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4.5 水合物防止
4.5.1 天然气集输温度应高于水合物形成温度3℃以上。天然气水合物的防止,可采用天然气加热、保温、向天然气中加入抑制剂或脱水等措施。
4.5.2 采用燃气加热法防止天然气水合物时,应符合下列规定:
1 宜采用真空加热炉或常压水套炉,可不设备用加热炉;
2 水套加热炉热水温度宜低于当地水沸点5℃~10℃,补给水悬浮物的含量不应超过20mg/L;真空加热炉补给水硬度不应超过0.6mmol/L;
3 燃气加热炉燃料气中硫化氢含量不应高于现行国家标准《天然气》GB 17820三类气质要求。
4.5.3 当天然气的加热负荷小于100kW或无燃料气时,宜采用电加热器或者电加热炉加热天然气。
4.5.4 采用抑制剂防止天然气水合物时,可采用乙二醇、甲醇。储存量应按使用量、供货周期及运输情况确定。
4.5.5 采用乙二醇时宜进行回收再循环使用。再生循环系统应符合下列规定:
1 乙二醇富液再生宜采用常压工艺,乙二醇的再生温度范围应为110℃~120℃;
2 乙二醇富液再生采取间歇操作时,应设2个缓冲罐,每个罐的有效容量不应少于间歇时间内富液的进料量;
3 乙二醇富液再生装置应设有pH值调节剂的添加设施;循环乙二醇的pH值应保持在7.3~8.5的范围,pH值调节剂宜采用一乙醇胺;
4 乙二醇循环系统应设低位罐回收设备排出的乙二醇。
4.5.6 采用甲醇时,含甲醇污水的处置应满足环保及职业卫生要求,必要时应进行回收循环使用。甲醇富液再生宜采用蒸汽汽提、塔顶气灼烧的工艺。
4.5.7 对于低渗透气田,水合物的防止宜采用井下节流措施或低压运行方式。
4.5.1 湿天然气在一定的压力和温度条件下容易形成水合物。水合物是一个烃类分子同数个水分子结合形成的白色晶状物质,类似冰或致密的雪。水合物容易在管道的弯头、阀件、管件等处形成并积聚造成堵塞。集气系统水合物的形成原因:一是在井场和集气站对天然气进行节流降压时,气体膨胀产生急剧温降后形成;二是集气管道因气体输送产生压降和温降在管道内形成。选择防止水合物形成的方法主要考虑:一是工艺上的可能性,二是经济上的合理性。所有防止水合物形成的方法,都应确保在生产过程中高出不产生水合物温度3℃以上的安全范围,选择方法要根据具体条件通过对比后确定。
4.5.2 真空加热炉的运行操作简单,且安全可靠,热效率高。对于需要采暖的井站,采暖热水还可通过真空加热炉加热,以简化流程,节约投资。另外,常压水套加热炉运行也安全可靠,操作简单,从多年运行实践来看,井场用水套炉加热也是经济合理的。
4.5.6 甲醇具有中度危害的毒性,可通过呼吸道、食道及皮肤侵入人体,甲醇对人中毒剂量为5mL~10mL,致死剂量为30mL。因为甲醇可能会污染地下水,回注的污水中甲醇含量限制在小于0.1%(W)。而乙二醇无毒,不存在危害人身安全和污染环境的问题。从操作安全性和环保方面看,注乙二醇优于注甲醇。一般来说,为满足环保及职业卫生要求,含甲醇污水应进行甲醇的再生回收处理。
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