计算法获得天然气烃露点影响因素探讨.docxVIP

学兔兔 www . xuetut 石 油 与 天 然 气 化 工 510 CHEMICAL ENGINEERING OF OIL GAS 2011 计算法获得天然气烃露点影响因素探讨 曾文平 熊 钢 分 分 析 河 试 摘 要 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。 关键词 天然气 烃露点 计算法 影响因素 气相色谱法 重烃 DOI:10.3969/j.issn.1007-3426.2011.05.020 烃露点是指在一定压力下天然气中开始凝结出 烃液的温度。天然气的烃露点与天然气的压力和组 成有关，由于天然气的复杂性和特殊性，天然气的相 态特性不同于单一组分的相态特性。天然气的相态 特性是非理想性的，不像空气中水的相态特性随着 压力的升高而水露点逐渐升高，天然气相态曲线具 有反凝析现象，在中间压力时烃露点具有最大值。 当天然气的温度低于一定压力下的烃露点后，烃蒸 气便凝结成液体，在管道低洼处形成积液，影响管道 正常输送甚至形成水合物造成堵塞，并对下游用户 使用天然气产生不利影响 各国天然气的气质标准及天然气管道设计规范 中除对气体中的 H?S、CO? 、水露点、发热量等有具 体要求外，同时也对烃露点进行了规定。我国国家 标准GB17820-1999 《天然气》 明确规定“在天然 气交接点的压力和温度条件下不应存在液态烃”, GB 50251-2003《输气管道设计规范》[2]中规定“进 入输气管道的气体烃露点应低于或等于输送条件下 最低环境温度”。上述两项国家标准构成了对气田 外输天然气烃露点的要求和规定，同时也是气田开 发设计中确定产品天然气烃露点及脱烃工艺方案的 依据。因此，在天然气脱烃和输送过程中检测天然 气的烃露点具有重要的实际意义，可提供基础数据， 以便采取相应的控制措施降低天然气重烃含量，从 而保证管道的安全运行和提高管输能力[3]。 目前，国内还没有计算法获得天然气烃露点的 方法标准。2007年12月，国际标准化组织发布了 技术报告 ISO/TR 11150-2007《天然气的烃露点 和烃含量》4,介绍了天然气的烃露点或烃含量的测 定方法，即采用烃露点仪直接测定法和通过气体组 成计算烃露点的方法。此外，ISO 23874 《天然气烃 露点计算的气相色谱分析要求》5]对采用气相色谱 法分析天然气组成以用于计算烃露点时，提出了对 气相色谱法分析的具体要求。 1 影响因素分析 天然气是一种组分十分复杂的混合物，计算法 获得烃露点结果的准确度受取样代表性、气相色谱 组成分析结果的准确性、检测微量重烃组分能够达 到碳数的程度、数据处理方式和计算软件的选择等 因素的影响。 1.1 取样代表性 采用GB/T 13609-1999《天然气取样导则》 ? 进行取样，取样设备的流程见图1。开始取样时，部 分打开取样探头上的取样阀(阀1),再依次打开调 节阀(阀2)和放空阀(阀3),吹扫取样系统一段时 间；然后关闭阀3,将阀1全打开，缓慢打开样品容 器控制阀阀4,使样品容器压力达到气源压力。在 学兔兔www.xuetut 第40卷 第5期 计算法获得天然气烃露点影响因素探讨 511 天然气的取样过程中，当有压降时，取样管线和接头 等部位可能造成节流，由于焦耳一汤普森效应，节流 处会急剧降温，若不采取一定的措施则会造成重烃 的析出、损失，导致取样的不准确，使取到的样品不 具有代表性。因此，取样时应注意取样探头、取样管 线、取样阀和样品容器的加热和保温。 目前，由于多数输气站场的主管线尚未设置专 门的取样口，因而取样工作只能在压力表处进行，即 将压力表卸下，将取样用的管线接到压力表处。由 于压力表一般都设置在管道上端，而取样操作一般 在地面，这就导致取样管线较长，保温效果难以达 到，将会对取样的代表性造成一定的影响。 1.2 组成分析结果 采用GB/T 13610-2003《天然气组成分析气 相色谱法》 通过外标法检测天然气中N? 、CO? 、C? ~Cs 烃类组分含量；采用GB/T 17281