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三甘醇TEG脱水

2025-04-09 阅读量 : 

三甘醇脱水(TEG脱水)是天然气工业中应用最广泛的溶剂吸收法脱水工艺。其核心原理基于三甘醇分子中羟基与醚键的强极性特征,能与水形成氢键实现选择性吸收,实现天然气深度干燥。相较于分子筛吸附法,该技术具有露点降大(30-70℃,露点可达-10℃至-30℃)、运行成本低、适应性强等优势,可处理1-10MPa压力、-10-50℃温度范围的天然气,广泛应用于油气田、页岩气、煤制气等领域。


一、三甘醇TEG脱水原理

三甘醇(TEG)脱水技术是天然气工业中广泛应用的溶剂吸收法脱水工艺。其核心原理基于极性溶剂吸收原理,通过其分子中羟基(-OH)与水分子形成氢键实现选择性吸附,通过物理亲和力高效吸收天然气中的水分,实现天然气深度干燥。


二、三甘醇TEG脱水特点

三甘醇TEG脱水特点主要有:

① 露点降可达30-70℃,深度脱水能力强;

② 脱水后露点可达-10℃至-30℃;

③ 操作压力4-8MPa,操作温度20-40℃,湿天然气与贫TEG溶液在吸收塔内逆流接触,TEG对水分的吸收率可达98%以上;

④ 相较于分子筛吸附法,TEG工艺具有连续运行优势(单套处理量达500万m³/d),且抗硫性能优异(H₂S耐受≤300ppm),特别适用于高压气田、页岩气集输及长输管线等场景,是天然气脱水的主流工艺。


三、三甘醇TEG脱水工艺流程

三甘醇TEG脱水工艺流程包含预处理、吸收、再生三个阶段:湿气经除尘后以0.2-0.5m/s流速通过床层,吸附饱和后通过200-300℃热氮气再生,循环使用寿命超3年,具体流程如下:

预处理阶段

湿天然气首先进入气液分离器,通过重力沉降和旋流分离去除夹带的液态水、固体颗粒及重烃(粒径>10μm的杂质去除率>99%)。预处理后气体含尘量需<1mg/Nm³,温度控制在27-45℃范围,避免低温结垢或高温降低TEG吸收效率。

吸收阶段

湿天然气在30-40℃工况下从吸收塔底部进入(温度过低会导致TEG粘度过高、起泡;温度过高则降低脱水效率),与塔顶注入的贫TEG溶液逆流接触,水分被三甘醇吸收后形成干气,脱水后的干气从塔顶排出。水吸收率可达98%-99.5%,处理后气体露点可降至-15℃,脱水后的干气经塔顶捕雾丝网去除夹带的TEG液滴后进下一级设备。

再生阶段

吸收了水的三甘醇富液从吸收塔底流出,经闪蒸罐脱除溶解烃类后,依次通过过滤、换热等步骤进入再生塔。过滤后的富液经贫/富液换热器升温至100-130°C,进入再生塔。在低压高温(低于TEG分解温度208℃)下实现水分脱除,蒸发水分后通过精馏柱顶部排出。再生后的贫液经缓冲罐、贫/富液换热器降温至60°C左右,再通过套管式换热器与出塔干气换热,最终冷却至35-40°C注入吸收塔完成闭环。


设备应用范围及性能

✅ 能源领域

Ø 天然气脱水用于油气田天然气脱水,降低天然气中的水露点,防止管道腐蚀和水合物堵塞

Ø 页岩气开采三甘醇脱水技术可处理高含水的原料气,满足长距离输送要求

Ø 煤层气:用于脱除煤层气中的水分,提升气体品质。

Ø 煤制天然气(SNG):在煤制气工艺中,三甘醇用于脱除合成气中的水分,确保下游工艺稳定。

✅ 二氧化碳(CO₂)管道输送

Ø 在碳捕集与封存(CCS)中,三甘醇用于深度脱除CO₂中的水分,防止水合物形成和管道腐蚀。改进后的工艺系统可提升CO₂回收率至99.78%,并保持稳定运行。

✅ 其他工业领域

Ø 工业气体净化:如焦炉气、合成气等含湿气体的脱水处理。

TEG脱水技术因其低能耗和抗硫性,成为天然气工业的主流脱水方案,尤其在与分子筛组合工艺中兼顾效率与经济性。


三甘醇TEG脱水设备技术参数

名称

指标

规格型号

10万~500m3/d

处理温度

30~40℃

处理压力

根据原料气决定

脱水性能

脱除效率≥98%


设备生产工期

1、质保期:1年(不包含耗材及人为损坏);

2、交货期:90天;


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