提高紅壓淺冷裝置輕烴收率的對(duì)策

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提高紅壓淺冷裝置輕烴收率的對(duì)策

魯朝娟1徐楊21大慶油田天然氣分公司2大慶油田設(shè)計(jì)院

紅壓淺冷裝置從2009～2010年輕烴收率偏低，分析認(rèn)為影響輕烴收率的因素主要有：蒸發(fā)器發(fā)生凍堵、氨液位過(guò)高或過(guò)低、氨系統(tǒng)內(nèi)存在不凝氣、系統(tǒng)壓力、輕烴儲(chǔ)存壓力、分離器液位等。通過(guò)采取技術(shù)改造對(duì)策，輕烴收率由2009～2010年的1.19×10-4t/m3提高到了2011～2012年的1.25×10-4t/m3。

淺冷裝置；輕烴收率；制冷溫度；技術(shù)改造

紅壓淺冷裝置原料氣經(jīng)過(guò)入口分離器脫除凝析水和油滴后進(jìn)入天然氣壓縮機(jī)壓縮，然后經(jīng)空冷和水冷后進(jìn)入一級(jí)三相分離器進(jìn)行分離，分離出的氣體在氨蒸發(fā)器進(jìn)一步冷卻到-25℃后，進(jìn)入二級(jí)三相分離器，分離后的天然氣和輕烴經(jīng)換熱后外輸。制冷系統(tǒng)采用氨壓縮制冷工藝，氨作為制冷劑，從蒸發(fā)器出來(lái)的氨氣，被壓縮、冷凝、節(jié)流后在蒸發(fā)器中吸收天然氣的熱量，從而達(dá)到連續(xù)循環(huán)制冷的目的。

紅壓淺冷裝置從2009～2010年輕烴收率偏低，分析認(rèn)為有以下幾方面原因：①蒸發(fā)器內(nèi)天然氣管束發(fā)生凍堵、蒸發(fā)器氨液位過(guò)高或過(guò)低，使蒸發(fā)空間減少，蒸發(fā)量不足，蒸發(fā)溫度升高，導(dǎo)致制冷溫度回升；②氨系統(tǒng)內(nèi)存在不凝氣，導(dǎo)致氨系統(tǒng)壓力、溫度均偏高，氣氨的凝點(diǎn)降低，一部分氨不液化，失去制冷作用，制冷溫度達(dá)不到設(shè)計(jì)值；③天然氣后冷器天然氣溫度高，導(dǎo)致進(jìn)入蒸發(fā)器的天然氣溫度高，增加蒸發(fā)負(fù)荷，影響制冷溫度；④相同組分和溫度下，系統(tǒng)壓力對(duì)輕烴收率的影響較大，系統(tǒng)壓力為1.5MPa時(shí)，輕烴收率為1.15× 10-4t/m3，當(dāng)系統(tǒng)壓力為1.65MPa時(shí)，輕烴收率為1.20×10-4t/m3；⑤輕烴儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)壓力直接影響輕烴收率，由于輕烴穩(wěn)定塔底換熱器管束滲漏，導(dǎo)致天然氣進(jìn)入輕烴系統(tǒng)，造成輕烴罐區(qū)放空頻繁，輕烴產(chǎn)量明顯減少；⑥三相分離器液位控制對(duì)輕烴收率影響較大，輕烴液位不能過(guò)高，否則會(huì)被天然氣帶走，過(guò)低進(jìn)入乙二醇系統(tǒng)，造成損失；⑦三相分離器捕霧網(wǎng)損壞、捕霧網(wǎng)過(guò)疏會(huì)導(dǎo)致液相攜帶量增加，隨天然氣帶走，捕霧網(wǎng)過(guò)密會(huì)導(dǎo)致捕霧網(wǎng)發(fā)生凍堵，影響輕烴收率；⑧蒸發(fā)器內(nèi)存有冷凍機(jī)油，因?yàn)闈?rùn)滑油冷卻器效果不好，導(dǎo)致氨壓機(jī)排氣壓力升高，排氣溫度也隨之升高，排氣溫度過(guò)高必然使油分離效果變差，從而使機(jī)油隨壓縮氨氣攜帶到冷凝器，經(jīng)冷凝后最終將積存在蒸發(fā)器內(nèi)，當(dāng)機(jī)油在蒸發(fā)器內(nèi)聚集到一定程度時(shí)，機(jī)油占據(jù)了蒸發(fā)器的空間，必將影響液氨在蒸發(fā)器內(nèi)的蒸發(fā)量，從而使制冷溫度上升，影響輕烴收率。

針對(duì)紅壓淺冷裝置輕烴收率偏低的問(wèn)題，采取了如下對(duì)策：

（1）為減少和防止蒸發(fā)器凍堵，可根據(jù)天然氣處理量的多少合理調(diào)整乙二醇加注比例和控制乙二醇濃度，定期清洗乙二醇噴嘴，更換乙二醇過(guò)濾器。同時(shí)控制好蒸發(fā)器氨液位在規(guī)定范圍內(nèi)，及時(shí)排放氨系統(tǒng)不凝氣，降低后冷器天然氣溫度，制冷溫度。

（2）更換高效氨冷凝器，同時(shí)在換熱器入口增加分配器，重新設(shè)計(jì)優(yōu)化氨、水兩種物流進(jìn)出口的流向，使氨分兩路進(jìn)入換熱器內(nèi)，充分換熱，提高換熱效果，降低冷凝溫度3～5℃。

（3）裝置檢修時(shí)，將后冷器清水管線增加循環(huán)水管線，根據(jù)不同季節(jié)合理控制清水和循環(huán)水量，使進(jìn)蒸發(fā)器的天然氣溫度保持恒定。

（4）在保證裝置正常運(yùn)行和不影響外輸量的情況下，盡量控制系統(tǒng)壓力在較高的水平。

（5）通過(guò)分程控制調(diào)節(jié)閥保持輕烴儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)壓力恒定，減少輕烴損耗。對(duì)輕烴穩(wěn)定塔底換熱器E—513管束進(jìn)行更換。

（6）在控制好三相分離器液位的同時(shí)，通過(guò)對(duì)一、二級(jí)三相分離器隔板和捕霧網(wǎng)進(jìn)行改造，新建耐腐蝕強(qiáng)度高的16Mn鋼鋼質(zhì)隔板和捕霧網(wǎng)，并增大捕霧網(wǎng)過(guò)濾面積。

（7）更換TGH3型高效的氨壓機(jī)潤(rùn)滑油換熱器，潤(rùn)滑油溫度從76℃降至40℃，增大氨壓縮機(jī)的制冷負(fù)荷，降低系統(tǒng)溫度和壓力，同時(shí)控制好油分離器液位，減少氨系統(tǒng)冷凍機(jī)油的含量。

紅壓淺冷裝置通過(guò)采取上述對(duì)策進(jìn)行調(diào)控和技術(shù)改造，輕烴收率由2009～2010年的1.19×10-4t/m3提高到了2011～2012年1.25×10-4t/m3。

（欄目主持 張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.10.045