煤层气脱水通常有多种工艺、技术和方法,其中最为常见的脱水工艺为:冷凝分离脱水、溶剂吸收脱水等,不同的脱水工艺有自身的优势、优点,同时,也存在一定的问题和缺陷,实际的煤层气处理要根据煤层气量大小等做出优化选择,优选成本低、经济性优、效率高的煤层气脱水处理工艺和节能技术。
1煤层气脱水处理技术
实际的脱水处理通常要参照煤层气处理厂的规模、大小等,根据气量大小来选择脱水处理技术与措施,如果气量相对小,则一般选择两套以上的脱水处理设备。
对于天然气来说,其脱水处理通常选择以下方式和方法:冷凝分离法、溶剂吸收法、固体吸附法。不同处理方法有着属于自己的优势特征。例如:冷凝分离法能够达到对水露点、烃露点的同步调控,然而,当温度较低时,则容易生成水合物,对此就要提前添加抑制剂,控制水合物的生成。同时,可以外设冷源达到低温、冷量的目标,这一脱水技术显著缺点在于成本较高。
固体吸附脱水则是依靠固体吸附剂进行脱水的一种方法。其脱水原理为:表面孔隙较多具有吸附性的固体物质,能够高效吸收水分,将其同煤层气接触,从而吸收并除掉气体内部的水体。固体吸附法脱水的显著特征为:露点相对较低,通常用在深冷设备内,如果工程实际对于煤层气露点有过分的规定情况下,可以尝试选择此脱水技术。
溶剂吸收法作为又一种脱水方法,其运行原理主要依托于三甘醇工艺技术,该工艺最常用于煤层气脱水工作过程中,实际应用中体现出安全、稳定、先进等特点。同普通脱水工艺比较,也具有一定的优势,体现为方便操作、流程简单、露点大、能够再生、成本合理、保护溶剂不受损等优势。该工艺通常被用于煤层气脱水处理中。
由于煤层气进站后,其压力相对低,通常应该选择增压之前进行脱水处理,也要参照实际的煤层气处理量、进气压力、技术条件、经济能力等来进行增压前后的脱水方式选定,增压前后的脱水效果与成本也有所差异。
例如:增压前,煤层气处理量达到100×104m3/d时,进气压力要达到1.2MPa,操作压力下的露点在冬夏两个季节要分别达到-17℃,-12℃,燃料气耗量达到89.1×104m3/a,设备的投资也要达到730万元。
相反,增压后,煤层气处理量达到100×104m3/d时,进气压力则达到3.9MPa,操作压力下的露点在冬夏两个季节要分别达到-5℃,0℃,燃料气耗费量也要达到61.4×104m3/a,设备的投资也要达到510万元。
一般来说,煤层气进站时压力相对低,若选择增压前脱水操作,由于煤层气自身有着较大的水量,则会加剧脱水负担,使得投资量急剧上升,所以,应该选择增压后脱水。
2煤层气处理的节能技术分析
(1)三甘醇脱水进气温度的把握三甘醇脱水设备具有自身的技术参数,其中最重要的参数为:进料湿气温度,一般流向吸收塔的湿气,其温度要大致处于16~50℃,这是因为当温度过低,也就是湿气进塔温度小于15℃时,对应的吸收塔塔板甘醇粘度也将上升,导致塔板效率降低,压降上升,对应也将耗费更多的甘醇,增加了脱水成本,相反,如果温度过高,高出50℃,那么进料湿气内部的水分量也将继续上升,此时就需要让甘醇变得更浓、浓度更高,才能达到预期的脱水施工目标,无疑也增加了溶液成本,而且,如果进料湿气温度超出一定数值、达到过高标准还可能导致甘醇从液态变成气态,无疑也加剧了其气化损失。
可以根据煤层气具体的特点、脱水量等来选择先增压再脱水的工艺,此时,进脱水设备的温度最高为50~55℃,三甘醇循环量会大幅度提高。
(2)煤层气换热节能操作对于煤层气脱水来说,要想达到预期的节能目标,可以通过以下两大方法和方式来控制脱水设备的温度,分别为:设置煤层气进站换热器、循环水冷系统。其中前者的主要功能体现为:煤层气增压前,以及增压后,二者由于存在温度差,能够达到换热的目标,以此能够有效控制高温季节下,煤层气进入脱水设备的温度,通常在40℃以下。循环冷却水系统则能够有效控制煤层气温度,使其在40℃以下,然而,该系统通常成本过大,资金需求量大,投资量过大,而且需要占用一定的空间、面积,无论从成本控制、投资控制、耗水等方面都不适宜采用该系统。
3结语
煤层气因为体现出低产、低压等特征,而且通常进站压力相对低,对此就要选好脱水工艺,一般需要选择先增压再脱水的技术,而且要科学控制煤层气进入脱水设备时的温度,通常维持在40℃相对适宜,而且也可以增设进站换热器,凭借冷量来有效控制煤层气进气设备的温度,以此来控制甘醇循环量、损耗量等,这样才能真正达到节能降耗的效果。
摘要：煤层气脱水处理与节能技术运用中关键是要加强工艺与技术的优化选择,通过科学分析煤层气进入脱水设备的温度,来分析并推断出科学的节能技术措施,以此来减少设备运行投资。本文分析了煤层气脱水处理工艺以及相关的节能技术。
关键词：煤层气,脱水处理,节能技术
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