圖3-3和圖3-4的低溫分離器在一定壓力和低溫下進(jìn)行三相分離，使烴類凝液和含抑制劑的水溶液從低溫分離器中分離出來。盡管通常將低溫分離器內(nèi)視為一個(gè)平衡的氣液分離過程，即認(rèn)為其分離溫度等于分離出的干氣在該壓力下的水、烴露點(diǎn)，但是實(shí)際上干氣的露點(diǎn)通常均高于此分離溫度，分析其原因除與測(cè)定方法本身準(zhǔn)確度有關(guān)外，主要還有以下影響因素。
(1) 取樣、樣品處理、組分分析和工藝計(jì)算誤差以及組成變化和運(yùn)行波動(dòng)等造成的偏差。
天然氣取樣、樣品處理、組分分析和工藝計(jì)算誤差，以及組成變化和運(yùn)行波動(dòng)等因素均會(huì)造成偏差，尤其是天然氣中含有少量碳原子數(shù)較多的重?zé)N時(shí)，這些因素造成的偏差就更大。
此外，所測(cè)定的天然氣中有無干擾物質(zhì)(例如，固體雜質(zhì)、油污、霧狀液滴、甲醇等)也會(huì)影響測(cè)定結(jié)果。
必須指出的是，露點(diǎn)線上的臨界冷凝溫度取決于天然氣中最重?zé)N類的性質(zhì)，而不是其總量。因此，在取樣分析中如何測(cè)定最重?zé)N類的性質(zhì)，以及進(jìn)行模擬計(jì)算時(shí)如何描述最重?zé)N類的性質(zhì)，將對(duì)露點(diǎn)線上的臨界冷凝溫度影響很大。
(2) 低溫分離器對(duì)氣流中微米級(jí)和亞微米級(jí)霧狀液滴的分離效率不能達(dá)到1OO%。
由于低溫分離器對(duì)氣流中微米級(jí)和亞微米級(jí)霧狀水滴和烴液滴的分離效率不能達(dá)到100%，這些霧狀液滴將隨干氣一起離開分離器，經(jīng)換熱升溫后或成為氣相或仍為液相進(jìn)入輸氣管道或下游生產(chǎn)過程中。氣流中這些液烴霧滴多是原料天然氣中的重?zé)N，即使其量很少，但卻使氣流的烴露點(diǎn)明顯升高，并將在輸氣管道某管段中析出液烴。低溫分離器分出的冷干氣實(shí)際烴露點(diǎn)與其分離溫度的具體差別視原料氣組成和所采用的低溫分離器分離條件和效率而異。如果低溫分離器、預(yù)過濾器及聚結(jié)過濾器等的內(nèi)部構(gòu)件在運(yùn)行中發(fā)生損壞，則分離效率就會(huì)更差。
同樣，氣流中所攜帶的霧狀水滴也會(huì)使其水露點(diǎn)升高。
當(dāng)加入水合物抑制劑例如甲醇時(shí)，氣流中除含氣相甲醇外，還會(huì)攜帶含有抑制劑的水溶液霧滴。氣相甲醇和水溶液霧滴中的抑制劑對(duì)水露點(diǎn)(或水含量)的測(cè)定值也有較大影響。而且，由于測(cè)定方法不同，對(duì)測(cè)定值的影響也不相同。當(dāng)采用測(cè)定水露點(diǎn)的絕對(duì)法(即冷卻鏡面濕度計(jì)法)測(cè)定水露點(diǎn)時(shí)，如果測(cè)試樣品中含有甲醇，由此法測(cè)得的是甲醇和水混合物的露點(diǎn)。
此外，目前現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定高壓天然氣中水含量時(shí)常用P205法。該法是將一定量的氣體通過裝填有P205顆粒的吸收管，使氣體中的水分被P2O5吸收后成為磷酸，吸收管增加的質(zhì)量即為氣體的水含量。此法適用于壓力在1MPa以上且水含量≥10mg/m3的天然氣，但由于天然氣中所含的甲醇、乙二醇、硫醇、硫化氫等也可與P2O5反應(yīng)而影響測(cè)定效果。
一般來說，在平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)由低溫分離器、預(yù)過濾器及聚結(jié)過濾器分出的冷干氣實(shí)際水露點(diǎn)與其分離溫度的差值約為3～7℃甚至更高，具體差別則視所采用的抑制劑性質(zhì)及低溫分離器等的分離效率等而異。
根據(jù)GB 50521《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，進(jìn)入輸氣管道的氣體水露點(diǎn)應(yīng)比輸送條件下最低環(huán)境溫度低5℃，烴露點(diǎn)應(yīng)低于最低環(huán)境溫度，這樣方可防止在輸氣管道中形成水合物和析出液烴。因此，在考慮上述因素后的低溫分離器實(shí)際分離溫度通常應(yīng)低予氣體所要求的露點(diǎn)溫度。
正是由于上述原因使得低溫分離器的實(shí)際分離溫度應(yīng)該低于氣體所要求的露點(diǎn)溫度。為了降低獲得更低溫度所需的能耗，無論是采用膨脹制冷還是冷劑制冷法的低溫法脫油脫水工藝，都應(yīng)采用分離效率較高的氣液分離設(shè)備，從而縮小實(shí)際分離溫度與氣體所要求露點(diǎn)溫度的差別。例如，低溫分離器采用旋流式氣液分離器，在低溫分離器后增加聚結(jié)過濾器等以進(jìn)一步除去氣體中霧狀液滴等。
必須指出的是，采用多低的分離溫度、多高分離效率的氣液分離和捕霧設(shè)備等，應(yīng)在進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合論證后確定。
(3) 一些凝析氣或濕天然氣脫除部分重?zé)N后仍具有反凝析現(xiàn)象，其烴露點(diǎn)在某一范圍內(nèi)隨壓力降低反而增加。
天然氣的水露點(diǎn)隨壓力降低而降低，其他組分對(duì)其影響不大。但是，天然氣的烴露點(diǎn)與壓力關(guān)系比較復(fù)雜，先是在反凝析區(qū)內(nèi)的高壓下隨壓力降低而升高，達(dá)到最高值(臨界冷凝溫度)后又隨壓力降低而降低。
客服1