中高压深冷装置中水化物的预防和处理措施.pdf

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第 39卷第 9期辽
宁
化
工 V 39, N o. 9
2010年 9月 L iaon ing Chem ica l Industry September, 2010
中高压深冷装置中水化物的预防和处理措施
闫
龙 1, 向普及 2, 公明明 1, 李
彬 1, 何冰清 1, 黄
建 1
( 1. 中原油田普光分公司天然气净化厂, 四川宣汉 636161;
2. 中原油田分公司天然气处理厂, 河南濮阳 457162)
摘
要:
阐述了天然气水化物的生成机理、危害及防治措施。针对中高压深冷装置中的水化物出
现的不同程度的冻堵, 提出了 3项具体的预防和处理水化物的措施: ( 1) 脱除天然气中的水分; ( 2) 加
注化学抑制剂; ( 3) 干燥高温原料气脱除法。这些措施较为有效的解决了水化物在中高压深冷装置中
出现的冻堵问题。
关
键
词:
天然气; 水化物; 生成条件; 预防和处理措施
中图分类号:
T E 122
文献标识码:
A
文章编号:
1004 0935( 2010) 09 0929 03

水是天然气从采出至消费过程中在各个处理或
加工步骤中最常见的杂质, 而且其含量经常达到饱 2
天然气水化物的生成机理
和状态。一般认为天然气中的水分只有当它以液态
水在天然气中的溶解度是随压力升高或温度降
形式存在时才会有害处, 因而工程上常以露点温度
低而降低, 在一定的温度和压力条件下, 天然气中分
来控制天然气中的含水量。水汽的存在, 不仅减少
子量较小气体组分能和液态水形成水化物。水化物
了管线的有效输送能力, 还降低单位气体体积的热
的生成主要有两个条件: ( 1) 在压力足够高, 温度足
值。天然气中含水量超过露点温度时, 当输送量和
够低的情况下, 系统内存在有一定量的天然气; ( 2)
其它参数变化时, 还可能引起水汽从天然气流中析
系统内有一定摩尔浓度的水存在。另外, 在天然气
出, 形成液态水或与天然气中分子量较小的烃类生
工艺管道的气流环境下, 形成水化物还受气体流速、
成水化物, 从而减少管线截面积。增加管路压降, 严
任何形式的搅拌及晶种的存在等因素的影响[ 2] 。
重时堵塞管道。因此天然气中水化物的预防和处理
成了天然气生产工艺流程中不可缺少的环节。 3
天然气水化物的危害
1
天然气水化物的概念及其性质当把天然气流冷却至低于它的水化物形成温度
时, 水化物就形成了。这些晶状物常造成管道、节流
天然气水化物( Gas hydrates)也称水化物或水
器、阀及仪器的堵塞, 减小管线的输送能力, 或导致
合物, 被科学家喻为
易燃冰或
可燃冰。它是在
设施的物理损坏。特别在有很大压降的管道系统安
一定条件(合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐
装的节流阀和控制阀处, 它们的孔径比较小, 压降导
度、pH 值等) 下由水和天然气组成的类冰的、非化
致温度降低, 小孔径又容易被水化物堵塞。水化物
学计量的、笼形结晶化合物, 其遇火即可燃烧。它可
的形成所导致的流动受阻现象, 称谓
冰结。
用 M ! nH 2O 来表示, M 代