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[摘 要]长庆气田从1996年开始陆续从美国、加拿大引进了一批天然气脱水装置,用于集气站天然气深度脱水。随着长庆气田产能不断增加,小处理量的脱水撬已不适合于高产集气站的脱水要求,采气一厂开始引进普帕克80×104m3/d处理量的大型脱水撬,现对该型号的脱水橇运行情况作一简要分析。
[关键词]脱水橇、效果、损耗率、集气站
中图分类号:TE93 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)17-0014-01
1.概述
普帕克80×104m3/d脱水撬是在第一采气厂高产集气站开始应用到生产中的,首批共有7座投入使用,我们发现普帕克80×104m3/d脱水撬运行基本稳定,有效的脱除了天然气中的水份,基本满足了天然气在后续加工中的要求。本文主要是从该型号脱水橇的脱水效果、损耗率和再生质量上作一个简单的运行分析。
2.普帕克80×104m3/d脱水撬的三甘醇脱水工艺简介
该型撬使用三甘醇吸收原料气中的水份,其脱水过程为物理过程,利用三甘醇贫液的亲水性将原料气中的水份吸收变为富液,降低天然气中水份的含量。富液进入重沸器中加熱到198-204℃,将其中水份蒸发,再加上干气汽提可得到浓度大于99%以上的三甘醇贫液,进行重复利用。三甘醇在脱水中有以下优点:对天然气有很高的脱水深度;本身有较强的化学反应和热作用稳定性;容易再生;蒸汽压低;粘度小;对天然气和烃液体具有较低的溶解度;自身发泡和乳化倾向小,对设备无腐蚀性;价格低廉,容易得到。
原料气经集气站两相分离器分离计量后,在温度为15~25℃、压力为4.0~6.4MPa的条件下,进入吸收塔底部进行再次气液分离。天然气向上通过升气筒,经塔盘泡罩与自上而下流动的浓度为99%以上的三甘醇贫液逆流接触,泡罩的作用是把气体分成许多细小的气流,使气体与三甘醇充分接触。天然气当中一部分饱和水被三甘醇吸收,气体离开吸收塔前,经塔顶换热盘管与入塔贫液进行换热,以降低贫液的温度,提高吸收效果。
3.普帕克80×104m3/d脱水撬的脱水效果评价
3.1 天然气露点简介
我厂天然气的生产流程是:井底→井筒→井口→采气地面管线→集气站脱水→集气支线或干线汇集→净化厂深度脱硫脱水处理→外输。
在以上的流程中管输的天然气中均或多或少的含有液态或气态水份,水的存在给我们的管线和设备带来了很大的危害,从井底采出的原料气中均含有酸性气体(H2S、CO2),这些酸性气体溶解在液态水中而形成H+、S2-等,从而造成对金属管壁阀件设备的腐蚀,减少管线和设备的使用寿命。同时液态水的存在也极易生成水化物而堵塞管线造成生产停滞或设备超压。因此,在一般情况下,天然气必须在进入集气站后进行脱水处理,最大程度的降低集气站外输天然气中的含水量就成了采气的重点工作之一。
3.2 普帕克80×104m3/d脱水撬的三甘醇损耗状况分析
根据缓冲罐液位变化来计算三甘醇损耗情况
该种方法主要是根据三甘醇在脱水橇中的运行量是不变的,在撬的最初投运时所加的三甘醇我们视其不变,三甘醇的损耗量就通过新的加注量及缓冲罐液位的变化这两个综合因素来计算三甘醇的损耗率。
在生产中我们通过看脱水橇缓冲罐的液位来判断撬中三甘醇的多少及是否向该撬中补加新的醇液,一般当缓冲罐液位低于60%时即判定该撬需加注新的三甘醇。这种方法操作简便,站上员工容易记录,但此方法也有一定的不足之处:由于脱水橇运行参数突变,造成的三甘醇瞬时损耗或故障损耗,这些因素都对计算三甘醇损耗指标有很大的影响。
对于该型脱水撬在超负荷运行条件的损耗率评价,因为我区各站在实际生产中基本达不到,日产气量一般都不大于80×104m3/d(一般这几个站的生产能力是40×104m3/d——75×104m3/d之间),所以装置超负荷运行时的三甘醇损耗情况这里就不作探讨,但是根据其它型号脱水橇的醇损耗特点来看,普帕克80×104m3/d脱水橇也是遵循这个特点的,即随着其处理量的增大三甘醇的损耗也是跟着增大的。
4.普帕克80×104m3/d脱水撬的运行问题汇总
4.1 按设计参数运行,外输露点不合格
该问题是从该型撬在投运初期显现出来的,随后对80万脱水橇运行参数进行了调整,露点仍然不能达标。
我区将A站作为普帕克80×104m3/d脱水撬的试点,经过试验分析发现主要问题为吸收塔塔盘间隙太大,造成醇液在每层塔盘的停留时间变短,原料气与三甘醇接触时间不足,从而使得外输气体露点不达标。后通过给每层塔盘加装密封石棉板和卡子以减少漏失点的方法。
从而使得三甘醇在塔盘上的停留时间增长,气液两相接触情况也有了很大的好转,脱水深度有了很大提高,脱水效果有了明显的改善,但要让露点完全符合标准还必须在提高循环量的基础上才能使天然气的露点完全达到合格,现在我区四个站的实际运行的循环量要比设计标准循环量高20%-40%。因此,现在仍需要解决的还是塔盘的密封效果不佳、贫三甘醇溶液在每层塔盘上与逆向流动的天然气接触时间过短的问题上。
4.2 精馏柱填料栅网腐蚀现象严重
我区B站就一直存在月三甘醇消耗过多的问题,经分析查找后将问题集中在了该撬的精馏柱上。于3月22日决定对该撬精馏柱拆下进行检查,发现该撬精馏柱填料栅网腐蚀严重只剩下边缘,中心大部分已消失不见,有近1/3填料掉入重沸器内,而该栅网使用年限仅为1年多一点,至此三甘醇损耗原因查找出:精馏柱内填料过少,导致醇蒸汽在精馏柱内的换热量减小及流速得不到降低,醇蒸汽直接由精馏柱顶部的冷凝管逸出,造成大量三甘醇流失。
经研究决定将该栅网换成钢制栅板已增加它的腐蚀裕量,换后B站三甘醇消耗恢复正常水平,在今年的检修中已发现其它几个站的栅网也有不同程度的腐蚀破损情况,有少量填料已掉入重沸器中,后将其更换成栅板。
现我区该型撬的精馏柱填料栅网已全部更换为钢制孔状栅板,其腐蚀裕量比原来的网状栅板有了明显增大,并且改造后脱水橇的生产基本没有受到影响。
参考文献
[1] 田晓龙,马玉琴,李梦洁.脱水撬常见故障分析及应对措施[J].化工管理,2017(20).
[关键词]脱水橇、效果、损耗率、集气站
中图分类号:TE93 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)17-0014-01
1.概述
普帕克80×104m3/d脱水撬是在第一采气厂高产集气站开始应用到生产中的,首批共有7座投入使用,我们发现普帕克80×104m3/d脱水撬运行基本稳定,有效的脱除了天然气中的水份,基本满足了天然气在后续加工中的要求。本文主要是从该型号脱水橇的脱水效果、损耗率和再生质量上作一个简单的运行分析。
2.普帕克80×104m3/d脱水撬的三甘醇脱水工艺简介
该型撬使用三甘醇吸收原料气中的水份,其脱水过程为物理过程,利用三甘醇贫液的亲水性将原料气中的水份吸收变为富液,降低天然气中水份的含量。富液进入重沸器中加熱到198-204℃,将其中水份蒸发,再加上干气汽提可得到浓度大于99%以上的三甘醇贫液,进行重复利用。三甘醇在脱水中有以下优点:对天然气有很高的脱水深度;本身有较强的化学反应和热作用稳定性;容易再生;蒸汽压低;粘度小;对天然气和烃液体具有较低的溶解度;自身发泡和乳化倾向小,对设备无腐蚀性;价格低廉,容易得到。
原料气经集气站两相分离器分离计量后,在温度为15~25℃、压力为4.0~6.4MPa的条件下,进入吸收塔底部进行再次气液分离。天然气向上通过升气筒,经塔盘泡罩与自上而下流动的浓度为99%以上的三甘醇贫液逆流接触,泡罩的作用是把气体分成许多细小的气流,使气体与三甘醇充分接触。天然气当中一部分饱和水被三甘醇吸收,气体离开吸收塔前,经塔顶换热盘管与入塔贫液进行换热,以降低贫液的温度,提高吸收效果。
3.普帕克80×104m3/d脱水撬的脱水效果评价
3.1 天然气露点简介
我厂天然气的生产流程是:井底→井筒→井口→采气地面管线→集气站脱水→集气支线或干线汇集→净化厂深度脱硫脱水处理→外输。
在以上的流程中管输的天然气中均或多或少的含有液态或气态水份,水的存在给我们的管线和设备带来了很大的危害,从井底采出的原料气中均含有酸性气体(H2S、CO2),这些酸性气体溶解在液态水中而形成H+、S2-等,从而造成对金属管壁阀件设备的腐蚀,减少管线和设备的使用寿命。同时液态水的存在也极易生成水化物而堵塞管线造成生产停滞或设备超压。因此,在一般情况下,天然气必须在进入集气站后进行脱水处理,最大程度的降低集气站外输天然气中的含水量就成了采气的重点工作之一。
3.2 普帕克80×104m3/d脱水撬的三甘醇损耗状况分析
根据缓冲罐液位变化来计算三甘醇损耗情况
该种方法主要是根据三甘醇在脱水橇中的运行量是不变的,在撬的最初投运时所加的三甘醇我们视其不变,三甘醇的损耗量就通过新的加注量及缓冲罐液位的变化这两个综合因素来计算三甘醇的损耗率。
在生产中我们通过看脱水橇缓冲罐的液位来判断撬中三甘醇的多少及是否向该撬中补加新的醇液,一般当缓冲罐液位低于60%时即判定该撬需加注新的三甘醇。这种方法操作简便,站上员工容易记录,但此方法也有一定的不足之处:由于脱水橇运行参数突变,造成的三甘醇瞬时损耗或故障损耗,这些因素都对计算三甘醇损耗指标有很大的影响。
对于该型脱水撬在超负荷运行条件的损耗率评价,因为我区各站在实际生产中基本达不到,日产气量一般都不大于80×104m3/d(一般这几个站的生产能力是40×104m3/d——75×104m3/d之间),所以装置超负荷运行时的三甘醇损耗情况这里就不作探讨,但是根据其它型号脱水橇的醇损耗特点来看,普帕克80×104m3/d脱水橇也是遵循这个特点的,即随着其处理量的增大三甘醇的损耗也是跟着增大的。
4.普帕克80×104m3/d脱水撬的运行问题汇总
4.1 按设计参数运行,外输露点不合格
该问题是从该型撬在投运初期显现出来的,随后对80万脱水橇运行参数进行了调整,露点仍然不能达标。
我区将A站作为普帕克80×104m3/d脱水撬的试点,经过试验分析发现主要问题为吸收塔塔盘间隙太大,造成醇液在每层塔盘的停留时间变短,原料气与三甘醇接触时间不足,从而使得外输气体露点不达标。后通过给每层塔盘加装密封石棉板和卡子以减少漏失点的方法。
从而使得三甘醇在塔盘上的停留时间增长,气液两相接触情况也有了很大的好转,脱水深度有了很大提高,脱水效果有了明显的改善,但要让露点完全符合标准还必须在提高循环量的基础上才能使天然气的露点完全达到合格,现在我区四个站的实际运行的循环量要比设计标准循环量高20%-40%。因此,现在仍需要解决的还是塔盘的密封效果不佳、贫三甘醇溶液在每层塔盘上与逆向流动的天然气接触时间过短的问题上。
4.2 精馏柱填料栅网腐蚀现象严重
我区B站就一直存在月三甘醇消耗过多的问题,经分析查找后将问题集中在了该撬的精馏柱上。于3月22日决定对该撬精馏柱拆下进行检查,发现该撬精馏柱填料栅网腐蚀严重只剩下边缘,中心大部分已消失不见,有近1/3填料掉入重沸器内,而该栅网使用年限仅为1年多一点,至此三甘醇损耗原因查找出:精馏柱内填料过少,导致醇蒸汽在精馏柱内的换热量减小及流速得不到降低,醇蒸汽直接由精馏柱顶部的冷凝管逸出,造成大量三甘醇流失。
经研究决定将该栅网换成钢制栅板已增加它的腐蚀裕量,换后B站三甘醇消耗恢复正常水平,在今年的检修中已发现其它几个站的栅网也有不同程度的腐蚀破损情况,有少量填料已掉入重沸器中,后将其更换成栅板。
现我区该型撬的精馏柱填料栅网已全部更换为钢制孔状栅板,其腐蚀裕量比原来的网状栅板有了明显增大,并且改造后脱水橇的生产基本没有受到影响。
参考文献
[1] 田晓龙,马玉琴,李梦洁.脱水撬常见故障分析及应对措施[J].化工管理,2017(20).