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超声波洗濯机自然气膜法脱水污染手艺及操纵

来历:AG真人平台科技 宣布时候:2017-04-19 16:27:41
1刖目自然气(qi)(qi)是最近(jin)几年来(lai)长最快的(de)(de)重要动力,与其余燃料(liao)比(bi)拟,自然气(qi)(qi)的(de)(de)储量丰硕、价钱(qian)方面的(de)(de)合作性及环保上的(de)(de)上风,确保了自然气(qi)(qi)花费的(de)(de)长。
同时,成长自然气产业是减缓我国动力供需抵触和优化动力布局的一项首要办法。我国自然气资本很是丰硕,今朝己构成了以四川、新疆、陕北和鹰歌海为焦点的4大气田区块。据估计,到2020年年产自然气将到达1000亿m3摆布。
从公开开采出的自然气中含有大批水蒸气,当情况温度、压力发生变更时,气体中的水蒸气可以或许或许冷凝构成液态水、冰或水合物,大管道输气压降,削减输气才能,同时加快酸性组分对管道、装备的侵蚀。因此,自然气脱水污染是保障自然气传输和操纵的重要和根基关键。普通产业气体传输请求低于情况最高温度5 ~10G11,也有以为自然气传输水体积分数应小0.014.有针对性地挑选“进步前辈、经济、高效”的污染手艺工艺和开辟计划,才能使自然气源获得有用地开辟和操纵。
2重要污染方式2.1溶剂接收法1溶剂接收法是利电溶剂与水的亲和:力来到达脱水的目标。接收溶剂普通米用绝对份子品德较高的醇类,如三甘醇(TBG)、二甘醇(DEG)和乙二醇(EG)等。此中三甘醇脱水是今朝天下上操纵最为普遍的自然气脱水手艺。
三甘醇脱水合用于较大范围的自然气脱水,重要操纵在集气站或集合脱水污染厂。脱水露点降重要由再生甘醇浓度决议,当三甘醇品德分数为98 %~99%时,露点降可达33~42C.该手艺露点降请求较低时(22~28 C)较经济,露点降较高时,请求甘醇浓度较高。普通脱除1kg水需甘醇轮回量约25~60L,脱水进程中存在甘醇丧失。接收剂再生时会发生苯、甲苯等物资,对情况构成污染13.当自然气中含有轻烃液体时,还会引发甘醇起泡、乳化等。
为有用减缓湿自然气给管线站厂带来的风险,最近几年来国际自然气田较多接纳“小站脱水,集合脱硫”的计划,即集气站脱水落后入主输气管道,集合脱硫保送。接纳橇装三甘醇脱水装配能较好地知足小站脱水的须要,我国陕北长庆气田、川东龙门气田等接踵引进了美国、加拿大等成套橇装三甘醇自然气脱水装配及装备,气体处置量普通为(30~100)X104Nm3/d.如龙门气田引进加拿大Maloney公司处置量为100X104Nm3 /d的橇装脱水装配,在进料气压力6. /d的管输前提下,自然气露点到达一5°C,甘醇轮回量约0.7m3h每处置1⑴X 104Nm3自然气三甘醇约耗损16kg. 2.2固体吸附法气体中的水蒸气吸附在份子筛、硅胶等吸附剂上到达脱水的目标,经由进程转变吸附剂压力或温度的方式转变均衡标的目标再生吸附剂。与甘醇接收法比拟,吸附法脱水后干气体中水含量可低于1X106,对进料气温度、压力和流质变更不敏感,小流量脱水较经济。其错误谬误重要是需高能再生,收受接管率低,工艺较庞杂,吸附剂易中毒和破裂,增大气体压降。因此,除小范围自然气脱水外,吸附法脱水今朝在自然气范畴操纵较少。
2.3冷却分手法冷却分手法常接纳收缩降温使自然气中的水气冷凝并分手。操纵气源压力降使能量获得充实的操纵。传统的收缩脱水方式如节省收缩、透平机收缩等方式或合用范围窄,或造价高、体系庞杂,操纵具备较大的范围性。20世纪90年月国际开辟了一项新的自然气脱水污染手艺,即气波制冷法。膜法脱水资料重要有聚砜、醋酸纤维素、聚酰亚胺等,3膜法脱水手艺3.1道理、特色及手艺比拟自然气膜分手手艺是操纵特别设想和制备的高份子气体分手膜对自然气中酸性组分的优先挑选渗入性,当质料自然气流经膜外表时,其酸性组分(如H2、G2和少许H2S)优先透过度手膜而被脱撤除(如所示)。
膜法脱水根基道理它具备以下几方面的手艺特色:操纵自然气本身压力作为污染的鞭策力,几近无压力丧失;无试剂插手,属“干法”污染,污染进程中无额定资料耗损;不必再生,无二次污染;工艺相容性强,具备同时脱除性,如在脱水的同时,局部地脱除H2、C2;工艺简略,组装便利;易操纵,易橇装;将膜法脱水与其余几种脱水方式停止比拟,如表1所示。
表1各类脱水方式比拟脱水方式吸附法冷却法接收法膜法脱湿度凹凸中中~高峻气露点-装配面积所占容积中巨细运转、维修中难易装配范围中~大型小~大型大型小~大型分手实际吸附凝集接收透过重要装备塔槽类换热器转换开关鼓风机冷冻机换热器塔槽类换热器泵膜换热器过滤器真空泵制备成中纤维或卷式膜组件meetronie!站脱水同寸也可以或许或许矫捷便利地操纵于边Mnet从表1可以或许看出,与其余几种脱水方式比拟占空中积小,运转维修便利,所能到达的脱水露点范围较宽。别的,膜法脱水装配范围重要由膜组件的数目决议,装配范围较为矫捷,因此,自然气膜法脱水不只合用于污染厂集合脱水和集气站小单井脱水。将防止单井至脱硫厂保送含硫自然气管道侵蚀严峻,爆办事故发生,管道积水发生的管输效力高等影响普通、宁静出产的题目。
3.2工艺进程自然气中水蒸气为微量、可凝性组分,水蒸气分压较低,从而膜两侧水蒸气渗入鞭策力较低;别的,水蒸气在膜的渗入侧富集,可以或许或许发生冷凝,下降传质鞭策力,影响膜的寿命。因此,在膜法脱水进程中,普通接纳渗入侧枯燥气体吹扫或抽真空工艺,以敏捷排挤渗入侧水蒸气,进步传质鞭策力。、别离为两种吹扫法脱水工艺流程表示图。
为接纳脱水后枯燥自然气局部反吹作吹扫气111,排挤渗入侧水蒸气,进步膜两侧水蒸气分压差。若自然气中⑴2或H2S等酸性组分己被处置过,为削减甲烷丧失,吹扫气与渗入气一路前往质料气,再紧缩后轮回回膜体系,全数体系几近无烃类丧失。不然,吹扫气和渗入气必须最少局部排放,以防止操纵轮回体系中C2或H2S含量不时下降,影响自然气品德。美国AirProduct公司接纳新型Prism气体分手膜,用该工艺停止自然气脱水,今朝己完成贸易化。体系在4 ~8MPa压力下,以2 %~5%质料气作吹扫气,可脱除自然气中95%的水份,到达管线保送规范。作为吹扫气,渗入真个吹扫气与渗入气的夹杂组分作燃料熄灭。该工艺仅需高压氛围紧缩机,而无需高压自然气紧缩机,但有少许渗入烃类丧失。
接纳吹扫自然气脱水工艺,枯燥自然气露点重要取决于吹扫气的流量和水含量。吹扫气水含量越低,吹扫宇量越大,产物气露点越低,单位膜面积的处置量越大。
膜渗入侧接纳真空工艺(如)也是处置水蒸气传质效力低的有用方式,这类工艺无需吹扫气和二次紧缩就可以到达较高的气体收受接管率。但需成立真空体系,加了装备投资和运转用度。渗入的甲烷量较小,普通仅为质料气的2 %~3%,可作为现场热源或动力源加以操纵。污染自然气露点与渗入气真空度有关。
每种手艺都存在各自操纵的手艺边境和经济边境,成长集成污染手艺的缘由重要是充实阐扬各类手艺独有的上风,在知足操纵请求的前提下,下降装配投资和运转用度,简化操纵工艺。
膜分手因此膜两侧气体分压差为鞭策力,高压操纵、高浓度的进程较为有益。当污染气露点请求较低时,如常压露点一60 C摆布,产物气水含量仅为10X10+6摆布,接纳膜法污染虽可以或许或许到达污染目标,但因为膜两侧水蒸气分压差较小,鞭策力较低,单位膜面积处置量较小,且烃丧失量较大。吸附法能获得较低露点,但当质料水蒸气含量较高时,吸附剂需频仍再生,并且轻易破裂污染气源。接纳膜分手手艺与吸附法集成,在较高水含量时用膜法脱水,当水含量下降到必然水平,如10-再接纳吸附法脱水,一方面操纵了较高水蒸气浓度时膜两侧的鞭策力,另外一方面,吸附剂再生周期耽误,同时使烃类丧失到达最小。
质料自然气,固体膜法膜法污染自然气。
自然气干法污染。
兑硫一脱C02一脱水:质料自然气污染自然气>为保障自然气普通传输和操纵,除水蒸气外,自然气中的⑴2和H2S也必须颠末污染处置。将几种污染手艺无机连系,彼此增进,互为补充,可以或许或许到达最优成果。如接纳固体脱硫与膜法脱水、脱除C02工艺无机连系,构成自然气干法集成污染手艺工艺。
自然气固体转化接收脱硫手艺是操纵脱硫剂的催化氧化感化将自然气中的H2S氧化转化为单质硫和少许水,如许构成的单质硫堆积在脱硫剂载体的孔隙中,使得自然气中的H2S组分间接转化为有害的固体单质硫,保留在脱硫剂中(如)。牢固床自然气固体脱硫污染自然气起首颠末固体脱硫后,再经膜法脱除2和水蒸气。固体脱硫作为膜法脱C2和水蒸气的前处置,削减了自然气中重烃类等组分对膜组件的污染;膜法脱除C2的同时也局部脱除水蒸气,削减了前面脱水工艺的承担;自然气中所含的水和脱硫后所构成的水一次性被脱除,从而到达自然气污染的目标。固体脱硫进程中不发生废气,天生的单质硫可间接收受接管操纵;膜法脱水发生的少许废气(CH>50%)可作为燃气或动力源再操纵;脱C2发生的废气(0含量50 %~90%)可用于油气田再操纵或停止综合操纵。整套手艺具备高度的集成性和手艺互补性,同时具备较高的自然气综合操纵才能。中科院大连化学物理研讨所曾接纳固体脱硫一膜法脱水集成手艺工艺停止了现场实验112,在手艺上获得了胜利。
4膜法脱水操纵实例连系长庆气田特色,并针对长庆气田向北京、西安、银川等地输气污染请求,中国迷信院大连化学物理研讨所展开了产业范围自然气膜法脱水现场实验1131.质料自然气构成如表2所示。
表2质料自然气构成组分构成/%压力下饱和表3现场实验运转成果内容温度/C压力MPa流量/m3-h体积水含量构成x%从几口井出来的质料自然气颠末预热、节省、集气后,进入污染单位。在脱水污染单位内,自然气首进步前辈入前处置组块,操纵高效气液分手器脱除此中的固体物资、液态水及液态烃等,经换热器升温5~10°C负气体阔别露点,以防止水蒸气在膜内冷凝,后经由进程膜分手器脱除水蒸气到达操纵露点落后入保送管网。膜的渗入侧接纳真空工艺排挤水蒸气,少许渗入废气经脱硫处置后作为发念头燃料,驱动真空泵运转;发念头发生的预热用于加热质料自然气,体系完成动力自供。工艺进程如所示。
表3为现场实验运转的1组数据。装配接纳2500mm膜分手器,全数并联毗连。在气体处置量12X104Nm3/d、气源压力5.4MPa、气源温度6~33C前提下,经膜体系污染处置的自然气输气压力4. 6MPa时水露点到达一13C,常压露点一40C以下,甲收受接管率>98 %,知足了现场传输请求。

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