失

43、,失,量,量,。,。,在,三,三,甘,甘,醇,醇,濃,濃,度,度,不,不,變,變,時,時,，,，,出,出,塔,塔,氣,氣,體,體,平,平,衡,衡,露,露,點,點,隨,隨,進,進,氣,氣,溫,溫,度,度,的,的,下,下,降,降,而,而,降,降,低,低,（,（,圖,圖2-,2,）,。,。,因,低,低,溫,溫,下,下,，,，,三,三,甘,甘,醇,醇,變,變,得,得,非,非,常,常,粘,粘,稠,稠,，,，,起,起,泡,泡,增,增,多,多,，,，,導,導,致,致,塔,塔,效,效,率,率,降,降,低,低,、,、,壓,壓,降,降,增,增,大,大,和,和,攜,攜,帶,帶,損,損,失,失,。,。,進,塔,塔,的

44、,的,天,天,然,然,氣,氣,溫,溫,度,度,應,應,維,維,持,持,在,在15,48,，,，,壓,壓,力,力,一,一,般,般,在,在,2.76-10.46MPa,。,進,氣,氣,溫,溫,度,度,通,常,常,貧,貧,甘,甘,醇,醇,的,的,進,進,塔,塔,溫,溫,度,度,應,應,比,比,塔,塔,內(nèi),內(nèi),氣,氣,體,體,溫,溫,度,度,高,高,3-8,。,貧,甘,甘,醇,醇,吸,吸,收,收,溫,溫,度,度,一,一,般,般,在,在,27-38,.,進,氣,氣,溫,溫,度,度,閃,蒸,蒸,分,分,離,離,器,器,三,甘,甘,醇,醇,裝,裝,置,置,中,中,有,有,一,一,定,定,量,量,的,的,烴,

45、烴,類,類,氣,氣,體,體,會,會,溶,溶,解,解,在,在,三,三,甘,甘,醇,醇,溶,溶,液,液,中,中,，,，,烴,烴,類,類,的,的,溶,溶,解,解,量,量,與,與,壓,壓,力,力,有,有,關(guān),關(guān),，,，,壓,壓,力,力,愈,愈,高,高,，,，,則,則,溶,溶,解,解,量,量,愈,愈,大,大,，,，,閃,閃,蒸,蒸,罐,罐,的,的,功,功,能,能,是,是,將,將,溶,溶,解,解,在,在,三,三,甘,甘,醇,醇,溶,溶,液,液,中,中,的,的,烴,烴,類,類,閃,閃,蒸,蒸,出,出,來,來,，,，,防,防,止,止,溶,溶,液,液,發(fā),發(fā),泡,泡,。,。,閃,蒸,蒸,分,分,離,離,器,器,

46、的,的,壓,壓,力,力,最,最,好,好,在,在,0.35-0.52MPa.,過,濾,濾,器,器,過,濾,濾,器,器,的,的,功,功,能,能,是,是,除,除,去,去,三,三,甘,甘,醇,醇,溶,溶,液,液,中,中,的,的,固,固,體,體,粒,粒,子,子,和,和,溶,溶,解,解,性,性,雜,雜,質(zhì),質(zhì),。,。,常,常,用,用,的,的,有,有,固,固,體,體,過,過,濾,濾,器,器,和,和,活,活,性,性,炭,炭,過,過,濾,濾,器,器,兩,兩,種,種,。,。,貧/,富,富,換,換,熱,熱,器,器,貧/,富,富,換,換,熱,熱,器,器,是,是,用,用,來,來,進,進,控,控,制,制,閃,閃,蒸,蒸,

47、罐,罐,和,和,過,過,濾,濾,器,器,的,的,富,富,液,液,溫,溫,度,度,，,，,回,回,收,收,貧,貧,液,液,的,的,熱,熱,量,量,，,，,使,使,富,富,液,液,升,升,溫,溫,到,到148,左,左,右,右,再,再,進,進,再,再,生,生,塔,塔,，,，,以,以,減,減,輕,輕,重,重,沸,沸,器,器,的,的,熱,熱,負,負,荷,荷,。,。,最,最,常,常,用,用,的,的,是,是,管,管,殼,殼,式,式,換,換,熱,熱,器,器,。,。,再,生,生,塔,塔,主,要,要,由,由,精,精,餾,餾,柱,柱,和,和,再,再,沸,沸,器,器,組,組,成,成,再,再,生,生,系,系,統(tǒng),統(tǒng),，

48、,，,其,其,功,功,能,能,是,是,蒸,蒸,出,出,富,富,三,三,甘,甘,醇,醇,中,中,的,的,水,水,，,，,使,使,之,之,提,提,濃,濃,。,。,無,汽,汽,提,提,氣,氣,時,時,，,，,塔,塔,頂,頂,溫,溫,度,度,控,控,制,制,在,在,99,；,有,汽,汽,提,提,氣,氣,時,時,，,，,塔,塔,頂,頂,溫,溫,度,度,控,控,制,制,在,在,88,；,當,回,回,流,流,流,流,量,量,約,約,為,為,水,水,蒸,蒸,氣,氣,的,的,排,排,放,放,量,量,30,%,，,柱,柱,頂,頂,排,排,放,放,的,的,水,水,蒸,蒸,氣,氣,中,中,甘,甘,醇,醇,損,損,失,

49、失,非,非,常,常,小,小,。,。,3,、,甘,甘,醇,醇,質(zhì),質(zhì),量,量,對,對,脫,脫,水,水,效,效,果,果,的,的,影,影,響,響,氧,氣,氣,竄,竄,入,入,系,系,統(tǒng),統(tǒng),；,；,甘,醇,醇,高,高,溫,溫,降,降,解,解,；,；,鹽,污,污,染,染,；,；,液,烴,烴,污,污,染,染,;,淤,渣,渣,污,污,染,染,。,。,3,、,甘,甘,醇,醇,質(zhì),質(zhì),量,量,對,對,脫,脫,水,水,效,效,果,果,的,的,影,影,響,響,氧,氣,氣,竄,竄,入,入,系,系,統(tǒng),統(tǒng),；,；,甘,醇,醇,氧,氧,化,化,變,變,質(zhì),質(zhì),生,成,成,腐,腐,蝕,蝕,性,性,有,有,機,機,酸,酸,

50、;,造,成,成,氧,氧,氣,氣,竄,竄,入,入,系,系,統(tǒng),統(tǒng),原,原,因,因,:,甘,醇,醇,儲,儲,罐,罐,沒,沒,采,采,用,用,惰,惰,性,性,氣,氣,體,體,密,密,封,封,;,甘,醇,醇,泵,泵,泄,泄,露,露,以,以,及,及,進,進,料,料,氣,氣,含,含,有,有,氧,氧,.,解,決,決,方,方,法,法,:,儲,罐,罐,采,采,用,用,微,微,正,正,壓,壓,或,或,氮,氮,氣,氣,密,密,封,封,;,避,免,免,甘,甘,醇,醇,泵,泵,泄,泄,露,露,加,入,入,抗,抗,氧,氧,化,化,劑,劑,.,3,、,甘,甘,醇,醇,質(zhì),質(zhì),量,量,對,對,脫,脫,水,水,效,效,果,果,

51、的,的,影,影,響,響,甘,醇,醇,高,高,溫,溫,降,降,解,解,；,；,重,沸,沸,器,器,溫,溫,度,度,低,低,于,于,204,;,火,管,管,傳,傳,熱,熱,表,表,面,面,熱,熱,流,流,密,密,度,度,小,小,于,于,25KW/m,2,;,定,期,期,清,清,除,除,火,火,管,管,傳,傳,熱,熱,表,表,面,面,上,上,熱,熱,斑,斑,，,，,防,防,止,止,局,局,部,部,過,過,熱,熱,。,。,3,、,甘,甘,醇,醇,質(zhì),質(zhì),量,量,對,對,脫,脫,水,水,效,效,果,果,的,的,影,影,響,響,鹽,污,污,染,染,(,火,管,管,產(chǎn),產(chǎn),生,生,熱,熱,斑,斑,局,部,部

52、,過,過,熱,熱,燒,穿,穿,),；,含,鹽,鹽,大,大,于,于,0.0025,時,時,就,排,排,放,放,對,對,裝,裝,置,置,進,進,行,行,清,清,掃,掃,;,先,對,對,甘,甘,醇,醇,先,先,出,出,去,去,鹽,鹽,分,分,.,3,、,甘,甘,醇,醇,質(zhì),質(zhì),量,量,對,對,脫,脫,水,水,效,效,果,果,的,的,影,影,響,響,液,烴,烴,污,污,染,染,:,液,烴,烴,隨,隨,富,富,甘,甘,醇,醇,在,在,精,精,餾,餾,柱,柱,內(nèi),內(nèi),向,向,下,下,流,流,入,入,重,重,沸,沸,器,器,并,并,迅,迅,速,速,汽,汽,化,化,造,成,成,大,大,量,量,甘,甘,醇,醇,

53、被,被,氣,氣,體,體,從,從,柱,柱,頂,頂,被,被,帶,帶,走,走,.,液,烴,烴,來,來,源,源,:,進,料,料,氣,氣,帶,帶,過,過,來,來,;,貧,甘,甘,醇,醇,進,進,塔,塔,溫,溫,度,度,比,比,出,出,塔,塔,干,干,氣,氣,低,低,氣體,中,中重,烴,烴冷,凝,凝析,出,出,.,解決,方,方法,:,采用,進,進口,氣,氣滌,器,器,;,保持,貧,貧甘,醇,醇進,塔,塔溫,度,度比,出,出塔,干,干氣,高,高,6;,合理,設(shè),設(shè)計,三,三相,閃,閃蒸,分,分離,器,器尺,寸,寸,;,采用,活,活性,碳,碳過,濾,濾器,.,3,、甘,醇,醇質(zhì),量,量對,脫,脫水,效,效果,

54、的,的影,響,響,淤渣,污,污染,:,進料,氣,氣攜,帶,帶的,塵,塵土,/,泥沙,/,管道,污,污垢,/,腐蝕,產(chǎn),產(chǎn)物,沒經(jīng),過,過,進口,氣,氣滌,器,器進,入,入吸,收,收塔,與,與焦,油,油狀,烴,烴內(nèi),會,會沉,淀,淀出,來,來形,成,成具,有,有磨,損,損性,的,的黑,色,色粘,稠,稠狀,物,物質(zhì),.,影響,:,甘醇,泵,泵和,其,其他,設(shè),設(shè)備,侵,侵蝕,;,堵塞,塔,塔板,和,和精,餾,餾柱,填,填料,堵,堵塞,;,火管,產(chǎn),產(chǎn)生,熱,熱斑,解決,方,方法,:,過濾,使,使固,體,體含,量,量小,于,于,0.01,三、,固,固,體,體吸,附,附法,脫,脫水,吸附,脫,脫水,原

55、,原理,和,和工,藝,藝過,程,程；,常用,固,固體,吸,吸附,劑,劑的,性,性質(zhì),；,；,吸附,脫,脫水,工,工藝,流,流程,及,及主,要,要參,數(shù),數(shù)。,1、,吸,吸附,脫,脫水,原,原理,和,和工,藝,藝過,程,程,吸附,是,是用,多,多孔,性,性的,固,固體,吸,吸附,劑,劑處,理,理氣,體,體混,合,合物,，,，使,其,其中,一,一種,或,或多,種,種組,分,分吸,附,附于,固,固體,表,表面,上,上，,其,其他,的,的不,吸,吸附,，,，從,而,而達,到,到分,離,離操,作,作。,1.,基,基,本,本原,理,理,水是,一,一種,強,強極,性,性分,子,子，,分,分子,直,直徑,（,

56、（2.76,3.2,）,）,很小,。,。不,同,同的,多,多孔,性,性固,體,體的,孔,孔徑,是,是不,同,同的,，,，孔,徑,徑大,于,于3.2,的，,都,都可,以,以吸,附,附水,。,。吸,附,附能,力,力的,大,大小,與,與多,種,種因,素,素有,關(guān),關(guān)，,主,主要,是,是固,體,體的,表,表面,力,力。,基本,原,原理,吸附,類,類型,根據(jù),表,表面,力,力的,性,性質(zhì),可,可將,吸,吸附,分,分為,兩,兩大,類,類型,：,：,物理,吸,吸附,化學,吸,吸附,（1,）,）物,理,理吸,附,附,物理,吸,吸附,是,是指,流,流體,中,中被,吸,吸附,的,的分,子,子與,吸,吸附,劑,劑表

57、,面,面分,子,子間,為,為分,子,子間,吸,吸引,力,力,范,范德,華,華力,所,所造,成,成，,其,其吸,附,附速,度,度快,，,，吸,附,附過,程,程類,似,似于,氣,氣體,凝,凝聚,過,過程,。,。,物理,吸,吸附,當,當氣,體,體壓,力,力降,低,低或,系,系統(tǒng),溫,溫度,升,升高,時,時，,被,被吸,附,附的,氣,氣體,可,可以,容,容易,地,地從,固,固體,表,表面,逸,逸出,，,，而,不,不改,變,變氣,體,體原,來,來的,性,性質(zhì),，,，這,種,種現(xiàn),象,象稱,為,為脫,附,附。,吸附,和,和脫,附,附為,可,可逆,過,過程,，,，工,業(yè),業(yè)上,利,利用,這,這種,可,可逆,

58、性,性，,借,借以,改,改變,操,操作,條,條件,，,，使,吸,吸附,的,的物,質(zhì),質(zhì)脫,附,附，,達,達到,使,使吸,附,附劑,再,再生,、,、回,收,收或,分,分離,吸,吸附,質(zhì),質(zhì)的,目,目的,。,。,（1）,物,物理吸,附,附,化學吸,附,附類似,于,于化學,反,反應。,吸,吸附時,，,，吸附,劑,劑表面,的,的未飽,和,和化學,鍵,鍵與吸,附,附質(zhì)之,間,間發(fā)生,電,電子的,轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)移及,重,重新分,布,布，在,吸,吸附劑,的,的表面,形,形成一,個,個單分,子,子層的,表,表面化,合,合物。,吸,吸附中,將,將放生,的,的吸附,熱,熱。,（2）,化,化學吸,附,附,化學吸,附,附具有

59、,選,選擇性,，,，它僅,發(fā),發(fā)生在,吸,吸附劑,表,表面，,且,且吸附,速,速度較,慢,慢，是,不,不可逆,的,的過程,。,。要很,高,高的溫,度,度才能,把,把吸附,分,分子釋,放,放出來,，,，并且,釋,釋放出,來,來的氣,體,體常已,發(fā),發(fā)生化,學,學變化,，,，不復,呈,呈原有,的,的性質(zhì),。,。為了,提,提高化,學,學吸附,的,的速度,，,，常常,采,采用升,高,高溫度,的,的辦法,。,。,（2）,化,化學吸,附,附,在實際,過,過程中,，,，有時,物,物理吸,附,附與化,學,學吸附,可,可相伴,發(fā),發(fā)生，,同,同一物,質(zhì),質(zhì)在低,溫,溫時以,物,物理吸,附,附為主,，,，在高,溫

60、,溫時又,以,以化學,吸,吸附占,優(yōu),優(yōu)勢。,在,在通常,天,天然氣,吸,吸附操,作,作中，,主,主要是,物,物理吸,附,附。,（2）,化,化學吸,附,附,常用的,吸,吸附劑,在天然,氣,氣脫水,中,中常用,的,的吸附,劑,劑有三,種,種：,活性氧,化,化鋁；,硅膠；,分子篩,。,。,其主要,物,物性如,表,表,2-1,所示。,表,2-1,常用吸,附,附劑的,物,物性,（1）,活,活性氧,化,化鋁,活性氧,化,化鋁是,一,一種多,孔,孔、吸,附,附能力,較,較強的,吸,吸附劑,。,。對氣,體,體、蒸,氣,氣和某,些,些液體,中,中的水,分,分有良,好,好的吸,附,附能力,，,，再生,溫,溫度1

61、75315,。國,外,外天然,氣,氣脫水,常,常用的,活,活性,Al,2,O,3,有,F-1,型粒狀,、,、,H-151,型球狀,和,和,KA-201,型球狀,三,三種，,其,其化學,組,組成如,表,表,2-2,所示。,表,2-2,典型活,性,性氧化,鋁,鋁組成,活性氧,化,化鋁吸,附,附劑的,特,特點,經(jīng)活性,氧,氧化鋁,吸,吸附脫,水,水后，,油,油田氣,的,的露點,最,最高點,可,可達-73,；,；,但再生,時,時消耗,熱,熱量多,，,，選擇,性,性差，,易,易吸附,重,重烴，,呈,呈堿性,，,，不宜,處,處理含,酸,酸性氣,體,體較多,的,的天然,氣,氣。,(2),硅,硅,膠,膠,硅膠

62、是,粉,粉狀或,顆,顆粒狀,物,物質(zhì)，,粒,粒子外,觀,觀呈透,明,明或乳,白,白色固,體,體。分,子,子式為,mSiO,2, nH,2,O，,它是用,硅,硅酸鈉,與,與硫酸,反,反應生,成,成水凝,膠,膠，然,后,后洗去,硫,硫酸鈉,，,，將水,凝,凝膠干,燥,燥制成,。,。其典,型,型組成,如,如表,2-3,所示。,表,2-3,典型硅,膠,膠的組,成,成,硅膠吸,濕,濕量可,達,達到40%左,右,右。按,孔,孔隙大,小,小，分,成,成細孔,和,和粗孔,兩,兩種。,粗,粗孔硅,脫,脫的比,表,表面積,（,（35）10,2,m,2,/g，,細孔硅,膠,膠約為,（,（67）10,2,m,2,/g

63、。,天然氣,脫,脫水用,的,的是細,孔,孔硅膠,，,，平均,孔,孔徑2030,。,硅膠吸,附,附水蒸,氣,氣的性,能,能特別,好,好，且,具,具有較,高,高的化,學,學和熱,力,力穩(wěn)定,性,性。但,硅,硅膠與,液,液態(tài)水,接,接觸很,易,易炸裂,，,，產(chǎn)生,粉,粉塵，,增,增加壓,降,降，降,低,低有效,濕,濕容量,。,。,(2),硅,硅,膠,膠,（3）,分,分子篩,分子篩,是,是具有,骨,骨架結(jié),構(gòu),構(gòu)的堿,金,金屬的,硅,硅鋁酸,鹽,鹽晶體,。,。是的,一,一種高,效,效、高,選,選擇性,的,的固體,吸,吸附劑,。,。其分,子,子式如,下,下：,M,2/n,O,Al,2,O,3,x,SiO

64、,2,y,H,2,O,M,某些堿,金,金屬或,堿,堿土金,屬,屬離子,，,，如,Li、Na、Mg、Ca,等；,n,M,的價數(shù),；,；,x,SiO,2,的分子,數(shù),數(shù)；,y,水的分,子,子數(shù)。,分子篩,通,通常分,為,為,X,型和,A,型兩類,。,。它們,的,的吸附,機,機理是,相,相同的,，,，區(qū)別,在,在于晶,體,體結(jié)構(gòu),的,的內(nèi)部,特,特征。,A,型分子,篩,篩具有,與,與沸石,構(gòu),構(gòu)造類,似,似的結(jié),構(gòu),構(gòu)物質(zhì),，,，所有,吸,吸附均,發(fā),發(fā)生在,晶,晶體內(nèi),部,部孔腔,內(nèi),內(nèi)。,（3）,分,分子篩,X,型分子,篩,篩能吸,附,附所有,能,能被,A,型分子,篩,篩吸附,的,的分子,，,，

65、并且,具,具有稍,高,高的容,量,量。13,X,型分子,篩,篩中吸,附,附象芳,香,香烴這,樣,樣的大,分,分子。,各類分,子,子篩的,pH,值約為10，,在,在,pH=512,范圍內(nèi),是,是穩(wěn)定,的,的。在,處,處理酸,性,性天然,氣,氣時，,若,若吸附,液,液的,pH,值小于5，就,應,應采用,抗,抗酸分,子,子篩。,（3）,分,分子篩,分子篩,表,表面具,有,有較強,的,的局部,電,電荷，,因,因而對,極,極性分,子,子和不,飽,飽和分,子,子有很,高,高的親,和,和力，,水,水是強,極,極性分,子,子，分,子,子直徑,為,為2.73.1,，,比通常,使,使用的,分,分子篩,孔,孔徑小,，,，所以,分,分子篩,是,是干燥,氣,氣體和,液,液體的,優(yōu),優(yōu)良吸,附,附劑，,常,常用分,子,子篩的,特,特性見,表,表,2-4,。,（3）,分,分子篩,表,2-4,常用分,子,子篩的,性,性能表,分子篩,的,的主要,特,特點,具有很,好,好的選,擇,擇吸附,性,性。,分子篩,能,能按照,物,物質(zhì)的,分,分子大,小,小進行,選,選擇吸,附,附。經(jīng),分,分子篩,干,干燥后,的,的氣體,，,，一般,含,含水量,可,可達到0.1,10,g/m,3,，脫水,裝,裝置中,多,多用4,A，5A,等分子,篩,篩作吸,附,附劑。,具有高,效,效吸附,特,特性。,