張娜 張丹(大慶油田有限責任公司天然氣分公司油氣加工七大隊)
自南八原穩(wěn)裝置來的不凝氣(40℃,0.01~0.05MPa)進入入口分離器,入口分離器的氣相進入壓縮機進行壓縮,壓縮機出口壓力為0.5MPa,溫度為101℃,進入空冷器使溫度降至40℃,進入吸收塔底部; 自原穩(wěn)輕烴泵來的液態(tài)輕烴作為吸收油進入吸收塔頂部,在塔內與自下而上的氣體相逆流動,氣相中的C2+組份被吸收油吸收,吸收塔頂部出來的氣體去燃料氣分離器,作為加熱爐燃料氣, 自吸收塔底部排出的吸收液經輕烴泵增壓到0.94MPa 進入輕烴儲罐。
2.1、原穩(wěn)裝置的運行狀況
由于此套裝置的投建是以原穩(wěn)裝置為來料, 所以裝置的平穩(wěn)運行狀況直接受到原穩(wěn)裝置的制約。 不凝氣常溫油吸收裝置的吸收油受到原穩(wěn)裝置的產烴量的制約, 而氣部分受到原穩(wěn)塔頂脫出氣的制約。
2.2、吸收塔的控制
吸收塔是不凝氣常溫油吸收裝置的主要靜設備之一。 氣液兩相在塔內部充分接觸, 不凝氣中組分較重的部分溶解于輕烴中。 吸收塔主要控制參數有1)塔輕烴液位;2)塔頂壓力。
塔不凝氣的進口在輕烴液位的上部, 也就是說輕烴的最高控制液位不能超過氣相進氣口, 否則會有部分輕烴沖至空冷器內甚至返回壓縮機內。 所以根據安全生產需要,將吸收塔液位控制在0.8-1.8m 為安全操控范圍,2.45m 為吸收塔沖塔液位。 根據投產數據可知,塔液位波動將影響塔吸收的效果。 具體數據見下圖1。
根據圖1 可知,吸收塔液位平穩(wěn)控制在1.3m,有利于輕烴收率的提高,操控范圍以控制在1.2-1.4m 是較佳的操控范圍。
可見,塔液位的是提高輕烴收率的重要因素之一。
塔頂壓力也是決定輕烴收率的因素之一。 當一定溫度條件下,壓力越大,溶解度越大。
表2 吸收塔液位與來烴量對比數據表
本套裝置壓縮機的設計排氣壓力為0.5Mpa, 為了保證裝置的平穩(wěn)運行,塔頂壓力設置在0.45-0.5Mpa是比較優(yōu)化的參數。、
2.3 空冷器的控制
本套裝置只有1 臺空冷器,1 臺風機。 空冷器可將壓縮機增壓后的高溫不凝氣(80℃)冷卻至45℃以下。 一定的介質在溫度越低時溶解度越高。 見圖2
見圖2 可知,空冷器溫度越低越好。 為了防止裝置的凍堵事故的發(fā)生,現要求空冷溫度控制在>0 度。
2.4 來料的控制
2.4.1 氣相控制
不凝氣常溫油吸收裝置的氣處理能力, 主要取決于壓縮機的吸氣量、原穩(wěn)裝置不凝氣生產量。 正常生產工況下,兩套裝置可以正常平穩(wěn)運行。
2.4.1.1 當原穩(wěn)不凝氣來氣量少時
當壓縮機公頻狀態(tài)下:原穩(wěn)進行補氣操作;
當壓縮機在變頻狀態(tài)下: ①調節(jié)壓縮機變頻器 (20Hz-50 Hz);②來氣壓力再降,原穩(wěn)進行補氣操作。
2.4.1.2 當原穩(wěn)停不凝氣時
當短時間停來氣時,①控制吸收后干氣的外輸量;②檢查入口分離器補壓氣動調解閥工作是否正常,確保壓縮機入口壓力。
2.4.2 液相控制
原穩(wěn)來輕烴量是影響裝置輕烴收率的另一因素。 由于輕烴泵的排量為28m3/h,約19.6t/h,所以為了保證機泵的平穩(wěn)運行,裝置的來烴量為<17t/h(根據泵效達92%估算)比較安全。 下表為塔液位較平穩(wěn)的日運行參數表:
從上表2 可以看出, 為了保證塔液位的平穩(wěn), 來烴量控在14-16t/h 時,塔液位比較穩(wěn)定,可以保證吸收塔液位在1.3m。 當輕烴來料不穩(wěn)定時,應及時調節(jié)相應參數。
2.4.2.1 原穩(wěn)來烴量較少時
①打開并開大吸收塔輕烴回流線閥門; ②關閉輕烴外輸氣動閥旁通;③注意塔頂壓力。
2.4.2.2 當原穩(wěn)不來烴時
①打開并開大吸收塔輕烴回流線閥門; ②將塔液位控制到1.3m 時關閉輕烴外輸氣動閥、 氣動閥后端控制閥、 氣動閥旁通閥;③注意塔頂壓力;④長時間不來烴可停輕烴泵。
通過以上對不凝氣常溫油吸收裝置的數據分析, 可知提高氣烴收率的方法為:
3.1 原穩(wěn)裝置的平穩(wěn)運行;
3.2 穩(wěn)定的塔液位(1.2-1.4m),較高的塔頂壓力(0.45Mpa);
3.3 較低的空冷溫度(>0℃);
3.4 充足的不凝氣量(>400m3/h),較穩(wěn)定的輕烴來量(14-16t/h)。
由于南八原穩(wěn)站不凝氣常溫油吸收裝置是天然氣分公司第一套此類裝置,投產時間較短。 研究影響裝置輕烴收率及穩(wěn)定性的因素工作,仍要繼續(xù)進行,以保證裝置更加安全平穩(wěn)的生產。
《七大隊原穩(wěn)裝置不凝氣系統(tǒng)改造工程 加-7712》