商品天然气烃露点测定方法及其溯源性

在输配系统特定工况下,高压输送的商品天然气有可能因降压而产生反凝析现象并在气相中形成重烃液滴。因此,应规定烃露点指标以保障生产系统的安全平稳运行。由于天然气组成极其复杂,其相态特性完全不同于其他单一组分和/或简单的多元混合物。因此,准确测定商品天然气的烃露点相当困难。扼要介绍了工业上常用的3种烃露点测定方法及其溯源途径。手动或自动式冷镜仪法均为物性测定方法,其测定结果不具备溯源性,无法评定测量结果的不确定度。PHLC法的技术特点为基于同一压力下冷镜法露点仪测得的烃露点值与被测气体中潜在烃含量的相关性而建立了冷镜法的溯源程序。目前,先进的自动冷镜仪测定烃露点的准确度已经达到±0.5℃。用状态方程计算烃露点的方法虽然有严密的化学热力学基础,但由于受取样代表性、色谱分析结果准确性及数据处理方式等诸多因素的影响,应用并不广泛。     

对商品天然气烃露点指标的认识

液烃在管道内冷凝会产生两相流而影响管输计量的准确性,并加大管道阻力,造成极大安全隐患,同时也会影响燃气透平的操作,对压缩机组的运行造成不良影响。因此,要求天然气输配系统必须保证在高于管输天然气烃露点的条件下运行。那么规定合理的烃露点指标并准确地进行测定就显得尤为重要。为此,讨论了测定商品天然气烃露点的两种方法--冷却镜面法和气相色谱法,认为后者才是当前发展的方向;并指出商品天然气烃露点指标仅取决于管道的操作条件及运行环境,且只有建立了准确的测定方法后才有可能确定。     

烃露点冷镜仪表的溯源校准程序

目前烃露点冷镜仪表校准程序缺乏溯源性。由于天然气经不同开采区段网络运营商的跨界运输已经成为惯例,因此有必要对天然气烃露点进行准确测定。文中给出的烃露点与液相析出物间的关系可用于校准烃露点冷镜仪表。通过使用ISO 6570标准首次使烃露点仪的校准具有溯源性。经校准和调节后,在同一压力下仪器测得的烃露点与潜在的液相析出物含量(PHLC)是一致的。ISO技术报告ISO/TR 12148对该校准方法作了详细描述。这项工作被认为是向烃露点协调计量迈进的第一步,因此必然会提高跨界运输间的相互操作性。     

天然气烃露点检测技术浅析

检测管输天然气烃露点可采用冷却镜面自动检测法、冷却镜面目测法和由天然气组成数据计算法.本文分析三种方法的优缺点及影响因素,为选择管输天然气烃露点的检测方法提供参考,利于制定相应的行业或国家标准.同时,围绕国际标准化组织天然气技术委员会(ISO/TC193)制订的天然气烃露点冷却镜面测定仪校准技术报告,介绍了目前国际上最新的冷却镜面测定仪校准技术,指出这项新的校准技术可保证烃露点冷却镜面测定法的溯源性,有效提高测定结果的准确度.建议做好跟踪研究,尽快建立我国的天然气烃露点冷却镜面测定仪校准技术和标准.     

计算法获得天然气烃露点影响因素探讨

烃露点是天然气的一项重要气质指标,准确测定天然气的烃露点,可为管道的安全运行和有效利用天然气提供技术支持。由组成数据计算天然气烃露点是获得烃露点的一种重要方法,文章分析探讨了计算法获得烃露点的影响因素,包括取样代表性、色谱分析结果的准确性及数据处理方式和计算软件的选择等。文章的结论对使用计算法获得准确可靠的烃露点提供了技术参考,对天然气管道的安全运行具有实际意义。     

天然气相包线计算及其在烃露点控制领域的应用

天然气的相态特性参数是凝析气田开发、长输管网运营尤为关注的基础数据。基于立方形状态方程,建立了天然气临界参数、临界凝析压力、临界凝析温度,以及相包络曲线的计算方法。与天然气烃露点测试值的对比结果,验证了天然气相包络曲线计算方法的准确性。基于建立的计算方法,预测了满足不同烃露点指标要求的外输天然气相包络曲线,结果表明,在国内现行标准规定的烃露点指标下,天然气在长输管道上游交接点满足要求,不能规避其在中下游析出液烃的风险,不利于天然气输配系统的平稳高效运行;最后,建议以临界凝析温度为重要参考,明确量化天然气的烃露点指标要求。     

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新疆克拉2气田是保证我国西部天然气东输长江三角洲地区的主力气田。由于该气田产出的天然气中含有少量重烃成分,导致该气田天然气在未处理前达不到“西气东输”的输气烃露点要求。文章介绍了克拉2气田的天然气组成、外输气质要求,阐明了气田开发设计中保证外输天然气烃露点的必要性以及为保证东输天然气烃露点的脱水方案,最后还提出如何考虑气田与管道系统综合优化,以达到充分利用气田能量、减少能耗、合理进行气田开发的建议。     

天然气液化系统露点的定量分析

在天然气液化系统中，水露点凝结而成的液滴会造成相关设备发生露点腐蚀，而烃露点凝结而成的液滴不会导致设备发生露点腐蚀，反而可以抑制露点腐蚀的发生。为找到天然气水露点和烃露点的临界点，采用Aspen Plus软件建立了天然气露点定量分析模型，对天然气液化系统中的轻组分天然气和含有微量重组分天然气的露点进行了定量分析，同时分析了天然气压力以及天然气中CO₂物质的量分数对露点的影响。结果表明，轻组分天然气的露点类型为水露点，会对天然气液化系统相关设备造成露点腐蚀；天然气中微量的C₆重组分不会对露点温度及露点溶液组成造成影响，而微量的C₇、C₈和C₉重组分则会改变露点温度及露点溶液组成。可通过向天然气中增添微量C₉及C₁₀₊重组分来预防天然气液化系统相关设备发生露点腐蚀。     

克拉美丽气田天然气烃水露点控制工艺改造

克拉美丽气田天然气处理站烃水露点控制工艺采用J-T阀节流制冷,注乙二醇防冻的低温分离工艺,但其外输天然气烃水露点出现不稳定、不合格现象。应用HYSYS软件根据天然气处理流程的物料及能量平衡评价烃水露点控制工艺,结果为:高压节流注醇工艺选择合理;通过对其核心设备包括低温分离器和气-气换热器结构及工作性能分析,找出烃水露点不合格的主要原因是低温分离器和气-气换热器选型不合理。根据克拉美丽天然气处理站烃水露点不合格原因提出了改造方案:沿用高压节流注醇工艺,其关键设备选型采用两台管壳式换热器(固定管板式)串联+SMMSM高效分离器的组合方案,将外输天然气烃水露点计算值控制在-13℃左右,考虑低温分离器与烃水露点的实际温差,可控制外输气烃水露点能达到小于-5℃的要求。     

克拉气田某处理厂干气烃露点问题的探讨

克拉气田某处理厂采用三甘醇脱水工艺对原料气进行脱水处理,脱水后的干气水露点合格,但烃露点较高。由于天然气具有反凝析现象,随着干气在输送过程中压力的降低,会有液态烃析出,从而对管道、设备、下游用户造成不同程度的危害。为了达到合格的烃露点,避免液态烃的析出,根据我国国家标准对烃露点的不同规定,提出了烃露点控制的改进流程及两种烃露点的控制方案。使用HYSYS软件进行模拟比较,确定采用GB 17820-2012《天然气》对天然气烃露点的控制要求,以保证处理厂至轮南首站的外输管线内无液态烃析出。同时,对气-气换热器和低温分离器进行初步选型,并提出了反凝析现象的控制措施。     

大牛地气田脱水脱烃工艺的成功实践

大牛地气田开发选用高压集气天然气处理工艺,采用节流制冷脱水、脱烃,需要一定的压差才能保证外输气质。当气井压力下降至一定程度时,集气站内没有足够的压差,无法利用节流膨胀制冷、低温分离工艺实现对天然气烃露点、水露点的控制,需要结合增压、脱液工艺对气田集输工艺进一步优化。分析了气田不同开发阶段采取的脱水脱烃工艺、可能出现的问题及解决措施。     

凝析气田外输气烃露点控制方法研究

凝析气田普遍为高压气田,处理厂采用传统的节流阀制冷控制外输气烃露点工艺,在气田开发后期出现不适应性现象。为了进一步提高处理工艺对气田开发的适应性,提出了用透平膨胀机代替节流阀制冷以控制烃露点的工艺。通过对节流阀制冷脱烃工艺和透平膨胀机制冷脱烃工艺的对比分析认为,透平膨胀机低温脱烃工艺不仅能降低集输压力,延迟工艺调整的时间,而且降低了工程建设投资及能耗,具有较强的适应性,可为其他凝析气田处理工艺设计提供新的思路。     

凝析气田开发后期处理厂工艺改进

凝析气田处理厂通过节流制冷脱水脱烃来控制天然气的露点,气田开采中后期由于压力逐年递减,导致外输气不能满足烃露点要求。通过HYSYS软件模拟计算和工艺比较,得出"JT阀前增压+丙烷制冷脱水脱烃工艺"可以满足气田中后期的外输气烃露点要求。     

1-戊烯-1-己烯二元混合物临界参数的实验测定

测定了１－戊烯－１－己烯二元混合物在不同组成下的泡点、露点及临界点，解决了没有准确可靠的理论估算临界数据的问题。     

The Calculation of the Hydrocarbon Dew Point in a Gas Pipeline

Abstract

The hydrocarbon dew point (HCDP) of natural gas is a key parameter in the gas transportation industry. Predicting and calculating HCDP precisely can ensure the security and reliability of the system. This article begins with an introduction of the methods to predict and measure HCDP and determines a suitable equation of state model to calculate HCDP of natural gas from the West to East-I pipeline. The natural gas composition is analyzed by an on-line gas chromatograph and an extended analysis in the laboratory. Based on the results computed by TPCOMP, ^{1 1}TPCOMP is a software developed by the Beijing Key Laboratory of Urban Oil and Gas Distribution Technology. the influence of natural components to calculate HCDP is discussed, and a modified method to add 0.0002–0.0004% up to the heaviest hydrocarbon is proposed to make the agreement within ±3°C between calculation and measurement.     

凝析气田开采后期工艺改造方案的选择

针对气田开采中后期压力逐年递减、不能满足＂节流制冷脱水脱烃工艺＂的节流压差要求而导致外输气水、烃露点不达标的问题,需对原节流制冷工艺进行技术改造。对＂节流阀前增压＋节流制冷＂＂节流阀前增压＋丙烷制冷＂＂节流制冷＋节流阀后增压＂和＂丙烷制冷＋节流阀后增压＂4种改造工艺的流程进行了详细介绍,从工艺可行性、能耗、投资等方面作了对比分析,得出＂节流阀前增压＋丙烷制冷工艺＂优于其他3种改造工艺。并以某凝析气田为例进行模拟计算,由计算结果可知＂节流阀前增压＋丙烷制冷工艺＂可以满足该气田外输气水、烃露点和外输压力的要求。