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亿镨天然气脱水装置:高效除水,保障气田稳产与管道安全

市场痛点

天然气作为清洁能源,其开采、处理、输送过程中,水分的存在是最大的隐患。含水天然气不仅会降低热值,还会在低温高压下形成水合物,堵塞管道、阀门和设备,导致生产中断,甚至引发安全事故。传统脱水技术如甘醇吸收法投资大、运行成本高、环境污染严重;简单的冷却分离无法达到深度脱水要求。气田井口、集气站、加气站等场景迫切需要一种高效、稳定、智能的天然气脱水解决方案。正是基于这样的市场痛点,亿镨能源推出新一代亿镨天然气脱水装置,以分子筛吸附为核心,融合预冷降温技术,实现常压露点≤-60℃的超深度脱水,彻底解决用户“水难题”。

装置流程

亿镨天然气脱水装置(又称亿镨天然气脱水设备)整体采用双塔交替工作模式,流程分为预冷、吸附干燥、再生三个主要环节。

  1. 预冷流程:原料天然气首先进入分离过滤器,脱除气体中夹带的游离液体和固体颗粒。随后进入预冷机,降温至25-28℃,脱除大部分饱和水。冷凝水经气液分离器排出系统,大幅降低后续吸附塔的脱水负荷。这一设计优化了分子筛吸附效率,延长吸附剂寿命。2. 干燥流程:经预冷脱水的天然气进入吸附塔(以A塔为例),气体通过塔内分子筛床层。亿镨使用的专用分子筛在低温高压下对天然气中残余水分进行深度吸附,出水后的干燥气体经粉尘过滤器最终净化,达到用户要求的露点指标后从出口输出。

3. 再生流程:在A塔吸附期间,B塔进行再生。再生气体取自系统内的少量伴生天然气,经增压机增压后,先通过防爆电加热器加热至约180℃,形成高温再生气,沿逆流方向进入B塔,加热饱和分子筛,使吸附的水分解吸。富含水蒸气的再生气从塔顶排出,经风冷冷凝器冷却后,水分被分离至贮液罐,脱水的再生气则重新进入进气端循环利用。A、B双塔按照设定时间(通常8小时)自动切换,实现连续、不间断的天然气深度脱水。

工作原理

亿镨天然气脱水装置的核心工作原理是“降温冷凝+分子筛吸附”协同作用。首先通过预冷机将原料气温度从可能高达50℃降至25-28℃,利用饱和蒸气压随温度降低而降低的原理,大量水蒸气冷凝为液态水被分离。这一步可以脱除原料气中约70%~80%的水分。然后,经过预冷脱水的天然气进入装有新型分子筛吸附剂的吸附塔。分子筛是一种具有均匀微孔的硅铝酸盐晶体,其孔径(约4Å)只允许直径小于水分子的分子通过,而水分子被孔道强极性表面吸附,从而实现深度脱水。再生时通过高温再生气加热分子筛,提供脱附所需能量,使分子筛恢复吸附活性。整个过程在等压条件下进行,再生压力基本等于工作压力(约8.0MPa),称为等压再生,避免了系统压力波动。全自动PLC控制确保了双塔的平稳切换。

核心优势

1. 超低露点,深度脱水:亿镨天然气脱水装置出气常压露点可稳定达到≤-60℃,满足最严格的管输和液化天然气(LNG)原料气要求。经过多次现场实测,露点稳定优于设计值。

2. 零排放,环保节能:再生方式为等压半开式逆流加热再生,再生气经冷却分离后返回进气端,实现零排放。系统整体能耗低,总耗电功率仅为127kW(包括预冷机55kW、电加热器60kW、冷却风机、增压机等),单位能耗远低于同类产品。

3. 智能控制,无人值守:采用西门子SMART-200 PLC和10寸昆仑通态触摸屏,可实现全自动切换、再生、报警及远程监控。用户可设定循环时间(8-24小时可调),系统根据露点自动优化切换周期。露点仪(选配)实时显示露点,异常时可自动切换备用塔或报警。

4. 整体撬装,安装便捷:整套亿镨天然气脱水橇(包括预冷机、分离过滤器、吸附塔、粉尘过滤器、冷却器、电加热器、增压机、控制柜等)集成在底座上,外形尺寸仅8500×2600×3100mm,总重约12吨。现场只需连接进气管、出气管、排污管、放空管及电源即可运行,大大节省现场安装时间和成本。

5. 适应性强,应用广泛:该装置不仅适用于常规天然气脱水,针对页岩气、煤层气、油田伴生气等复杂气源也有成熟方案。亿镨页岩气脱水装置针对页岩气含尘、含液量高的特点,在预冷段增加了高效过滤分离;亿镨煤层气脱水装置针对煤层气甲烷含量波动大、压力低的特点,优化了分子筛层高和再生工艺。此外,亿镨LNG加气站干燥脱水系统、CNG加气站干燥脱水系统、加气站天然气脱水装置、城市管网气脱水装置、伴生气脱水装置等均已在全国数百个现场可靠运行。

技术实力

亿镨能源科技有限公司长期专注于气体分离与净化领域,拥有一支由博士、硕士组成的研发团队,并与多所高校及科研院所建立产学研合作。公司具备压力容器设计与制造资质(符合GB150-2024、TSG21-2016),所有核心部件均采用高端品牌:预冷机采用知名品牌压缩机,防爆电加热器、防爆风冷冷却器、防爆增压机均按GB3836系列标准选型。分子筛采用亿镨定制的专用4A/13X复合型分子筛,具有比表面积大、吸附容量高、再生温度低的特点,使用寿命可达3-5年。公司还为客户提供从方案设计、设备制造、安装调试到售后运维的全生命周期服务。

产品介绍

亿镨天然气脱水装置、亿镨天然气脱水设备、亿镨天然气脱水橇是亿镨能源的核心产品,适用于各类终端。装置设计压力9.2MPa,工作压力8.0MPa,处理气量10715Nm³/h(可定制其他规格)。脱水方式采用预冷+分子筛吸附。配备分离过滤器、粉尘过滤器、气液分离器三级过滤系统,含尘粒径≤5μm。进出口管径为法兰WN80(B)-100FM,排污口WN15(A)-100FM,放散口WN32(A)-40RF(引至高空或火炬)。

技术指标

- 工作介质:天然气

- 设计压力:9.2MPa

- 工作压力:8.0MPa

- 额定流量:10715 Nm³/h

- 进气温度:≤50℃

- 环境温度:-37℃~50℃

- 进气含水量:50℃饱和含水

- 排气常压露点:≤-60℃

- 含尘粒径:≤5μm

- 排气温度:环境温度+15℃

- 进出口压力降:≤0.08 MPa

- 再生方式:等压半开式逆流加热再生,零排放

- 再生压力:约8.0MPa(等压)

- 冷却方式:风冷

- 控制方式:PLC自动控制

- 吸附剂:球状分子筛(亿镨定制)

- 循环周期:8小时(可调)

- 再生时间:≤7.5小时(可调)

- 工作方式:双塔交替,连续工作

- 过滤器排污:自动排污

- 结构形式:撬装(室外建棚有基础)

- 外形尺寸:8500×2600×3100 mm

- 设备质量:约12000 kg

- 总耗电功率:≤127 kW

常见FAQ

FAQ

Q1:亿镨天然气脱水装置能否处理含有较多重烃的伴生气? A1:可以。亿镨伴生气脱水装置在预冷流程中可调整预冷温度,避免重烃冷凝堵塞,同时分子筛对重烃有较强的兼容性。如果重烃含量过高,可加装前置脱重烃塔,具体需根据气样定制。

Q2:装置的露点-60℃是否意味着水含量完全为零? A2:-60℃常压露点对应水含量约8ppm(0.0008%),低于GB17820-2018中一类气标准(水露点≤-10℃),满足液化所需。实际上,亿镨设备出气露点常能稳定在-65℃以下,但设计保证值为-60℃。

Q3:再生过程是否消耗大量天然气? A3:不消耗。再生采用等压半开式循环,再生气来自系统内少量伴生气(约处理气量的1%-3%),经增压、加热、再生、冷却、分离后,气体返回进气端,仅水分被排出,天然气几乎全部回收,实现“零排放”。

Q4:分子筛多久更换一次?维护复杂吗? A4:正常使用条件下,分子筛寿命3-5年。维护工作主要为定期检查过滤网、排污阀、露点仪校准等。PLC系统会记录运行数据,如压降升高或露点不达标,提示分子筛更换。亿镨提供更换服务,售后团队快速响应。

Q5:该装置能否用于小气量加气站? A5:可以。亿镨加气站天然气脱水装置处理量范围覆盖50-50000Nm³/h,并可模块化组合。对于LNG加气站、CNG加气站,亿镨均有专用系列的亿镨LNG加气站干燥脱水系统、亿镨CNG加气站干燥脱水系统,既满足露点要求,又节省能耗和占地。