??? 采用不同干燥劑的天然氣脫水工藝流程基本相同，干燥器(脫水塔)都采用固定床。由于干燥器床層在脫水操作中被水飽和后，需要再生脫除干燥劑所吸附的水分，故為了保證脫水裝置連續(xù)運(yùn)行，至少需要兩個(gè)干燥器。在兩塔(即兩個(gè)干燥器)流程中，一臺(tái)干燥器進(jìn)行天然氣脫水，另一臺(tái)干燥器進(jìn)行干燥劑再生(加熱和冷卻)，然后切換操作。在三塔或多塔流程中，其切換流程則有所不同。

??? 當(dāng)采用低溫法的目的是為了回收天然氣凝液時(shí)，由于這類裝置需要在較低溫度(對(duì)于淺冷分離的NGL回收裝置，一般在-15～-35℃；對(duì)于深冷分離的NGL回收裝置，一般低于-45℃，甚至低達(dá)-100℃以下)下回收和分離NGL，為了防止在裝置的低溫系統(tǒng)形成水合物和凍堵，故必須采用吸附法脫水。此時(shí)，吸附法脫水系統(tǒng)是NGL回收裝置中的一個(gè)組成部分，其工藝流程見圖3-17。脫水深度應(yīng)根據(jù)裝置低溫系統(tǒng)中的天然氣溫度和壓力有所不同。對(duì)于采用深冷分離的NGL回收裝置，通常都要求干氣水含量低至1×10^-6(體積分?jǐn)?shù)，下同)或0.748mg/m³，約相當(dāng)于干氣露點(diǎn)為-76℃，故均選用分子篩作干燥劑。

? ??1. 工藝流程

?

??? 圖3-17為NGL回收裝置中普遍采用的氣體脫水兩塔工藝流程。一臺(tái)干燥器在脫水時(shí)原料氣上進(jìn)下出，以減少氣流對(duì)床層的擾動(dòng)，另一臺(tái)干燥器在再生時(shí)再生氣下進(jìn)上出，這樣既可以脫除靠近干燥器床層上部被吸附的物質(zhì)，并使其不流過(guò)整個(gè)床層。又可以確保與濕原料氣接觸的下部床層得到充分再生，而下部床層的再生效果直接影響流出床層干氣的露點(diǎn)。然后，兩臺(tái)干燥器切換操作。如果采用濕氣(例如原料氣)再生與冷卻，為保證分子篩床層下部再生效果，再生氣與冷卻氣應(yīng)上進(jìn)下出。

? ??在脫水時(shí)，干燥器床層不斷吸附氣體中的水分直至最后整個(gè)床層達(dá)到飽和，此時(shí)就不能再對(duì)濕原料氣進(jìn)行脫水。因此，必須在干燥器床層未達(dá)到飽和之前就進(jìn)行切換，即將濕原料氣改進(jìn)入另一個(gè)已經(jīng)再生好的干燥器床層，而剛完成脫水操作的干燥器床層則改用再生氣進(jìn)行再生。

??? 干燥器再生氣可以是濕原料氣，也可以是脫水后的高壓干氣或外來(lái)的低壓干氣(例如NGL回收裝置中的脫甲烷塔塔頂氣)。為使干燥劑再生更完全，保證干氣有較低露點(diǎn)，一般應(yīng)采用干氣作再生用氣。再生氣量約為原料氣量的5%～10%。

??? 當(dāng)采用高壓干氣作再生氣時(shí)，可以是加熱后直接去干燥器將床層加熱，使干燥劑上吸附的水分脫附，并將流出干燥器的氣體冷卻，使脫附出來(lái)的水蒸氣冷凝與分離。由于此時(shí)分出的氣體是濕氣，故增壓返回濕原料氣中(見圖3-17)；也可以是將再生氣先增壓(一般增壓0.28～0.35MPa)再加熱去干燥器，然后冷卻、分水并返回濕原料氣中；還可以根據(jù)干氣外輸要求(露點(diǎn)、壓力)，再生氣不需增壓，經(jīng)加熱后去干燥器，然后冷卻、分水，靠控制進(jìn)輸氣管線閥門前后的壓差使這部分濕氣與干氣一起外輸。當(dāng)采用低壓干氣作再生氣時(shí)，因脫水壓力遠(yuǎn)高于再生壓九故在干燥器切換時(shí)應(yīng)控制升壓與降壓速度，一般宜小于0.3MPa/min。

??? 床層加熱完畢后，再用冷卻氣使床層冷卻至一定溫度，然后切換轉(zhuǎn)入下一個(gè)脫水周期。由于冷卻氣是采用不加熱的干氣，故一般也是下進(jìn)上出。但是，有時(shí)也可將冷卻干氣自上而下流過(guò)床層，使冷卻干氣中的少量水蒸氣被床層上部干燥劑吸附，從而最大限度降低脫水周期中出口干氣的水含量。

?? ?2.工藝參數(shù)

? ??(1) 原料氣進(jìn)干燥器溫度

? ??由圖3-16可知，吸附劑的濕容量與床層吸附溫度有關(guān)，即吸附溫度越高，吸附劑的濕容量越小。為保證吸附劑有較高的濕容量，進(jìn)入床層的原料氣溫度不宜超過(guò)50℃。

??? (2) 脫水周期

干燥器床層的脫水周期(吸附周期)應(yīng)根據(jù)原料氣的水含量、空塔流速、床層高徑比、再生氣能耗、干燥劑壽命等進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。

??? 對(duì)于兩塔脫水流程，干燥器脫水周期一般為8～24h，通常取8～12h。如果原料氣的相對(duì)濕度小于100%，脫水周期可大于12h。脫水周期長(zhǎng)，意味著再生次數(shù)較少，干燥劑使用壽命長(zhǎng)，但是床層較長(zhǎng)，投資較高。對(duì)于壓力不高、水含量較大的氣體脫水，為避免干燥器尺寸過(guò)大，脫水周期宜小于8h。

再生周期時(shí)間與脫水周期相同。在兩塔脫水流程中再生氣加熱床層時(shí)間一般是再生周期的65%。以8h再生周期為例，大致是加熱時(shí)間4.5h，冷卻時(shí)間3h，備用和切換時(shí)間0.5h。