探讨新型高效焊接板式热交换器在三甘醇脱水装置中的应用

顾杰 董江勇

摘要：在对天然气三甘醇进行脱水过程中，为了将脱水效果提升上去，可以对新型高效全焊接板式热交换器进行应用，这样可以将传热效率大幅度提升上去，而且可以降低用地面积，将脱水过程中产生的能源消耗降低下去，在这篇文章中，主要对新型高效焊接板式热交换器在三甘醇脱水过程中的应用进行分析，希望给相关人士一定借鉴参考意义。

关键词：新型高效全焊接板式热交换器;天然气;三甘醇;应用

一、前言

天然气经过开采并且进行机械分离游离水之后，仍然会含有比较多的饱和水，因此在对天然气进行压缩或者是进行冷却之后，版和水会以液态水的形式存在，这样在对天然气进行运输过程中，就会将长输管道的压降增加上去。除此之外，如果天然气当中存在比较多的水分，在对其进行运输过程中就会对长输管道造成比较严重的腐蚀，降低长输管道的使用时间，因此在对天然气进行运输过程中应该对其进行必要的脱水操作。在对天然气进行脱水过程中，经常使用的方法就是膜法、变压吸附方法、节流制冷方法以及物理吸收方法。

二、对三甘醇脱水装置进行简单介绍

三甘醇又称为三缩乙二醇，在常温条件下，三甘醇是没有任何颜色任何味道的，并且具有比较强的吸附性。通过利用三甘醇进行脱水，不仅可以在压力比较低的人工煤气脱水中进行应用，而且也可以应用到天然气脱水过程中，主要的工艺流程可以用图1进行描述。

对于三甘醇脱水工艺而言，组成部分主要就是甘醇的吸收以及再生。在图一当中，虚线部分显示的是再生装置，在右侧主要就是甘醇的吸收装置。含有比较多水分的天然气首先会进入到分离器当中，这样就可以将天然气当中的液体以及固体杂质去除，然后从塔的下面位置进入到吸收塔当中。经过净化的气体会从上到下在每层塔板当中流动，这样就会与从下到上移动的贫甘醇溶液相互接触，当水分被吸收完成之后会从塔顶上面流出，而经过吸收水分之后的富甘醇会从塔底位置流出，经过蒸馏塔的冷凝器进行换热之后进入到闪蒸罐内部进行闪蒸。经过闪蒸之后的气体可以提供给用户作为燃料使用。

对于贫一富甘醇热交换器而言，经常使用管壳形式，但是对于这种结构而言，其传热系数相对是比较低的，并且热交换器会占用比较大的面积，由于占地面积是比较大的，并且也会消耗非常多的水，因此投资成本是比较大的，为了更好地对这些间题进行解决，应该将装置的换热效率提升上去，并且应该对占地面积进行有效降低，降低能源消耗，从而可以将投资将低下去

三、常用的贫一富甘醇热交换器

（一）盘管式热交换器

对于盘管式热交换器而言，会将换热盘管放置在一个密封的U形壳体当中，这样富液就可以在盘管内比较方便的进行流动，贫液在流动时候，是在换热壳体当中自上而下运动的，在壳体内部，温度是比较接近的，因此热交换器传热对数温差不会出现比较大的变化，这样在管外部传热系数就会变得比较小，并且总体传热效果也是非常不好的。

（二）盘管式+可拆卸板式热交换器

对于这种结构的热交换器，经常使用的场合就是工作压力比较小，而且工作温度比较低的地方。贫液在进行重沸器再生塔再生之后，温度会发生比较明显的升高，并且温度已经严重超过可拆卸板式热交换器的温度，为了更好地对这个问题进行解决，可以将盘管式热交换器与可拆卸的热交换器进行串联操作。

但是在进行改进之后，仍然存在一定不足之处，主要可以概括成以下几点：（1）在现场进行配管过程中，成本是非常大的，并且设备会占用非常大的场地;（2）不锈钢板片存在比较严重的腐蚀老化，因此需要对其进行更换，这样就会将成本增加上去。

四、新型高效贫一富甘醇焊接板式热交换器

结构特点：

对于贫一富甘醇热交换器在工作过程中存在的一系列问题，对新型高效焊接板式热交换器进行应用，对于这种新型的贫一富甘醇热交换器而言，主要特点可以概括成以下几点：（1）采取卧式布置的方式，标高相对比较低，而且不会占用太大空间，具有比较小的压降，贫液可以从缓冲罐靠位势压头就可以進行流动;（2）进行模块化串联设计的方式，在具体操作过程中，模块需要承受比较苛刻的工况，因此如果模块的使用寿命达到规定值，可以非常方便的对模块进行更换，这样在对设备进行后期维护过程中就会变得非常方便。并且还可以有效降低维护成本;（3）对于传热元件而言，采取竖直布置的方式，设备即使处于停工状态在内部也不会存在液体积压;（4）在设备的现场进行布管以及对仪表进行安装;（5）对于传热单元数而言，相对是比较高的。

对于这种新型的贫富甘醇热交换器而言，通过对两组焊接板是热交换器进行应用，并且采用模块串联的方式。

五、运行操作注意事项

当设备开车运行之前，应该严格保证贫富三甘醇的流量是缓慢增加的。如果三甘醇的温度是比较低的，其粘度就会变得非常大。在设备开车时候，在对贫富三甘醇介质进行添加过程中，应该将排气口打开，并且排气口应该与放空管进行连接。

参考文献：

[1]全国勘察设计注册工程师公用设备专业管理委员会秘书处.注册公用设备工程师动力专业执业资格考试教材[M].北京：机械工业出版社，2014.

[2]马卫锋张勇，李刚，等.国内外天然气脱水技术发展现状及趋势[J].管道技术与设备，2011（6）：49-51.

[3]杨思明.天然气脱水方法[J].中国海上油气工程，1999（6）：6-8.