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石油与天然气化工
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高含硫天然气水含量的估算方法
陈珊卢华陈舟
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分栅鲴诫
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摘要随着天然气消费市场的日益增长,对高含硫化氢气田的勘探开发逐渐提上日程。对
于从矿场开采出来的含有 CO。、H。S的天然气,水分的存在会导致具有强腐蚀性的酸液形成,造成
管线、设备、仪表的腐蚀,在一定条件下还会形成水合物堵塞管路、设备,影响平稳供气。为了设计
油气加工装置和管道系统,需要知道天然气中的水含量。本文主要介绍了现有的高含硫天然气饱
和水含量的计算方法,并对每种方法的估算依据、及估算步骤以及适用性进行了分析,推荐出了适
合于高含硫天然气含水量的计算方法。
关键词高含硫天然气水含量公式法 HYSYS
DOI:.1007~
l高含硫天然气水含量概述
McKetta--wehe估算图主要用来确定非酸性
井口天然气以及采用湿法脱除酸性组分的天然
天然气的水含量,可结合其它算图进行酸性天然气
气都含有饱和状态的水蒸汽,通常称为天然气的饱
含水量的校正,算图见天然气脱水设计规范。
和水含量或水含量。天然气中的饱和水含量取决于
酸性天然气的含水量有三种校正算图估算法,
体系的压力、温度和气体组成,压力增大时组成对水
一种校正算图其实质是基于纯酸气(即纯的 H。s气
含量的影响增大。含硫化氢和二氧化碳天然气的饱
体或纯的 c()。气体)与水相的平衡,它是配合坎贝
和水含量远高于无硫天然气,并随温度压力的不同
尔公式使用的。另一种校正算图,即韦切尔特算图
其相应值发生显著变化。因此,天然气中含有硫化
(Wichert辅助算图)是新提出来的一种算图,是配
氢和二氧化碳时,对饱和水含量会有重要影响,硫化
合 McKetta--wehe算图使用的。此外,还有一种
氢和二氧化碳含量越高其饱和水含量也越高。
直接由温度、压力作参数,再配合烃类和酸气含量
在设计过程中普遍采用算图法来估算天然气的
(以H s计算,CO。的量与上述方法相同)查取酸性
含水量,但查图较为复杂,一般可通过科学测试、图
天然气水含量的方法,该法由罗宾森(Robinson
表估算和公式化计算获得。后两者常在工程设计等
JohnN)研制 J。
不太明确天然气组成的情况下应用。自 1942年以
气相中存在酸气时估算含水量的方法有几种。
来,已经有许多研究人员介绍过不同的含水量测定
这类关联法适用于含硫化氢或(和)二氧化碳含量高
方法,但这些方法都具有其局限性。随着计算机技
于 5 的天然气混合物,特别是在高压条件下。例
术的发展,现在已经开发出了很多软件代替人工进
如,Robinson等人,Maddox等人和 Wichert—Wi—
行繁琐的迭代计算,能够计算含水量的软件有
chert推荐的方法对甜气中存在有酸性气体情况下
HYSYS、ASPEN、PROⅡ等