脫水撬脫水效果分析與評價

何玲玲　陳平　鄭展　王寶華

[摘 要]長慶氣田從1996年開始陸續(xù)從美國、加拿大引進了一批天然氣脫水裝置，用于集氣站天然氣深度脫水。隨著長慶氣田產能不斷增加，小處理量的脫水撬已不適合于高產集氣站的脫水要求，采氣一廠開始引進普帕克80×104m3/d處理量的大型脫水撬，現(xiàn)對該型號的脫水橇運行情況作一簡要分析。

[關鍵詞]脫水橇、效果、損耗率、集氣站

中圖分類號：TE93 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）17-0014-01

1.概述

普帕克80×104m3/d脫水撬是在第一采氣廠高產集氣站開始應用到生產中的，首批共有7座投入使用，我們發(fā)現(xiàn)普帕克80×104m3/d脫水撬運行基本穩(wěn)定，有效的脫除了天然氣中的水份，基本滿足了天然氣在后續(xù)加工中的要求。本文主要是從該型號脫水橇的脫水效果、損耗率和再生質量上作一個簡單的運行分析。

2.普帕克80×104m3/d脫水撬的三甘醇脫水工藝簡介

該型撬使用三甘醇吸收原料氣中的水份，其脫水過程為物理過程，利用三甘醇貧液的親水性將原料氣中的水份吸收變?yōu)楦灰海档吞烊粴庵兴莸暮?。富液進入重沸器中加熱到198-204℃，將其中水份蒸發(fā)，再加上干氣汽提可得到濃度大于99%以上的三甘醇貧液，進行重復利用。三甘醇在脫水中有以下優(yōu)點：對天然氣有很高的脫水深度；本身有較強的化學反應和熱作用穩(wěn)定性；容易再生；蒸汽壓低；粘度??；對天然氣和烴液體具有較低的溶解度；自身發(fā)泡和乳化傾向小，對設備無腐蝕性；價格低廉，容易得到。

原料氣經集氣站兩相分離器分離計量后，在溫度為15～25℃、壓力為4.0～6.4MPa的條件下，進入吸收塔底部進行再次氣液分離。天然氣向上通過升氣筒，經塔盤泡罩與自上而下流動的濃度為99%以上的三甘醇貧液逆流接觸，泡罩的作用是把氣體分成許多細小的氣流，使氣體與三甘醇充分接觸。天然氣當中一部分飽和水被三甘醇吸收，氣體離開吸收塔前，經塔頂換熱盤管與入塔貧液進行換熱，以降低貧液的溫度，提高吸收效果。

3.普帕克80×104m3/d脫水撬的脫水效果評價

3.1 天然氣露點簡介

我廠天然氣的生產流程是：井底→井筒→井口→采氣地面管線→集氣站脫水→集氣支線或干線匯集→凈化廠深度脫硫脫水處理→外輸。

在以上的流程中管輸?shù)奶烊粴庵芯蚨嗷蛏俚暮幸簯B(tài)或氣態(tài)水份，水的存在給我們的管線和設備帶來了很大的危害，從井底采出的原料氣中均含有酸性氣體（H2S、CO2），這些酸性氣體溶解在液態(tài)水中而形成H+、S2-等，從而造成對金屬管壁閥件設備的腐蝕，減少管線和設備的使用壽命。同時液態(tài)水的存在也極易生成水化物而堵塞管線造成生產停滯或設備超壓。因此，在一般情況下，天然氣必須在進入集氣站后進行脫水處理，最大程度的降低集氣站外輸天然氣中的含水量就成了采氣的重點工作之一。

3.2 普帕克80×104m3/d脫水撬的三甘醇損耗狀況分析

根據(jù)緩沖罐液位變化來計算三甘醇損耗情況

該種方法主要是根據(jù)三甘醇在脫水橇中的運行量是不變的，在撬的最初投運時所加的三甘醇我們視其不變，三甘醇的損耗量就通過新的加注量及緩沖罐液位的變化這兩個綜合因素來計算三甘醇的損耗率。

在生產中我們通過看脫水橇緩沖罐的液位來判斷撬中三甘醇的多少及是否向該撬中補加新的醇液，一般當緩沖罐液位低于60%時即判定該撬需加注新的三甘醇。這種方法操作簡便，站上員工容易記錄，但此方法也有一定的不足之處：由于脫水橇運行參數(shù)突變，造成的三甘醇瞬時損耗或故障損耗，這些因素都對計算三甘醇損耗指標有很大的影響。

對于該型脫水撬在超負荷運行條件的損耗率評價，因為我區(qū)各站在實際生產中基本達不到，日產氣量一般都不大于80×104m3/d（一般這幾個站的生產能力是40×104m3/d——75×104m3/d之間），所以裝置超負荷運行時的三甘醇損耗情況這里就不作探討，但是根據(jù)其它型號脫水橇的醇損耗特點來看，普帕克80×104m3/d脫水橇也是遵循這個特點的，即隨著其處理量的增大三甘醇的損耗也是跟著增大的。

4.普帕克80×104m3/d脫水撬的運行問題匯總

4.1 按設計參數(shù)運行，外輸露點不合格

該問題是從該型撬在投運初期顯現(xiàn)出來的，隨后對80萬脫水橇運行參數(shù)進行了調整，露點仍然不能達標。

我區(qū)將A站作為普帕克80×104m3/d脫水撬的試點，經過試驗分析發(fā)現(xiàn)主要問題為吸收塔塔盤間隙太大，造成醇液在每層塔盤的停留時間變短，原料氣與三甘醇接觸時間不足，從而使得外輸氣體露點不達標。后通過給每層塔盤加裝密封石棉板和卡子以減少漏失點的方法。

從而使得三甘醇在塔盤上的停留時間增長，氣液兩相接觸情況也有了很大的好轉，脫水深度有了很大提高，脫水效果有了明顯的改善，但要讓露點完全符合標準還必須在提高循環(huán)量的基礎上才能使天然氣的露點完全達到合格，現(xiàn)在我區(qū)四個站的實際運行的循環(huán)量要比設計標準循環(huán)量高20%-40%。因此，現(xiàn)在仍需要解決的還是塔盤的密封效果不佳、貧三甘醇溶液在每層塔盤上與逆向流動的天然氣接觸時間過短的問題上。

4.2 精餾柱填料柵網(wǎng)腐蝕現(xiàn)象嚴重

我區(qū)B站就一直存在月三甘醇消耗過多的問題，經分析查找后將問題集中在了該撬的精餾柱上。于3月22日決定對該撬精餾柱拆下進行檢查，發(fā)現(xiàn)該撬精餾柱填料柵網(wǎng)腐蝕嚴重只剩下邊緣，中心大部分已消失不見，有近1/3填料掉入重沸器內，而該柵網(wǎng)使用年限僅為1年多一點，至此三甘醇損耗原因查找出：精餾柱內填料過少，導致醇蒸汽在精餾柱內的換熱量減小及流速得不到降低，醇蒸汽直接由精餾柱頂部的冷凝管逸出，造成大量三甘醇流失。

經研究決定將該柵網(wǎng)換成鋼制柵板已增加它的腐蝕裕量，換后B站三甘醇消耗恢復正常水平，在今年的檢修中已發(fā)現(xiàn)其它幾個站的柵網(wǎng)也有不同程度的腐蝕破損情況，有少量填料已掉入重沸器中，后將其更換成柵板。

現(xiàn)我區(qū)該型撬的精餾柱填料柵網(wǎng)已全部更換為鋼制孔狀柵板，其腐蝕裕量比原來的網(wǎng)狀柵板有了明顯增大，并且改造后脫水橇的生產基本沒有受到影響。

參考文獻

[1] 田曉龍，馬玉琴，李夢潔.脫水撬常見故障分析及應對措施[J].化工管理，2017（20）.