顧杰 董江勇

摘要：在對(duì)天然氣三甘醇進(jìn)行脫水過(guò)程中，為了將脫水效果提升上去，可以對(duì)新型高效全焊接板式熱交換器進(jìn)行應(yīng)用，這樣可以將傳熱效率大幅度提升上去，而且可以降低用地面積，將脫水過(guò)程中產(chǎn)生的能源消耗降低下去，在這篇文章中，主要對(duì)新型高效焊接板式熱交換器在三甘醇脫水過(guò)程中的應(yīng)用進(jìn)行分析，希望給相關(guān)人士一定借鑒參考意義。

關(guān)鍵詞：新型高效全焊接板式熱交換器;天然氣;三甘醇;應(yīng)用

一、前言

天然氣經(jīng)過(guò)開(kāi)采并且進(jìn)行機(jī)械分離游離水之后，仍然會(huì)含有比較多的飽和水，因此在對(duì)天然氣進(jìn)行壓縮或者是進(jìn)行冷卻之后，版和水會(huì)以液態(tài)水的形式存在，這樣在對(duì)天然氣進(jìn)行運(yùn)輸過(guò)程中，就會(huì)將長(zhǎng)輸管道的壓降增加上去。除此之外，如果天然氣當(dāng)中存在比較多的水分，在對(duì)其進(jìn)行運(yùn)輸過(guò)程中就會(huì)對(duì)長(zhǎng)輸管道造成比較嚴(yán)重的腐蝕，降低長(zhǎng)輸管道的使用時(shí)間，因此在對(duì)天然氣進(jìn)行運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行必要的脫水操作。在對(duì)天然氣進(jìn)行脫水過(guò)程中，經(jīng)常使用的方法就是膜法、變壓吸附方法、節(jié)流制冷方法以及物理吸收方法。

二、對(duì)三甘醇脫水裝置進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹

三甘醇又稱(chēng)為三縮乙二醇，在常溫條件下，三甘醇是沒(méi)有任何顏色任何味道的，并且具有比較強(qiáng)的吸附性。通過(guò)利用三甘醇進(jìn)行脫水，不僅可以在壓力比較低的人工煤氣脫水中進(jìn)行應(yīng)用，而且也可以應(yīng)用到天然氣脫水過(guò)程中，主要的工藝流程可以用圖1進(jìn)行描述。

對(duì)于三甘醇脫水工藝而言，組成部分主要就是甘醇的吸收以及再生。在圖一當(dāng)中，虛線部分顯示的是再生裝置，在右側(cè)主要就是甘醇的吸收裝置。含有比較多水分的天然氣首先會(huì)進(jìn)入到分離器當(dāng)中，這樣就可以將天然氣當(dāng)中的液體以及固體雜質(zhì)去除，然后從塔的下面位置進(jìn)入到吸收塔當(dāng)中。經(jīng)過(guò)凈化的氣體會(huì)從上到下在每層塔板當(dāng)中流動(dòng)，這樣就會(huì)與從下到上移動(dòng)的貧甘醇溶液相互接觸，當(dāng)水分被吸收完成之后會(huì)從塔頂上面流出，而經(jīng)過(guò)吸收水分之后的富甘醇會(huì)從塔底位置流出，經(jīng)過(guò)蒸餾塔的冷凝器進(jìn)行換熱之后進(jìn)入到閃蒸罐內(nèi)部進(jìn)行閃蒸。經(jīng)過(guò)閃蒸之后的氣體可以提供給用戶(hù)作為燃料使用。

對(duì)于貧一富甘醇熱交換器而言，經(jīng)常使用管殼形式，但是對(duì)于這種結(jié)構(gòu)而言，其傳熱系數(shù)相對(duì)是比較低的，并且熱交換器會(huì)占用比較大的面積，由于占地面積是比較大的，并且也會(huì)消耗非常多的水，因此投資成本是比較大的，為了更好地對(duì)這些間題進(jìn)行解決，應(yīng)該將裝置的換熱效率提升上去，并且應(yīng)該對(duì)占地面積進(jìn)行有效降低，降低能源消耗，從而可以將投資將低下去

三、常用的貧一富甘醇熱交換器

（一）盤(pán)管式熱交換器

對(duì)于盤(pán)管式熱交換器而言，會(huì)將換熱盤(pán)管放置在一個(gè)密封的U形殼體當(dāng)中，這樣富液就可以在盤(pán)管內(nèi)比較方便的進(jìn)行流動(dòng)，貧液在流動(dòng)時(shí)候，是在換熱殼體當(dāng)中自上而下運(yùn)動(dòng)的，在殼體內(nèi)部，溫度是比較接近的，因此熱交換器傳熱對(duì)數(shù)溫差不會(huì)出現(xiàn)比較大的變化，這樣在管外部傳熱系數(shù)就會(huì)變得比較小，并且總體傳熱效果也是非常不好的。

（二）盤(pán)管式+可拆卸板式熱交換器

對(duì)于這種結(jié)構(gòu)的熱交換器，經(jīng)常使用的場(chǎng)合就是工作壓力比較小，而且工作溫度比較低的地方。貧液在進(jìn)行重沸器再生塔再生之后，溫度會(huì)發(fā)生比較明顯的升高，并且溫度已經(jīng)嚴(yán)重超過(guò)可拆卸板式熱交換器的溫度，為了更好地對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行解決，可以將盤(pán)管式熱交換器與可拆卸的熱交換器進(jìn)行串聯(lián)操作。

但是在進(jìn)行改進(jìn)之后，仍然存在一定不足之處，主要可以概括成以下幾點(diǎn)：（1）在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行配管過(guò)程中，成本是非常大的，并且設(shè)備會(huì)占用非常大的場(chǎng)地;（2）不銹鋼板片存在比較嚴(yán)重的腐蝕老化，因此需要對(duì)其進(jìn)行更換，這樣就會(huì)將成本增加上去。

四、新型高效貧一富甘醇焊接板式熱交換器

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

對(duì)于貧一富甘醇熱交換器在工作過(guò)程中存在的一系列問(wèn)題，對(duì)新型高效焊接板式熱交換器進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)于這種新型的貧一富甘醇熱交換器而言，主要特點(diǎn)可以概括成以下幾點(diǎn)：（1）采取臥式布置的方式，標(biāo)高相對(duì)比較低，而且不會(huì)占用太大空間，具有比較小的壓降，貧液可以從緩沖罐靠位勢(shì)壓頭就可以進(jìn)行流動(dòng);（2）進(jìn)行模塊化串聯(lián)設(shè)計(jì)的方式，在具體操作過(guò)程中，模塊需要承受比較苛刻的工況，因此如果模塊的使用壽命達(dá)到規(guī)定值，可以非常方便的對(duì)模塊進(jìn)行更換，這樣在對(duì)設(shè)備進(jìn)行后期維護(hù)過(guò)程中就會(huì)變得非常方便。并且還可以有效降低維護(hù)成本;（3）對(duì)于傳熱元件而言，采取豎直布置的方式，設(shè)備即使處于停工狀態(tài)在內(nèi)部也不會(huì)存在液體積壓;（4）在設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行布管以及對(duì)儀表進(jìn)行安裝;（5）對(duì)于傳熱單元數(shù)而言，相對(duì)是比較高的。

對(duì)于這種新型的貧富甘醇熱交換器而言，通過(guò)對(duì)兩組焊接板是熱交換器進(jìn)行應(yīng)用，并且采用模塊串聯(lián)的方式。

五、運(yùn)行操作注意事項(xiàng)

當(dāng)設(shè)備開(kāi)車(chē)運(yùn)行之前，應(yīng)該嚴(yán)格保證貧富三甘醇的流量是緩慢增加的。如果三甘醇的溫度是比較低的，其粘度就會(huì)變得非常大。在設(shè)備開(kāi)車(chē)時(shí)候，在對(duì)貧富三甘醇介質(zhì)進(jìn)行添加過(guò)程中，應(yīng)該將排氣口打開(kāi)，并且排氣口應(yīng)該與放空管進(jìn)行連接。

參考文獻(xiàn)：

[1]全國(guó)勘察設(shè)計(jì)注冊(cè)工程師公用設(shè)備專(zhuān)業(yè)管理委員會(huì)秘書(shū)處.注冊(cè)公用設(shè)備工程師動(dòng)力專(zhuān)業(yè)執(zhí)業(yè)資格考試教材[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.

[2]馬衛(wèi)鋒張勇，李剛，等.國(guó)內(nèi)外天然氣脫水技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].管道技術(shù)與設(shè)備，2011（6）：49-51.

[3]楊思明.天然氣脫水方法[J].中國(guó)海上油氣工程，1999（6）：6-8.