2025年天然氣脫水裝置試題(附答案)一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20題，40分）1.天然氣脫水裝置中，三甘醇（TEG）作為吸收劑的主要原因是（）A.揮發(fā)性高B.對天然氣溶解度大C.吸濕能力強(qiáng)且再生能耗低D.價(jià)格低廉2.甘醇脫水裝置中，吸收塔頂部設(shè)置捕霧器的主要目的是（）A.提高吸收效率B.防止甘醇液滴隨天然氣帶出C.降低操作壓力D.增加氣體停留時間3.分子篩脫水工藝中，吸附劑再生時通常采用（）A.低溫高壓干燥氣體吹掃B.高溫低壓干燥氣體吹掃C.常溫常壓濕氣體反吹D.高壓液體沖洗4.某天然氣脫水裝置設(shè)計(jì)處理量為100×10?Nm3/d，入口天然氣含水量為120g/Nm3，要求出口含水量≤5g/Nm3，若采用三甘醇脫水，理論最小循環(huán)量（按TEG濃度98%，吸收效率95%計(jì)算）約為（）A.2.5m3/hB.4.2m3/hC.6.8m3/hD.8.1m3/h5.甘醇再生塔底部溫度過高（超過210℃）可能導(dǎo)致的后果是（）A.甘醇分解產(chǎn)生腐蝕性物質(zhì)B.再生效果下降C.吸收塔壓力升高D.天然氣處理量減少6.以下關(guān)于天然氣水露點(diǎn)的描述，正確的是（）A.水露點(diǎn)越高，天然氣越干燥B.水露點(diǎn)是天然氣中水蒸氣分壓等于純水飽和蒸氣壓時的溫度C.水露點(diǎn)僅與天然氣壓力有關(guān)D.脫水裝置出口水露點(diǎn)應(yīng)高于輸送管道最低環(huán)境溫度7.分子篩脫水裝置中，吸附周期結(jié)束后切換至再生階段的觸發(fā)條件通常是（）A.吸附塔入口溫度達(dá)到設(shè)定值B.出口天然氣水露點(diǎn)超標(biāo)C.再生塔壓力達(dá)到設(shè)定值D.吸附時間達(dá)到設(shè)定值8.甘醇溶液發(fā)泡會導(dǎo)致（）A.吸收塔液泛B.再生塔溫度升高C.甘醇濃度上升D.天然氣處理量增加9.以下不屬于甘醇脫水裝置主要設(shè)備的是（）A.吸收塔B.再生塔C.分子篩吸附器D.貧富液換熱器10.天然氣脫水裝置緊急停車時，首先應(yīng)執(zhí)行的操作是（）A.停止甘醇循環(huán)泵B.關(guān)閉天然氣進(jìn)出口閥門C.開啟泄壓閥D.切斷加熱源11.三甘醇（TEG）的分子量約為（）A.150B.182C.220D.28612.分子篩脫水工藝中，常用的吸附劑類型是（）A.4A分子篩B.13X分子篩C.活性炭D.活性氧化鋁13.甘醇脫水裝置中，貧液入塔溫度過高會導(dǎo)致（）A.吸收效率下降B.再生能耗降低C.甘醇濃度上升D.吸收塔壓力降低14.天然氣中酸性氣體（如H?S、CO?）對甘醇脫水的影響是（）A.提高甘醇吸濕能力B.加速甘醇降解C.降低再生溫度需求D.減少甘醇損失15.以下關(guān)于露點(diǎn)降的定義，正確的是（）A.入口天然氣溫度與出口天然氣溫度之差B.入口天然氣水露點(diǎn)與出口天然氣水露點(diǎn)之差C.吸收塔塔頂與塔底溫度之差D.再生塔底部與頂部溫度之差16.分子篩再生時，再生氣的入口溫度通?？刂圃冢ǎ〢.100-150℃B.200-250℃C.300-350℃D.400-450℃17.甘醇脫水裝置中，貧富液換熱器的作用是（）A.降低貧液溫度，提高吸收效率B.提高富液溫度，降低再生能耗C.平衡吸收塔與再生塔壓力D.防止甘醇溶液氧化18.某脫水裝置出口天然氣水露點(diǎn)為-40℃（壓力6MPa），對應(yīng)的含水量約為（）（已知6MPa下，-40℃水的飽和蒸氣壓為0.01kPa）A.0.5g/Nm3B.1.2g/Nm3C.2.0g/Nm3D.3.5g/Nm319.以下不屬于甘醇溶液污染來源的是（）A.天然氣攜帶的固體顆粒B.甘醇分解產(chǎn)生的有機(jī)酸C.再生塔底部的高溫D.設(shè)備腐蝕產(chǎn)生的鐵離子20.分子篩脫水裝置中，吸附劑的吸附容量與（）無關(guān)A.天然氣壓力B.天然氣溫度C.吸附劑裝填量D.再生徹底程度二、填空題（每空1分，共20空，20分）1.天然氣脫水的主要目的是防止管道內(nèi)（）形成，避免腐蝕和堵塞。2.甘醇脫水工藝中，常用的吸收劑包括二甘醇（DEG）和（）（填縮寫）。3.分子篩脫水屬于（）吸附過程（填“物理”或“化學(xué)”）。4.甘醇再生塔通常采用（）塔（填“板式”或“填料”），以提高氣液接觸效率。5.天然氣水露點(diǎn)的測量方法主要有（）法和電容法。6.甘醇溶液的濃度是影響脫水效果的關(guān)鍵參數(shù)，貧液濃度一般要求≥（）%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。7.分子篩再生時，再生氣的流量應(yīng)滿足（）和帶走水分的要求。8.甘醇脫水裝置中，閃蒸罐的作用是分離富液中的（），防止其進(jìn)入再生系統(tǒng)。9.天然氣中攜帶的（）會導(dǎo)致甘醇溶液發(fā)泡，需通過添加消泡劑處理。10.脫水裝置的處理量通常以（）（單位）表示。11.分子篩吸附器的切換周期一般為（）小時（填寫范圍）。12.甘醇再生過程中，為降低再生溫度，可向再生塔內(nèi)通入（）（如氮?dú)饣蛩魵猓?3.天然氣脫水后，其水露點(diǎn)應(yīng)比輸送管道最低環(huán)境溫度低（）℃以上，以防止析水。14.貧液入吸收塔的溫度應(yīng)控制在比天然氣入口溫度高（）℃左右，避免塔內(nèi)冷凝。15.分子篩的吸附容量隨天然氣壓力升高而（）（填“增大”或“減小”）。16.甘醇損失的主要途徑包括（）損失、機(jī)械損失和降解損失。17.脫水裝置的能耗主要來自（）和甘醇循環(huán)泵的電耗。18.分子篩吸附劑的再生程度可用（）來衡量，通常要求再生后吸附劑含水量≤1%。19.甘醇溶液的pH值應(yīng)控制在（）范圍內(nèi)，以減輕設(shè)備腐蝕。20.天然氣脫水裝置的安全聯(lián)鎖通常包括甘醇循環(huán)泵停泵聯(lián)鎖、（）聯(lián)鎖和超溫超壓聯(lián)鎖。三、判斷題（每題1分，共10題，10分）1.甘醇濃度越高，脫水效果越好，因此應(yīng)盡可能提高貧液濃度至99.5%以上。（）2.分子篩脫水適用于深度脫水，可將天然氣水露點(diǎn)降至-100℃以下。（）3.甘醇再生塔壓力升高會降低甘醇的沸點(diǎn)，有利于再生。（）4.天然氣空塔氣速過高會導(dǎo)致吸收塔液泛，降低脫水效率。（）5.分子篩再生時，再生氣出口溫度達(dá)到設(shè)定值即可停止再生。（）6.甘醇溶液中添加緩蝕劑可防止設(shè)備腐蝕，但會降低其吸濕能力。（）7.脫水裝置入口天然氣溫度升高會降低甘醇的吸收效率。（）8.分子篩吸附器的裝填高度越高，吸附效果越好，因此應(yīng)盡可能增加裝填量。（）9.甘醇閃蒸罐的操作壓力應(yīng)高于再生塔壓力，以實(shí)現(xiàn)富液的穩(wěn)定流動。（）10.天然氣中攜帶的液態(tài)水會增加甘醇的負(fù)荷，但不會影響脫水效果。（）四、簡答題（每題5分，共6題，30分）1.簡述甘醇脫水裝置的工藝流程（需包含主要設(shè)備及物流走向）。2.分子篩脫水與甘醇脫水相比，有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？3.列舉影響甘醇脫水效果的主要因素（至少5項(xiàng)）。4.甘醇溶液發(fā)泡的主要原因有哪些？如何處理？5.天然氣脫水裝置緊急停車的操作步驟包括哪些？6.簡述分子篩吸附-再生循環(huán)的工作原理（需說明吸附階段和再生階段的條件變化）。五、計(jì)算題（共2題，20分）1.（10分）某甘醇脫水裝置處理天然氣量為80×10?Nm3/d，入口天然氣含水量為100g/Nm3，出口含水量要求為3g/Nm3。已知貧液濃度為98%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），富液濃度為95%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），甘醇密度為1.12g/cm3，計(jì)算甘醇的理論循環(huán)量（單位：m3/h）。2.（10分）某分子篩脫水裝置處理壓力為6MPa的天然氣，入口水露點(diǎn)為20℃（6MPa下飽和含水量為50g/Nm3），出口水露點(diǎn)要求為-50℃（6MPa下飽和含水量為0.5g/Nm3）。若分子篩吸附容量為15%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，即每kg分子篩吸附150g水），裝置處理量為50×10?Nm3/d，分子篩裝填量為10噸，計(jì)算吸附周期（單位：小時，天然氣密度取0.7kg/Nm3）。六、案例分析題（共2題，30分）1.（15分）某甘醇脫水裝置運(yùn)行中，出口天然氣水露點(diǎn)逐漸升高（從-45℃升至-35℃），但甘醇循環(huán)量、貧液濃度（98%）、吸收塔壓力（6MPa）均正常。試分析可能的原因，并提出處理措施。2.（15分）某分子篩脫水裝置再生后，吸附階段出口水露點(diǎn)超標(biāo)（從-60℃升至-40℃）。檢查發(fā)現(xiàn)再生溫度（320℃）、再生氣流量（1000Nm3/h）均正常，分子篩裝填量無減少。試分析可能的原因，并提出解決方法。參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.B3.B4.A5.A6.B7.D8.A9.C10.D11.B12.A13.A14.B15.B16.C17.B18.B19.C20.C二、填空題1.水合物2.TEG3.物理4.填料5.鏡面冷凝6.987.加熱吸附劑8.溶解氣9.表面活性劑（或固體雜質(zhì)）10.Nm3/d（或萬Nm3/d）11.8-2412.汽提氣13.514.3-515.增大16.蒸發(fā)17.再生加熱爐18.殘余含水量19.7-920.水露點(diǎn)超標(biāo)三、判斷題1.×（甘醇濃度過高會增加再生能耗，且可能導(dǎo)致分解）2.√3.×（壓力升高會提高甘醇沸點(diǎn)，不利于再生）4.√5.×（需出口溫度達(dá)到設(shè)定值并穩(wěn)定一段時間）6.×（緩蝕劑不影響吸濕能力）7.√（溫度升高，甘醇對水的溶解度降低）8.×（裝填高度需與處理量匹配，過高會增加壓降）9.×（閃蒸罐壓力應(yīng)低于吸收塔，高于再生塔）10.×（液態(tài)水會導(dǎo)致甘醇稀釋，降低濃度）四、簡答題1.工藝流程：天然氣經(jīng)入口分離器除去液態(tài)水和雜質(zhì)后進(jìn)入吸收塔底部，與塔頂流下的貧甘醇逆流接觸，水分被甘醇吸收；脫水后的天然氣經(jīng)塔頂捕霧器除去液滴后外輸。吸收了水分的富甘醇從塔底流出，經(jīng)貧富液換熱器預(yù)熱后進(jìn)入閃蒸罐，分離出溶解的烴類氣體；富液再進(jìn)入再生塔，在加熱爐提供的熱量下蒸發(fā)水分，再生后的貧甘醇經(jīng)冷卻后循環(huán)至吸收塔。主要設(shè)備包括吸收塔、再生塔、貧富液換熱器、閃蒸罐、加熱爐、甘醇循環(huán)泵等。2.優(yōu)缺點(diǎn)對比：優(yōu)點(diǎn)：分子篩脫水深度高（水露點(diǎn)可達(dá)-100℃以下），適用于低溫環(huán)境或嚴(yán)格脫水要求；無溶液攜帶問題，甘醇脫水可能因發(fā)泡導(dǎo)致液滴帶出。缺點(diǎn)：分子篩吸附容量較低，需頻繁再生；再生能耗高（需300℃以上加熱）；對雜質(zhì)敏感（如液態(tài)水、烴類會導(dǎo)致吸附劑失活）。3.影響因素：①甘醇濃度（濃度越高，脫水效果越好）；②貧液入塔溫度（溫度過高降低溶解度）；③氣液比（循環(huán)量不足導(dǎo)致吸收不充分）；④吸收塔理論板數(shù)（板數(shù)不足影響接觸時間）；⑤天然氣入口含水量（負(fù)荷過高超出設(shè)計(jì)能力）；⑥甘醇溶液污染（發(fā)泡或降解導(dǎo)致效率下降）。4.發(fā)泡原因及處理：原因：天然氣攜帶表面活性劑（如凝析油中的環(huán)烷酸）、固體雜質(zhì)（如泥沙、腐蝕產(chǎn)物）、甘醇降解產(chǎn)生的有機(jī)酸；處理：添加消泡劑（如硅酮類）；加強(qiáng)入口分離，減少雜質(zhì)帶入；定期過濾甘醇溶液，去除固體顆粒；控制再生溫度，減少降解產(chǎn)物。5.緊急停車步驟：①立即切斷再生加熱爐燃料，停止加熱；②關(guān)閉天然氣進(jìn)出口閥門，隔離裝置；③停止甘醇循環(huán)泵，關(guān)閉循環(huán)管路閥門；④開啟系統(tǒng)泄壓閥，將壓力降至安全范圍；⑤檢查各設(shè)備溫度、壓力，防止超溫超壓；⑥記錄停車前運(yùn)行參數(shù)，為故障分析提供依據(jù)。6.吸附-再生原理：吸附階段：常溫高壓下，天然氣通過分子篩床層，水蒸氣因分子直徑小被吸附在分子篩微孔中，干燥后的天然氣流出；再生階段：切換至高溫低壓環(huán)境（300-350℃，低壓或負(fù)壓），通入干燥再生氣（如部分干燥后的天然氣），水蒸氣從分子篩微孔中脫附，隨再生氣排出，恢復(fù)吸附能力。五、計(jì)算題1.甘醇循環(huán)量計(jì)算：單位時間脫水量：80×10?Nm3/d×（100-3）g/Nm3=80×10?×97g/d=77.6×10?g/d=77600kg/d=3233.3kg/h甘醇濃度變化：98%→95%，即每kg甘醇溶液吸收水的質(zhì)量為（98%-95%）=3%（以甘醇為基準(zhǔn)）。設(shè)循環(huán)量為G（kg/h），則G×(98%-95%)=3233.3kg/h→G=3233.3/0.03≈107777kg/h甘醇密度1.12g/cm3=1120kg/m3，循環(huán)量=107777kg/h÷1120kg/m3≈96.23m3/h（注：此處可能存在題目條件簡化，實(shí)際中需考慮吸收效率，正確計(jì)算應(yīng)為：脫水量=80×10?×(100-3)/1000=77600kg/d=3233.3kg/h；甘醇溶液中，水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化為（1-98%）→（1-95%），即從2%升至5%，因此每kg溶液吸收水=5%-2%=3%。循環(huán)量=3233.3kg/h÷0.03=107777kg/h=107.78m3/h，但可能題目設(shè)定貧液濃度為甘醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%，即水2%；富液甘醇95%，水5%，則每kg溶液吸收水=5%-2%=3%。因此正確循環(huán)量=3233.3/0.03=107777kg/h=107.78m3/h，但原題選項(xiàng)可能簡化，此處以實(shí)際計(jì)算為準(zhǔn)）。（注：經(jīng)復(fù)核，正確公式應(yīng)為：脫水量=處理量×(入口含水量-出口含水量)；甘醇溶液中，水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化為（1-貧液濃度）→（1-富液濃度），因此循環(huán)量=脫水量/[(1-富液濃度)-(1-貧液濃度)]=脫水量/(貧液濃度-富液濃度)。代入數(shù)據(jù)：脫水量=80×10?×(100-3)/1000/24=80×10?×97/1000/24≈3233.3kg/h；循環(huán)量=3233.3/(0.98-0.95)=3233.3/0.03≈107777kg/h=107777/1120≈96.23m3/h。）2.吸附周期計(jì)算：單位時間脫水量=50×10?Nm3/d×(50-0.5)g/Nm3=50×10?×49.5g/d=24.75×10?g/d=24750kg/d=1031.25kg/h分子篩總吸附容量=10噸×15%=1.5噸=1500kg吸附周期=1500kg÷1031.25kg/h≈1.45小時（注：此處需考慮天然氣密度，實(shí)際脫水量應(yīng)為體積×密度×(入口含水量-出口含水量)。天然氣密度0.7kg/Nm3，因此質(zhì)量流量=50×10?Nm3/d×0.7kg/Nm3=35×10?kg/d=14583.3kg/h。含水量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)，入口含水量=50g/Nm3=0.05kg/kg天然氣，出口=0.5g/Nm3=0.0005kg/kg天然氣。脫水量=14583.3kg/h×(0.05-0.0005)=14583.3×0.0495≈722.8kg/h。分子篩吸附容量=10×1000kg×0.15=1500kg。吸附周期=1500/722.8≈2.07小時。）六、案例分析題1.原因分析及處理：可能原因：①