戴国华，桑 军，万宇飞

（中海石油（中国）有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津300459）

天然气作为一种清洁高效能源，在我国能源结构的改善和环境保护方面发挥着越来越重要的作用。据预测，2050年前后，天然气占比将超过石油等化石燃料，成为人类一次能源结构中的首要能源，宣告人类正式进入天然气时代。同时，随着人们对于碳排放的重视，以及我国对节能减排、治理污染的政策引导，对天然气加工处理和集输提出了更高的要求。

采出的天然气中一般含有砂粒、水、重烃，以及硫化氢、二氧化碳等酸性气体，特别是油田伴生气[1]，这给天然气的安全高效集输、储存和应用带来一系列难题，主要体现在水的存在将加速H2S和CO2对管线和设备的腐蚀，以及生成水合物堵塞流动空间造成事故[2]。因此，国内外油气田一般多采用深度脱水后外输，以减少水合物抑制剂的注入和防止因腐蚀冲蚀造成设施的破坏。

常用的天然气脱水方法包括低温冷凝分离法、三甘醇等溶剂吸收法、分子筛等固体吸附法和膜分离法等[3]，这些传统技术具有分离效果好、脱水深度高、可达到较低露点等优点，因此得到了广泛应用。但也存在着设备庞大、投资高、能耗大和一定的环境污染等问题，不适合于空间有限的海洋油气田的开发[4]，特别是环保要求日益严格的当下。近年来，由于结构简单、占地面积小、脱水效率高、能耗低和环境友好等特点，超音速分离脱水技术（Super Sonic Separator，3S）逐渐被人们重视[5]，并围绕其结构设计、流动形态、凝结机理、关键因素和适应性等方面开展了大量的研究工作，为其今后发展和工业化大规模应用提供技术支撑。……