三甘醇_TEG_脱水系统的选材设计概要VIP专享VIP免费

第22卷第4期2008年8月全面腐蚀控制TOTALCORROSIONCONTROLVol.22No.4Aug.20081概述水是天然气从采出至消费的各个处理加工步骤中最常见的杂质组分,且其含量经常达到饱和。冷凝水的局部积累将限制管道中天然气的流率,降低输气量,而且水的存在使输气过程增加了不必要的动力消耗;液相水与CO2或H2S接触后会生成具有腐蚀性的酸,H2S不仅导致常见的电化学腐蚀,它溶于水生成的HS-还会促使阴极放氢加快,HS-阻止原子氢结合为分子氢,从而造成大量原子态氢积聚在钢材表面,导致钢材氢鼓泡、氢脆及硫化合物应力腐蚀开裂(SSC;湿天然气中经常遇到的另一个麻烦问题是,其中所含水分和小分子气体及其混合物可在较高的压力和温度高于0℃的条件下,形成一种外观类似于冰的固体水合物。因此,天然气一般都应先经脱水处理,使之达到规定的指标后才能进入输气干线。我国强制性国家标准规定:在天然气交接点的温度和压力条件下,天然气的水露点应比最低环境温度低5℃。在CO2或H2S存在的情况下,目前海洋工程设计过程中认为只有当水露点比最低操作温度低10℃时介质不具有腐蚀性。甘醇类化合物具有很强的吸湿性,其水溶液冰点较低,故广泛应用于天然气脱水。最初应用于工业的是二甘醇(DEG,上世纪50年代后主要采用三甘醇(TEG,其热稳定性更好,容易再生,蒸气压也更低,且相同质量浓度下TEG可达到更大的露点降,而且TEG的毒性很轻微,沸点较高,常温下基本不挥发,故使用时不会引起呼吸中毒,与皮肤接触也不会造成伤害。因此,TEG脱水方法是天然气工业中应用最普遍的方法。2TEG脱水系统的工艺流程如图1[1]所示,TEG脱水装置主要包括2部分:天然气在压力和常温下脱水;富TEG溶液在低压和高温下再生(提浓。此图所示流程包括了若干优化操作方面的考虑,如以气体—TEG换热器调节吸收塔顶温度,以分流(或全部富液换热的方式控制进入闪蒸罐的富液温度,以干气汽提提高贫TEG的浓度,以及设置多种过滤器等。TEG富液由吸收塔底部流出,经减压后进入重沸器上部的富液精馏柱中的换热盘管加热后,进入闪蒸罐闪蒸,闪蒸气进入燃料系统。闪蒸后的富液通过机械过三甘醇(TEG脱水系统的选材设计余直霞张国庆刘有利(海洋石油工程股份有限公司设计公司,天津300451摘要:本文简述了水在天然气工业中的危害及三甘醇(TEG脱水系统的工艺流程,针对海上气田含有大量CO2的实际情况,探讨了CO2腐蚀的机理、碳钢CO2腐蚀的形态、以及耐蚀材料的选择原则,从而对其TEG脱水系统的主要设备及管线进行了选材设计。关键词:三甘醇脱水CO2腐蚀选材设计中图分类号:TE985文献标识码:A文章编号:1008-7818(200804-0035-04MaterialSelectionforTEGDehydrationSystemYUZhi-xia,ZHANGGuo-qing,LIUYou-li(DesignCompanyofOffshoreOilEngineeringCo.,Ltd.,Tianjin300451,ChinaAbstract:Theharmofwateringasindustryisstated,andtheprocessflowofTEGdehydrationsystemisbrieflyintroducedinthispaper.ForabundantCO2existinginthegasfields,CO2corrosionmechanism,CO2corrosionmorphologyofcarbonsteelandanti-corrosionmaterialselectionprinciplearediscussed.MaterialselectionformainfacilityiesandpipelinesofTEGdehydrationsystemisdesignedbasedoncorrosionevaluation.Keywords:TEGdehydration;CO2corrosion;materialselection—35—滤器和活性炭过滤器除去其中的机械杂质和降解产物。过滤后的富液经缓冲罐后与热的贫TEG换热,然后进入富液精馏柱,与来自重沸器的蒸汽逆流接触而得到部分提浓。在重沸器内,富液被加热至约200℃,除去其中绝大部分水分。随后,TEG溶液经贫液精馏柱进入缓冲罐,与自下而上的气提气逆流接触而进一步提浓。高温TEG贫液在缓冲罐中与TEG富液换热后,经冷却器冷却,再经TEG循环泵升压后返回吸收塔上部。质以膜的形式附着在钢材的表面。其中,阳极反应为:Fe→Fe2++2e阴极反应为:H++e→H2H→H2以上仅是关于钢铁材料CO2全面腐蚀的机理,然而,在CO2的实际腐蚀破坏过程中,局部腐蚀扮演着更加重要的角色。二氧化碳的局部腐蚀现象主要包括点蚀、台地侵蚀、流动诱发局部腐蚀等。在含CO2的介质中,腐蚀产物、垢或其它生成物在钢铁表面不同区域覆盖程度的不同,可形成具有很强自催化特性...