亿镨天然气脱水脱烃解决方案

专注特殊工况非标定制

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行业痛点

脱水深度不足,低温系统易冻堵腐蚀
脱水深度不足,低温系统易冻堵腐蚀
传统三甘醇、简易冷凝工艺出水露点仅能达到‑20~‑40℃,无法满足低温脱烃前置深度脱水要求;伴生气中饱和水未彻底脱除,在冷冻、外输环节极易生成水合物,造成管道、蒸发器冻堵,引发设备腐蚀、非计划停机,现场清堵维护工作量大。
再生损耗高,资源浪费,环保压力大
再生损耗高,资源浪费,环保压力大
常规分子筛脱水多采用开放式再生,大量成品天然气直接放空燃烧或排放,既造成天然气资源损耗,又带来 VOCs 排放,现场放空、点火存在安全隐患,运行经济性差。
低压工况适配差,脱水脱烃两套系统割裂
低压工况适配差,脱水脱烃两套系统割裂
低压伴生气压力仅 0.2‑0.3MPa,J‑T 节流制冷依靠压力能,低压条件下无法获得足够低温;市场上多数设备脱水、脱烃为两套独立设备,流程冗长、设备多、占地大、投资成本高,撬装集成度低,不适合油田井场搬迁使用。
自动化程度低,运维复杂,分子筛寿命短
自动化程度低,运维复杂,分子筛寿命短
传统设备手动操作多,阀门切换、再生流程依靠人工;气流冲击造成分子筛破碎粉化,频繁更换吸附剂;缺少完整保护联锁,加热器易干烧、电机过载损坏,对现场操作人员技术水平要求高,偏远油田运维难度大。

系统概述

天然气、油田伴生气脱水脱烃撬装装置,针对0.2‑0.3MPa低压油田伴生气开发,额定处理气量 2500Nm³/h,整体撬装一体化集成,集预分离、分子筛深度脱水、冷冻冷凝脱烃、自动再生、控制系统于一体。

原料伴生气首先经过滤预分离脱除游离水与固体杂质;经前置换热器预冷至 20‑30℃初脱水;进入双塔分子筛吸附系统深度脱水,出气露点≤‑60℃;干燥后的天然气进入冷冻机组降温至‑10℃,通过三级气液分离回收混烃;整套装置实现连续供气、全自动运行。

装置采用西门子SMART‑200 PLC自动控制,具备完整温度、压力、过载联锁保护;撬装结构,设备、管路、接线全部集成至撬块,现场只需要对接工艺管口与电源,大幅缩短安装调试周期;可适配‑39℃~47℃宽范围野外环境,满足油田野外防爆要求(ExdⅡBT4),输出合格干气外输,同时回收混烃产品,实现伴生气资源化利用。

核心设计指标

项目参数
处理规模500~20000Nm³/h
工作压力0.2‑0.3MPa,设计压力 0.6MPa
脱水后露点≤‑60℃
蒸发器出口温度≤‑10℃
总耗电功率≤185kW
再生方式等压半开式逆流加热再生、零排放
结构形式整体撬装

解决方案

针对油田低压伴生气含水、重烃超标痛点,采用预分离 + 分子筛双塔吸附脱水 + 制冷冷冻脱烃 + 等压半开式零排放再生一体化撬装解决方案
解决方案核心要点
多级预处理保护吸附单元采用碰撞 + 离心 + 丝网除雾三级分离,脱除游离水、凝液、固体杂质;利用脱烃后冷量预冷进气,能量回收,降低冷冻机组负荷,保护分子筛。
双塔分子筛深度脱水双塔交替工作保障连续供气;出气露点≤‑60℃,规避水合物冻堵;平布扩散进气降低分子筛冲刷粉化;自带装卸口,无需拆管路更换分子筛。
等压半开式逆流再生再生压力等同工作压力;少量干气增压加热逆向脱附水汽;再生气系统内部循环,无成品气放空,节约资源、降低环保风险。
冷冻冷凝脱烃脱水后天然气冷冻至‑10℃,重烃冷凝液化;三级气液分离器回收混烃;蒸发器拔孔工艺解决低温泄漏、振动磨损;制冷系统具备完整高低压、过载保护。
全自动防爆控制PLC + 触摸屏全自动全流程运行;三重超温、电机过载、压力联锁保护;支持 Modbus‑RTU、远程启停;电气防爆 dⅡBT4;整体撬装出厂,现场仅对接管口与电源。
全生命周期技术保障出厂整机测试;提供安装调试、操作人员免费培训;故障 12h 出方案、24h 人员到场;3 年备件锁价;提供图纸、故障诊断、巡检建议,适配偏远井场。

技术原理

整套装置分为预冷预处理单元、分子筛吸附脱水单元、再生循环单元、冷冻脱烃单元、仪控联锁单元五大单元。

预冷预处理原理

油田伴生气(≤40℃、0.2‑0.3MPa)进入分离过滤器,脱除固体杂质和游离油水;利用冷冻脱烃后‑10℃冷干气,在前置换热器换热,将进气降温至 20‑30℃,部分饱和水冷凝析出,由气液分离器排出,完成初脱水,降低分子筛处理负荷。

预冷预处理原理

分子筛吸附脱水原理

分子筛多孔晶体材料可选择性吸附水分子;低温条件下,原料气通过分子筛床层,气体内部水蒸气被分子筛孔道吸附,实现深度脱水;脱水后气体经粉尘过滤器去除分子筛粉尘杂质,得到露点≤‑60℃的干燥天然气,送入脱烃单元。双塔交替工作:A 塔吸附,B 塔执行再生流程,保障不间断连续供气。

分子筛吸附脱水原理

等压半开式逆流再生原理

分子筛吸水饱和后需要再生恢复吸附能力;取系统内部少量干燥气体,经增压机增压、防爆电加热器加热至约 180℃,逆向通入饱和吸附塔,高温条件下水分子从分子筛脱附;携带大量水汽的再生气进入冷却器降温,水汽冷凝为液态水,经气液分离器排污;分离后的气体重新回到工艺系统内部循环;再生全程压力与工作压力基本一致,不向外排放产品气,实现零放空损耗。

等压半开式逆流再生原理

冷冻冷凝脱烃原理

基于不同烃组分沸点差异,采用压缩制冷循环,冷冻机组蒸发器将深度脱水后的天然气降温至‑10℃,高沸点的丙烷、丁烷、戊烷等重烃冷凝为液态;天然气进入三级气液分离器,将液态混烃分离回收,气相即为净化后的外输天然气。制冷循环中,制冷剂经压缩‑冷凝‑节流‑蒸发循环,持续提供冷量。

冷冻冷凝脱烃原理

核心优势

低压工况适配能力强

针对 0.2‑0.3MPa 低压伴生气定制开发,不依靠气体节流压力能制冷,解决 J‑T 阀在低压气源无法实现低温的难题,特别适合中小型油田、分散井场伴生气资源化项目。

低压工况适配能力强

深度脱水,杜绝低温冻堵

分子筛吸附脱水保证出气水露点≤‑60℃,远优于三甘醇工艺;前置多级过滤预分离,彻底消除冷冻单元水合物冻堵隐患,保障脱烃系统长期稳定运行。

深度脱水,杜绝低温冻堵

等压半开式零排放再生

降低损耗与环保风险,再生气体内部循环,成品天然气不对外放空,减少燃气损耗,消除现场放空安全隐患,满足环保 VOC 管控要求。

等压半开式零排放再生

撬装一体化,安装便捷

吸附剂寿命长,脱水 + 脱烃完整集成单撬,吸附塔平布扩散进气,减轻气流冲击;带专用分子筛装卸口,不用拆卸管路即可更换分子筛;全自动运行,减少人工操作,完善联锁保护,降低故障停机概率。

撬装一体化,安装便捷

多重安全保护,防爆可靠

防爆等级 dⅡBT4,宽温环境‑39~47℃;电加热器三重超温保护,杜绝干烧;增压机、冷却风机过载停机;制冷系统冷媒高低压、电流过载保护;急停、故障自动停机;支持 Modbus‑RTU、远程启停,适配油田数字化集控。

多重安全保护,防爆可靠

资源回收效益高

在净化天然气同时回收液态混烃产品,实现伴生气 “变废为宝”,提升项目整体收益。

资源回收效益高

技术实力

标准设计制造

标准设计制造

装置严格按照 SY/T 0076‑2023《天然气脱水设计规范》、GB150‑2024《压力容器》、TSG 21‑2016《固定式压力容器安全技术监察规程》完成设计、制造、检验,压力容器全部取证,出厂完成整机测试检验。
撬装成套设计能力

撬装成套设计能力

可完成工艺系统、压力容器、制冷系统、防爆仪控成套集成;蒸发器采用拔孔焊接工艺,解决低温换热设备振动、泄漏痛点;三级复合分离结构实现 99% 液态烃雾滴分离。关键电气元件选用西门子、施耐德、昌晖等主流品牌,保证系统稳定性。
完整技术服务体系

完整技术服务体系

质保期自发货起 18 个月,质保内非易损件免费维修;接到现场故障信息 12 小时给出方案,24 小时可到达现场;设备运行周期内稳定供应备品备件,承诺三年内备件价格稳定;合同生效后 10 天内提供设备外形、地基、电气图纸;出厂前可邀请客户参与总装监制,提供操作人员免费培训,现场调试技术人员驻场指导,售后服务完成需要客户签字验收。
适配油田数字化需求

适配油田数字化需求

PLC 控制系统预留 Modbus‑RTU 通讯接口与无源脉冲远程启停接口,可对接油田上位机 SCADA 系统,上传温度、压力、设备运行状态、报警信号,满足油气田智能化建设。

优势对比

对比项目 亿镨一体化分子筛 + 冷冻脱烃撬 传统三甘醇脱水 + 独立浅冷脱烃 J‑T 阀节流制冷工艺
适用进气压力 0.2‑0.3MPa 低压伴生气,适配低压气源 中高压更优,低压工况效率下降 高度依赖高压气源,低压无法实现低温,不适合 0.3MPa 低压伴生气
脱水后水露点 ≤‑60℃,深度脱水 ‑15~‑40℃,很难达到‑50℃以下,前置脱烃有冻堵风险 受进气压力、温度限制,露点指标波动大
再生 / 运行气体损耗 等压半开式循环,零产品气放空 三甘醇再生有烃类挥发损耗;两套系统流程存在多处放散 节流后部分气体需要放空,存在气体损耗
设备形式 脱水脱烃集成单撬装,现场对接管口即可,占地小 两套独立装置,设备多,管线复杂,占地面积大,土建工作量大 撬装,但只做脱烃,前置仍需要配套脱水设备
维护内容 分子筛定期更换,撬装内部检修方便,自带装卸口 三甘醇溶液定期更换、过滤再生;泵、换热器维护量大;两套系统维护点多 节流阀易冲蚀损坏;对气质杂质敏感,前置预处理要求极高
自动化水平 PLC 全自动,一键启停,故障联锁保护,支持远程通讯 多套设备组合,联锁复杂,很多操作需要人工干预 自动化程度中等,缺少深度脱水单元,需要配套外部脱水装置
野外环境适应性 ‑39~47℃宽温,整套防爆 dⅡBT4,适配偏远油田 设备分散,管线多,低温环境防冻工作量大 对进气压力波动敏感,压力波动直接影响制冷效果
安全环保性能 无放空排放,VOC 排放低;多重超温、过载联锁保护 三甘醇再生有废气挥发,存在环保风险;泵类泄漏风险点多 存在气体放空;节流阀冲蚀泄漏风险
综合投资与施工 单套撬装,安装周期短,减少现场配管施工 两套系统叠加投资高,现场安装施工量大 若配套分子筛前置脱水,综合投资偏高,低压工况收益差

FAQ

可以稳定运行。本装置采用机械压缩冷冻制冷,不依赖气体自身压力能(区别于 J‑T 节流工艺),专门针对 0.2‑0.3MPa 低压油田伴生气定制设计。只要进气气量、温度在设计范围以内,冷冻机组可稳定将天然气降至≤‑10℃;前置分子筛保证出气露点≤‑60℃,避免低温系统产生水合物冻堵;设计参数预留余量,压力小幅波动工况下设备依旧可以稳定产出合格干气并回收混烃。
“零排放” 指无成品天然气对外放空放散,不是完全零气体消耗。再生流程抽取系统内部少量干燥成品气作为再生气,经过增压、加热对分子筛脱附,携带水汽的再生气冷却分离液态水后,气体全部返回工艺系统内部循环,不对外放空。会存在极微量系统正常泄漏损耗,不存在大量天然气直接排放,大幅降低燃气损耗与 VOCs 环保风险。
在气质达标、预处理过滤器正常维护前提下,分子筛设计使用寿命 3‑5 年。吸附塔专门设置分子筛专用装料、卸料口,无需拆卸主工艺管路即可完成填装与卸料作业;搭配平布式扩散进气结构,减轻气流冲击,降低分子筛粉化破碎,进一步延长吸附剂使用寿命;日常只需定期维护前端过滤器,减少杂质进入吸附塔即可。
支持。PLC 防爆控制柜配置Modbus‑RTU 通讯接口,可把压力、温度、露点、设备报警、运行状态上传至油田上位机系统;同时配置无源脉冲信号远程启停接口,可以实现远程启停设备。⚠注意:远程仅做监控与启停,重大故障联锁停机后,建议现场人员排查确认故障根源后再恢复运行,保障现场安全。
设备设计环境温度‑39℃~47℃,硬件本体可以耐受极寒野外环境。冷箱采用阿姆斯壮泡沫阻燃绝热材料,减少冷量损耗;但现场需要做好撬装外部水管、排污管线伴热保温,防止排污管线冻堵;控制系统、电机均满足 dⅡBT4 防爆;低温工况下建议重点关注再生加热温度是否达标,定期检查过滤器排污,避免液态介质结冰,保障整套装置连续运行。

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