李文超

（中石化石油工程设计有限公司，四川成都 610091）

集气站脱水撬精馏柱尾气异味治理研究

李文超

（中石化石油工程设计有限公司，四川成都 610091）

川西气田现建有9座甘醇工艺脱水站，从2015年全面投运至今，脱水设备在运行中常常排出带有异味的尾气，严重影响了现场工作人员和周边居民的正常生产生活。分析异味来源并介绍适合工程实际的异味处理工艺，探讨其适应性和优缺点。

脱水撬；尾气；异味；处理

1 前言

川西气田脱水撬流程为，湿天然气先经过分离器，分离出携带的液体和固体杂质。分离出来的气体进入吸收塔。气体自下向上与自塔顶下流的贫TEG在塔板上逆流接触，吸收气体中的水。干气自塔顶流出进外输管道。吸收了水的富TEG自塔底流出通过精馏柱顶部的盘管与再生后的贫TEG换热后，经闪蒸罐闪蒸出富TEG中溶解的烃类组分，再经过滤除去机械杂志，然后进入再生塔提浓，蒸去水分流入塔底缓冲罐，缓冲罐流出的贫TEG与自吸收塔来的富TEG换热，形成一个吸收再生循环。

通过分析发现是钻井液、天然气凝析油、井底泡排剂中的重烃、芳香烃类物质混入了天然气，导致脱水运行过程中精馏柱顶部排放的气带有异味，从而影响企业周边居民的正常生活和身体健康。因此，需要对脱水撬排放的再生尾气进行处理后排放。

2 异味尾气产生原因分析

2.1 重烃等物质来源分析

通过梳理气井建产及生产环节，确定在钻井液施工、天然气凝析油产出、泡排施工、甘醇脱水剂吸附脱水时导致天然气中混入了重烃、芳香烃类的物质，从而进入下游脱水装置，并在三甘醇中富积导致排放的尾气含有异味。

经过组分分析，可见泡排剂中含有芳香烃组分，且多为苯、甲苯、乙苯、二甲基苯，邻二甲基苯。该类物质在精馏柱冷凝液中也检测出，因此，泡排剂是精馏柱凝液中苯、甲苯、乙苯、二甲基苯，邻二甲基苯的来源之一。

2.2 脱水装置自身因素

通过对川西脱水撬尾气异味泄漏的初步分析研究结果，主要泄漏原因是部分脱水设备的精馏塔顶部排空尾气未经过冷凝分离处理，或未经分离吸收处理，含异味的气体直接排空后，影响了周边居民生产生活。

3 异味尾气处理技术

3.1 尾气热分解法

某站脱水设备设置中，将精馏柱外排气通过弯头强制导入冷凝罐冷凝后，再通过另外一根气相管线，将通过冷凝已经去掉大部分苯类物质的尾气导入再生塔燃烧炉烟囱，与燃料气燃烧后的高温尾气一并外排。

此种做法避免了精馏柱外排气中的苯类物质放散到空中，理论上可实现苯类物质在高温下的燃烧分解。且对精馏柱顶部的压力不会造成不利的回压。但在实际运行过程中，烟囱尾部的燃料气尾气的温度已降低，不足以对含有大量水蒸气的精馏柱尾气进行彻底分解，导致尾气消除效果较差，现场仍能闻到异味。

3.2 尾气灼烧法

某站脱水设备设置中，将精馏柱外排气通过弯头强制导入冷凝罐冷凝后，再通过另外一根气相管线接入1套的灼烧炉。通过燃料气燃烧在灼烧炉膛形成1 000℃左右的高温环境，让尾气中的重烃、芳香烃类物质充分燃烧分解，避免了异味尾气的外排。

在实际运行过程中，灼烧炉烟囱尾部形成的烟气的黑度会随着供给的燃料气量变化而变化。装置投运时，需先将灼烧炉膛高温环境形成，再投运脱水装置导入精馏柱尾气，否则会导致大量黑烟产生。

在精馏柱尾气进入灼烧炉前，设置了指式空冷器将尾气中的水蒸气预分离以进一步减小进入灼烧炉的负荷，保证灼烧效果。目前该装置运行效果量好。由于烟囱本身具有抽吸效应，其产生的负压可以抵消一部分冷凝管道导致的沿程摩阻。因此，此方案导致的精馏柱顶部回压增压在允许范围内。投资在13万元左右。

3.3 尾气洗涤法

另外，将精馏柱外排气通过弯头强制导入冷凝罐冷凝后，再通过另外一根气相管线接入1套的吸收洗涤罐。由于脱水装置运行过程中，精馏柱尾气属于不间断的能量，若不设置循环水系统，则会导致洗涤罐温度出现持续升高，无法达到冷凝效果；其次，由于排气管道需要插入洗涤罐液面以下，从而导致较大的精馏柱顶部回压，根据饱和水蒸气温度压力曲线得知，精馏柱顶部的再生温度也相应升高，导致更多的TEG被蒸发带走，损耗量加大；且TEG再生环境的压力增高后，导致再生后的贫TEG的浓度降低，会增大整个流程中的TEG循环量，增加能耗。总的来说，此方案，在理论上和实际工程上并不可行。投资在10万元左右。

3.4 尾气冷凝法

将精馏柱外排气通过弯头强制导入冷凝罐冷凝后，再通过另外一根气相管线接入1套的空气冷凝器，剩余的尾气仅含有极少量的烃类物质，再通过再生撬原放散管排放。该冷凝器为两级指式结构，并在入口和两级之间设有分水设施。经过HYSYS软件工艺模拟，整个流程回压在15kPa以内，温度降在40℃左右，可将大部分烃类物质冷凝成液态。理论上非常好地解决的了尾气中烃类组分的冷凝分解的问题。

在实际运行过程中，该装置入口管道温度约为80℃，需要做好放高温保护避免操作人员被烫伤。投资在5万元左右。

4 结论

1）脱水装置精馏柱顶部尾气的异味，主要来源于气井生产过程中添加的泡排剂。

2）在无法更换泡排剂成分，且保证效果的兼顾经济可行的原则下，推荐采用尾气冷凝法。

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[1] 《油田油气集输设计技术手册》编写组.油田油气集输设计技术手

Study on Treatment of Off-odor of Tail Gas in Dewatering

Li Wen-chao

There are nine glycol dehydration stations in the West Sichuan Gas Field.Since the operation of the dewatering equipment in 2015，the exhaust gas with odor is often discharged，which has seriously affected the normal production and living of the workers and the surrounding residents.Analyzes the source of odor，and introduces several practical odor treatment process，to explore its adaptability and advantages and disadvantages.

dehydration pry；tail gas；odor；treatment

X784

A

1003–6490（2016）10–0113–02

2016–10–06

李文超（1991—），男，四川成都人，工程师，主要从事油气储运工程设计工作。