甲醇再生裝置運行分析評價

景 元，高好潔，王德龍，高 欣，時文才，馬雙伏

（中國石油長慶油田分公司第二采氣廠，陜西西安 710065）

甲醇再生裝置是天然氣處理廠的重要組成部分，是氣田采出水處理單元的核心部分，從集氣站拉運至處理廠的氣田采出水經(jīng)過預處理系統(tǒng)除油除機雜后進入甲醇再生裝置，甲醇再生塔采用常壓精餾工藝分離出采出水中的甲醇，回收的甲醇拉運到集氣站循環(huán)使用，處理合格后氣田采出水進入回注系統(tǒng)回注地層[1-3]。

1 甲醇再生裝置運行情況

1.1 甲醇回收工藝

甲醇再生采用常壓精餾原理，處理能力為150 m3/d。經(jīng)過預處理后的含醇污水，進入廢水換熱器與塔底水進行換熱，溫度升至50℃后，進入原料加熱器，經(jīng)蒸汽加熱后，進入機械過濾器，去除雜質后進入精餾塔，氣相甲醇從塔頂進入冷卻器，經(jīng)冷卻成為甲醇液體，進入回流罐，回流罐中的大部分甲醇，經(jīng)甲醇產(chǎn)品冷卻器冷卻后，由回流泵輸送至甲醇產(chǎn)品罐，一少部分甲醇返回塔頂，控制塔頂溫度。塔底水一部分進入廢水換熱器，與原料液進行換熱后進入回注系統(tǒng)，另一部分進入重沸器，經(jīng)蒸汽加熱后回到塔底，控制塔底溫度。塔頂產(chǎn)品甲醇濃度大于95%，塔底水甲醇含量小于0.1%（見圖1）。

1.2 甲醇回收裝置運行情況

根據(jù)設計及生產(chǎn)要求，甲醇回收裝置產(chǎn)品甲醇濃度必須大于90%，同時應該保證塔底廢液中甲醇含量小于0.1%。而實際生產(chǎn)中甲醇回收裝置的進料原料水甲醇含量隨季節(jié)變化很大，冬季生產(chǎn)時原料水甲醇含量最高可達70%，夏季生產(chǎn)時原料水甲醇含量只有25%。甲醇回收裝置的運行工況會根據(jù)進料量、原料水濃度、操作條件等的變化而變化。為了掌握甲醇回收裝置的實際運行情況，對現(xiàn)場運行情況進行數(shù)據(jù)監(jiān)測，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)掌握評價甲醇回收裝置的實際運行效果，現(xiàn)場實際檢測情況（見表1）。

通過表1中甲醇回收裝置的實際運行數(shù)據(jù)分析可得，該甲醇回收裝置目前運行平穩(wěn)，各項生產(chǎn)指標可以達到設計值，當甲醇回收裝置運行時通過手動微調就可以完全控制塔底廢水和塔頂產(chǎn)品甲醇的濃度達標，說明目前甲醇回收裝置操作參數(shù)可靠。

表1 甲醇回收裝置的運行數(shù)據(jù)表

但是，根據(jù)現(xiàn)場操作人員及技術人員反映生產(chǎn)中出現(xiàn)的實際情況：甲醇回收裝置設計處理能力為150 m3/d，由于氣田前期未完全開發(fā)，甲醇回收裝置處于低負荷運行，處理量為40 m3/d～60 m3/d，但是隨著氣田的開發(fā)，污水處理量需進一步提升，可是生產(chǎn)實際中最大處理量只能達到120 m3/d，不能達到設計處理量，不能滿足生產(chǎn)實際的要求。

圖1 甲醇回收裝置工藝流程圖

圖2 利用HYSYS軟件建立的精餾塔工藝模型

表2 甲醇精餾塔操作參數(shù)優(yōu)化匯總表

2 原因分析及優(yōu)化

經(jīng)過查閱借鑒大量的與此相關文獻，分析篩選出與現(xiàn)場甲醇回收設備比較接近的水力學性能相關關聯(lián)式，并采用HYSYS軟件根據(jù)現(xiàn)場工藝建立的模擬計算模型（見圖2），通過輸入相關參數(shù)，用HYSYS軟件進行計算從而獲取有用信息與現(xiàn)場實際運行參數(shù)進行對比。

根據(jù)工藝模型，分別輸入處理量為100m3/d、120m3/d、150 m3/d時不同甲醇濃度進行模擬核算，核算優(yōu)化結果（見表2）。

通過上述模擬實驗優(yōu)化，該甲醇回收裝置通過蒸汽量、回流量等操作調整可以提升至甲醇回收塔的設計處理能力為150 m3/d，優(yōu)化效果明顯。

3 認識結論

（1）通過現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)分析監(jiān)測可以看出，目前該甲醇回收裝置運行參數(shù)正常，操作可靠，能夠滿足不同季節(jié)不同甲醇進料濃度下的甲醇回收再利用任務。

（2）在裝置檢修，定期排污等措施保證各機泵運行正常的情況下，經(jīng)過操作參數(shù)的優(yōu)化調整，該天然氣處理廠甲醇回收裝置最大處理量完全可以達到設計處理量150 m3/d。