[发明专利]一种适用于海上平台的紧凑式天然气预处理净化方法和装置

说明书

本发明涉及一种适用于海上平台的紧凑式天然气预处理净化方法和装置，适用于海上平台采出天然气的预处理净化，脱除天然气中的重烃、可溶性盐离子、大部分水分。开采出的天然气从气相入口进入，依次经喷雾洗涤单元，气液均布单元，天然气、洗涤水混合传质单元，造旋单元，天然气、洗涤水分离单元后从气相出口流出。脱除的液体进入储液单元。新鲜淡水经储液单元通过管道循环泵注入喷雾洗涤单元喷出。经过该方法处理的天然气，脱除了原湿天然气中的可溶性盐离子及大部分水分。该紧凑式预处理方法起到了在空间狭小的海上平台上对天然气进行在线处理，快速脱除杂质及液体的作用。

技术领域

本发明涉及一种适用于海上平台的紧凑式天然气预处理净化方法和装置，适用于海上平台采出天然气的预处理净化，脱除天然气中的重烃、可溶性盐离子、大部分水分。

背景技术

天然气是世界公认的优质、高效能源，具有清洁环保、储量大等一系列优点，而且其热值高、使用方便、燃烧完全、干净、价格便宜，还是宝贵的化工原料，可以生产近千种化工产品。推广天然气的使用，不仅能提升城市居民的生活品质，也能促进地方工商业的发展，对推动生态环境建设和城市转型振兴具有重要意义。我国东海、南海均发现了大量天然气储备，可见日后海上天然气的开采必将成为一个我国重点发展的领域。

海上平台井口采出的天然气几乎都为气相水所饱和，甚至会携带一定量的液态水。天然气中水分的存在往往会造成严重的后果：含有CO2和H2S的天然气在有水存在的情况下形成酸而腐蚀管路和设备；在一定条件下形成天然气水合物而堵塞阀门、管道和设备；降低管道输送能力，造成不必要的动力消耗。水分在天然气中存在非常不利，因此，需要脱除天然气中携带的水分。

此外，进入平台压缩机的天然气若含地层水等液体，会对压缩机的长期运行产生极大的影响。地下气藏中的矿物盐在地底高温高压的条件下，会溶于地层水，这种高矿化水会与天然气共同分布于气藏空隙中。气藏开发后，天然气从孔隙中不断向井筒运动，在此过程中溶解有矿物盐的高矿化度水被天然气携带出地面，若地面工艺流程设备除液效率不高，就会导致少量游离水随天然气进入了压缩机，在多级压缩过程中，气体温度从38℃升高到108℃，在高温条件下水分不断蒸发，随着水分的减少，溶有矿物盐的水溶液达到过饱和状态，最终矿物盐以结晶体析出，附着在压缩机转子的叶轮表面，形成盐垢，并呈现不规则分布，使压缩机的动平衡状态遭到破坏，发生偏心，随着盐垢越聚越多，偏心越来越严重，由于偏心产生的振动越来越高，最终导致压缩机关停，严重影响正常生产。因此，为了保证平台上压缩机长期高效稳定运行，将天然气中夹带的可溶性盐及液体高效脱除显得极为重要。

专利《一种天然气除水设备》(CN205893185U)，介绍了一种实用新型设备，使用旋流器的原理对天然气中的液体进行脱除；专利《天然气脱水装置》(CN105087096A)，介绍了一种结构复杂的，采用滤水膜对天然气中液体进行脱除的装置。以上专利，《一种天然气除水设备》利用旋流器原理分离，脱液效率有限，占地面积较大，且在脱液元件内设置了动设备，装置运行维护需要一定成本；《天然气脱水装置》结构复杂，占地面积大，制造成本高，明显不适用于空间狭小的海上平台。最主要的，以上两个专利均是对现有天然气中的液体进行脱除，并为除去天然气中夹带的可溶性盐，最后未除去的液体中仍还有大量的可溶性盐，这部分液体附着在压缩机叶轮上，可溶性盐析出后对压缩机的长期稳定运行有巨大的影响。

发明内容

鉴于以上问题，本发明提供了一种适用于海上平台的紧凑式天然气预处理净化方法和装置。

具体的技术方案如下：

一种适用于海上平台的紧凑式天然气预处理净化方法，包括如下步骤：

(1)开采的湿天然气由气相入口进入，经过紧凑式在线处理装置(1)处理后，气相经气相出口流出进入下一步工艺；

(2)开采的湿天然气由气相入口进入，经过紧凑式在线处理装置(1)处理后，脱除的液体进入储液单元(2)；