天然气脱水装置

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出口尼日利亚15万方天然气脱水装置 露点≤-76℃ 5.2MPa压力 40℃饱和含水 分子筛脱水设备简介

亿镨天然气脱水装置采用3A分子筛吸附技术,双塔交替连续运行,专为天然气深度脱水设计。装置处理气量可达6250Nm³/h,额定工作压力5.2MPa,出口常压露点稳定≤-76℃,排气颗粒直径≤5μm。系统集成气液分离、前置过滤、粉尘过滤三级净化,配置脱汞塔、防爆增压机、电加热器及水冷换热器,再生过程自动切换、无需人工干预。整体撬装结构,防爆PLC控制,支持Modbus通讯与远程启停,适应含汞含硫工况,分子筛寿命超20000小时,广泛适用于LNG液化、管输及深冷分离等场景。

专业的出口尼日利亚15万方天然气脱水装置 露点≤-76℃ 5.2MPa压力 40℃饱和含水 分子筛脱水设备公司

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知识产权
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类行业应用案例

深耕天然气脱水行业定制化解决方案

行业痛点

水合物堵塞管线威胁安全
水合物堵塞管线威胁安全
高压低温下天然气水分形成水合物
堵塞管道阀门,引发冰堵事故,威胁集输安全
甘醇脱水露点难以达标
甘醇脱水露点难以达标
传统甘醇法露点通常仅达-40℃
无法满足LNG液化及深冷分离的深度脱水要求
分子筛重烃污染寿命短
分子筛重烃污染寿命短
再生过程中重烃积聚在分子筛表面形成油膜
导致脱水性能衰减,更换频繁
现场安装调试周期长
现场安装调试周期长
分散式设备现场组装工作量大
管路连接复杂,调试耗时长,影响项目进度

解决方案

问题解决方案
天然气中含水形成水合物堵塞管道和阀门采用3A分子筛吸附脱水,出口常压露点≤-76℃,从源头脱除水分
传统甘醇法脱水露点仅达-40℃,无法满足深冷工艺分子筛深度脱水,露点可达-76℃以下,满足LNG液化及深冷分离要求
分子筛再生时重烃积聚导致脱水效果下降采用等压半开式逆流加热再生工艺,脱除水分同时解吸重烃,维持分子筛活性
吸附剂易受游离态油水及大颗粒杂质污染配置气液分离器、前置过滤器、粉尘过滤器三级净化,保护分子筛
双塔切换时输出气体压力波动影响下游设备平铺式扩散结构进排口,减轻气体冲击,输出气体平稳无压力波动
再生过程需人工干预,操作复杂防爆PLC自动控制,自动切换阀门、自动再生、自动启停增压机
再生气排放造成天然气损耗和环境污染半开式循环再生,再生气冷却分离后回收至吸附塔入口,成品气损耗少
设备现场安装周期长、施工难度大整体撬装式结构,各联接管口及电缆接至撬边,运输安装方便
含汞天然气污染分子筛导致寿命缩短配置脱汞塔,装填专用脱汞剂,在进入分子筛前脱除汞元素
控制系统无法接入现有中控系统,远程监控困难预留Modbus RTU通信接口及远程启停接口,支持接入上位中控系统

核心优势

深度脱水

露点可达零下76℃

满足深冷液化严要求

深度脱水

连续供气

双塔交替自动切换

输出平稳无压力波动

连续供气

智能控制

防爆PLC全自动运行

支持远程中控接入

智能控制

撬装便捷

整体撬装结构设计

现场安装省时省力

撬装便捷

技术原理

分子筛孔径选择

3A分子筛孔径约3埃,水分子可进入孔道被吸附

甲烷等烃类因分子较大无法进入

分子筛孔径选择

变压变温吸附

低温高压下分子筛吸附水分

高温再生气逆向流过床层,使水分子脱附再生

变压变温吸附

双塔交替切换

A塔吸附脱水的同时B塔加热再生

通过阀门自动切换实现连续供气不间断

双塔交替切换

逆流热质传递

再生气自塔顶向下流动,与分子筛逆流接触

强化传热传质,提高脱附效率。

逆流热质传递

技术实力

标准规范设计制造

标准规范设计制造

制造与检验,安全阀、法兰、管件等均符合相应国家标准。
防爆电气安全配置

防爆电气安全配置

电加热器与增压压缩机均选用防爆型号,适应天然气处理场所的防爆要求
深度脱水工艺验证

深度脱水工艺验证

排气颗粒直径≤5μm,满足LNG液化及深冷分离的严苛要求
半开式再生技术

半开式再生技术

脱附水分同时抑制重烃积聚,维持分子筛活性
智能自动控制系统

智能自动控制系统

实现自动切换、自动再生、自动启停,预留Modbus通讯与远程启停接口
整体撬装集成能力

整体撬装集成能力

各管口电缆接至撬边,工厂总装测试后整体发运,现场安装省时省力

装置流程

双塔交替与多级净化的系统设计
亿镨天然气脱水装置采用整体撬装式结构,将吸附、再生、过滤、冷却、控制等单元集成于同一底座之上,便于运输和现场安装。整套装置的处理能力覆盖从中低压到高压的多种工况需求,可根据用户实际气质条件和场地条件进行定制化设计。

从系统流程来看,湿天然气首先进入前置处理单元。原料气通过进气口进入气液分离器,利用重力沉降和丝网除沫原理脱除游离态液滴和大颗粒杂质。随后气体进入脱汞塔(选配),通过专用脱汞剂脱除微量汞元素,保护后续分子筛不受汞污染。经过初步净化的天然气进入双塔吸附系统的进气端。

吸附塔是整套装置的核心设备。亿镨天然气脱水装置配置A、B两座吸附塔,塔内装填3A型球状分子筛。正常运行时,湿天然气从A塔底部进入,自下而上穿过分子筛床层。分子筛的微孔结构对水分子具有极强的亲和力,能够选择性吸附天然气中的水分,而甲烷、乙烷等烃类组分则顺利通过。脱水后的干气从塔顶排出,经过粉尘过滤器进行深度净化,将可能携带的分子筛粉尘颗粒拦截下来,最终以洁净状态进入外输管线。这一过程中,亿镨天然气脱水装置的出口气体常压露点可稳定达到-76℃以下。

当A塔的分子筛吸附水分接近饱和时,控制系统自动切换阀门,将湿气导入B塔继续吸附。与此同时,A塔进入再生阶段。从干气中抽取少量天然气(约900Nm³/h)作为再生气,经增压压缩机升压后进入防爆电加热器,加热至约220℃。高温再生气从A塔顶部进入,自上而下流过饱和分子筛床层,将吸附的水分脱附出来并携带出塔。含湿再生气进入水冷换热器降温,水分冷凝后经气液分离器排出,分离后的天然气则回收到吸附塔入口重新参与脱水流程。再生完成后,冷吹降温使分子筛恢复吸附能力,等待下一次切换。整个循环周期约12小时,加热时间、冷吹时间和切换时间均可根据实际工况灵活调整。

产品参数

项目指标
工作介质天然气
额定工作压力5.2 MPa
设计压力5.7 MPa
处理气量6250 Nm³/h(150000 Nm³/天)
进气温度≤40℃
进气含水量40℃饱和含水
排气温度45~50℃
排气常压露点≤-76℃
排气最大颗粒直径≤5μm
进出口压力降≤0.05 MPa
脱水方式分子筛吸附脱水
再生方式等压半开式逆流加热再生
吸附剂3A球状分子筛(3000 kg)
工作方式双塔交替、连续工作
循环工作周期12h(12-16h可调)
再生时间≤8h(可调)
再生气量900 Nm³/h
冷却方式水冷
冷却水进口温度35℃
冷却水出口温度40℃
冷却水流量17.5 t/h
换热面积13.5 m²
电加热器AC380V 110KW dIBT4
增压压缩机AC380V 11KW dIBT4
控制方式防爆PLC自动控制(西门子SMART-200)
防爆等级ExdⅡBT4
外形尺寸7000×2300×3000 mm
设备总质量~14000 kg
总耗电功率≤122 KW

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FAQ

3A分子筛在正常工况下的设计使用寿命为20000小时以上。实际使用寿命受进气水质、重烃含量、再生温度控制等因素影响。装置设有专门的装料口和卸料口,更换分子筛时无需拆卸管路,操作便捷。建议定期监测出口露点变化趋势,当露点持续上升且调整再生参数后仍无法恢复时,可考虑更换分子筛。
装置的进气条件为40℃饱和含水天然气,这是天然气在5.2MPa压力下的典型饱和状态。装置本身配置了气液分离器和前置过滤器,可有效去除游离态液滴和大颗粒杂质。但如果进气中含有大量液态水或重烃,建议在装置前增设分离设备,以减轻分子筛的负荷,延长吸附周期。
再生气量约为900Nm³/h,相对于6250Nm³/h的处理气量,占比约14%。但再生气在完成再生后经过冷却分离,其中的天然气组分会被回收并重新进入吸附塔入口,实际净消耗量极低。装置采用半开式循环再生工艺,成品气损耗控制在合理范围内。
可以。亿镨天然气脱水装置可根据气质条件进行定制化设计。对于含汞天然气,可配置脱汞塔(DN600×2100mm,装填约400kg脱汞剂),在进入分子筛之前脱除汞元素,保护分子筛不受污染。对于含硫天然气,需要评估H₂S和CO₂含量对分子筛寿命的影响,必要时可在前端增设脱硫单元或选用抗硫型分子筛。具体方案需要根据完整的气质报告进行针对性设计。
控制系统以西门子SMART-200 PLC为核心,触摸屏提供人机交互界面。具备自动切换阀门、自动启停增压机、自动控制再生温度等功能。当系统出现异常时自动停机或停止再生。装置预留Modbus RTU通信接口,可传输设备状态信号;预留远程启停接口(无源脉冲信号),可接入用户上位中控系统。控制柜设两路进电接口(UPS+市电),关键信号加装浪涌保护和继电器隔离,确保运行可靠。

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