【摘要】天然气脱水的方法有很多，其中三甘醇脱水是溶剂吸收法中应用较为广泛的，分子筛脱水则在含氧及硫化氢的天然气脱水中会被人们采用。本文通过一系列分析上述两种类型的脱水装置的设备应用及其应用特点，来将它们作对比探究，从而使我们能更明确的知道怎么选用脱水装置。

  三甘醇脱水属于溶剂吸收法，是天然气脱水的主要方法之一。因为该溶液易于再生，稳定性高，吸水性强，蒸汽压低且闪蒸损失少，所以被广泛的应用。

  三甘醇脱水装置中的主要工艺设备有吸收塔、再生塔、过滤器、闪蒸罐、换热器以及循环泵等。

  首先，将需要脱水的天然气送入三甘醇吸收塔中，将其与三甘醇贫液逆流接触，使其中的饱和水被分离吸收。经过重力分离、调压和计量后，把脱水干净的天然气排出装置。接着，排出吸收塔中的三甘醇富液，并放入再生塔富液精馏柱顶端进行换热。进而放到闪蒸罐中闪蒸，分离出部分烃类和水。之后，分别用三甘醇机械过滤器、活性炭过滤器和三甘醇机械过滤器进行三级过滤，去除中间掺入的降解产物和其它杂质。最后，将过滤产物三甘醇富液放入贫富液换热器中换热，再在缓冲罐的换热盘管中再次换热，最终到达再生器的富液精馏柱中进行再生，并把吸收的物质排放出来。而再生贫液分别在缓冲罐、换热器中进行换热后冷却，在循环泵加压，冷却后进入吸收塔，完成循环利用。

  目前，大部分的三甘醇脱水装置符合标准要求，但是都会存在能耗偏高的特点。1.2.1？贫富液换热效果差

  一直以来，三甘醇脱水装置中的换热器均为水平盘管式，管内流速非常低，贫富液之间的热交换缓慢。富液获得的热能有限，换热后的温度仍然比贫液温度低一些，导致贫液的热能不能够完全、有效地回收利用，还会增加再生塔的热负荷，降低装置利用率，增大装置运行成本。

  依据三甘醇脱水装置的运行原理，我们大家都知道它包括高压吸收和低压再生两大系统。高压富液从吸收塔出来常常需要经过液位控制阀，来达到调节压力的目的，这使得高压富液在控制阀上消耗了一小部分的压力。低压贫液在循环泵中进行加压，并由冷却器进行冷却，也有一定的能量消耗。综合以上内容，这些都降低了能量的综合利用率。

  现今社会环境下，我国多数三甘醇脱水装置都缺少电子设备，尤其是一些分析仪、酸度计等。人为操作对参数的调节和控制具有一定的盲目性，精确度比较低，致使工艺参数不合理，严重的会增加脱水装置的能耗，甚至是降低脱水效果、增大三甘醇损失。

  分子筛脱水属于固体吸附法的范畴，同三甘醇脱水一样，在国内外应用比较广泛，技术很成熟。分子筛脱水是物理过程，简单易操作且要求不高，吸附主要是靠范式引力或者分子扩散里引起，没选性。

  天然气分子筛脱水大体上分为两塔流程、三塔或多塔流程，至少要有两个吸附塔。2.1.1？两塔流程

  该过程，需要脱水的天然气经过气体过滤分离器除掉夹杂的液滴后进入分子筛脱水塔进行脱水吸附，之后除水的干气经过粉尘过滤器除去粉尘，得到我们应该的天然气产品。再生循环由加热和冷却两部分所组成，加热再生气最少到200摄氏度经过另一个脱水塔，到达冷却器冷却后分离凝液，达到循环的目的。

  应用三塔或多塔流程的方式时又可大致分为两种方式，一种是两塔平行吸收、另一个塔进行再生和冷却；一种是一塔吸收、一塔再生、另一塔冷却。

  方式一中，如图1所示三塔流程图，阴影区表示所含水基本达饱和状态，空白区代表分子筛可以吸附大量的水。通过床层1的气流相对较多，所以吸附的饱和水也多，床位较低。任何一个时间里都是其中两个脱水塔处于饱和状态，程度各异，另一个一定会是准备再生，无限循环。多塔流程则是其中任意一个塔进行再生和冷却，其它塔吸附饱和水。

  方式二中，分工明确，但是步骤有些繁琐，像再生、冷却分别在两个塔中进行，时间安排得就有些不合理了。能够适用于短循环周期的天然气脱水，因材致用。

  分子筛脱水装置中用到吸附剂，需要仔细考虑吸附剂的吸附表面积、活性、容量以及热稳定性、再生性等。工艺流程设计中，分子筛吸附水后，必须要经过再生才能重新进入吸附塔进行脱水操作，挺麻烦。循环使用再生气时，发现总会掺杂有少量游离水，但现在人们使用的常规装置中都没有分离再生器的设备，某些特定的程度上影响了吸附塔的脱水，为其增添负荷。高温再生器进入冷却器时极冷与极热相交，增大了设备的热负荷，对设备本身也产生影响。

  分子筛脱水装置的能量综合利用率一般较低，尤其是在装置处理量小的情况下。再生气循环使用的过程中，或多或少地会带有少量游离水或液态烃类，进入吸附塔后，增大了吸附塔负荷，加大能耗。再生气温度比较高，进行冷却时，耗能较多，且会伴有一定的能量损失。

  分子筛脱水装置至少需要两个吸附塔，流程中操作温度、压力、周期都要考虑进去，而且还要保证分子筛常规使用的寿命不能受到太大影响，所以一定要重视原料气吸附和再生的过程，尽可能降低能耗。2.2.3？操作参数不够优化

  分子筛脱水装置的能量消耗是与设备所承受的负荷有联系的，原料天然气的温度、压力需要合理，降低脱水装置的负荷。再生气的压力、温度也会影响冷却器、吸附塔的能耗，操作是必须要格外注意。加热炉中，再生气过多会降低炉膛温度造成热量流失，过少会耗费过多燃料气。人为操作的流程都是能以把握好的，但是分子筛脱水装置很难应用电子设备，造成操作参数的失误。

  综上所述，三甘醇脱水基本上达到了天然气水露点要求，分子筛脱水则适用于吸附周期短或需要同时脱水、脱C5+的轻烃回收。每种天然气脱水的工艺流程都具有各自的优点或者缺点，咱们不可以以偏概全，要从天然气组成、工艺方案特点、设备投入、操作周期以及节能功效等多方面作对比，以选择最佳的天然气脱水装置。

  [1] 李明，温冬云.新型板式换热器在三甘醇脱水装置中的应用[J].石油与天然气化工，2004，（03）

  [2] 李明，温冬云. 新型板式换热器在三甘醇脱水装置中的应用[J]石油与天然气化工，2004，（06）