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提高紅壓淺冷裝置輕烴收率的對策

魯朝娟1徐楊21大慶油田天然氣分公司2大慶油田設計院

紅壓淺冷裝置從2009～2010年輕烴收率偏低，分析認為影響輕烴收率的因素主要有：蒸發(fā)器發(fā)生凍堵、氨液位過高或過低、氨系統內存在不凝氣、系統壓力、輕烴儲存壓力、分離器液位等。通過采取技術改造對策，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；技術改造

紅壓淺冷裝置原料氣經過入口分離器脫除凝析水和油滴后進入天然氣壓縮機壓縮，然后經空冷和水冷后進入一級三相分離器進行分離，分離出的氣體在氨蒸發(fā)器進一步冷卻到-25℃后，進入二級三相分離器，分離后的天然氣和輕烴經換熱后外輸。制冷系統采用氨壓縮制冷工藝，氨作為制冷劑，從蒸發(fā)器出來的氨氣，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，分析認為有以下幾方面原因：①蒸發(fā)器內天然氣管束發(fā)生凍堵、蒸發(fā)器氨液位過高或過低，使蒸發(fā)空間減少，蒸發(fā)量不足，蒸發(fā)溫度升高，導致制冷溫度回升；②氨系統內存在不凝氣，導致氨系統壓力、溫度均偏高，氣氨的凝點降低，一部分氨不液化，失去制冷作用，制冷溫度達不到設計值；③天然氣后冷器天然氣溫度高，導致進入蒸發(fā)器的天然氣溫度高，增加蒸發(fā)負荷，影響制冷溫度；④相同組分和溫度下，系統壓力對輕烴收率的影響較大，系統壓力為1.5MPa時，輕烴收率為1.15× 10-4t/m3，當系統壓力為1.65MPa時，輕烴收率為1.20×10-4t/m3；⑤輕烴儲運系統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，導致天然氣進入輕烴系統，造成輕烴罐區(qū)放空頻繁，輕烴產量明顯減少；⑥三相分離器液位控制對輕烴收率影響較大，輕烴液位不能過高，否則會被天然氣帶走，過低進入乙二醇系統，造成損失；⑦三相分離器捕霧網損壞、捕霧網過疏會導致液相攜帶量增加，隨天然氣帶走，捕霧網過密會導致捕霧網發(fā)生凍堵，影響輕烴收率；⑧蒸發(fā)器內存有冷凍機油，因為潤滑油冷卻器效果不好，導致氨壓機排氣壓力升高，排氣溫度也隨之升高，排氣溫度過高必然使油分離效果變差，從而使機油隨壓縮氨氣攜帶到冷凝器，經冷凝后最終將積存在蒸發(fā)器內，當機油在蒸發(fā)器內聚集到一定程度時，機油占據了蒸發(fā)器的空間，必將影響液氨在蒸發(fā)器內的蒸發(fā)量，從而使制冷溫度上升，影響輕烴收率。

針對紅壓淺冷裝置輕烴收率偏低的問題，采取了如下對策：

（1）為減少和防止蒸發(fā)器凍堵，可根據天然氣處理量的多少合理調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，更換乙二醇過濾器。同時控制好蒸發(fā)器氨液位在規(guī)定范圍內，及時排放氨系統不凝氣，降低后冷器天然氣溫度，制冷溫度。

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

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

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

（5）通過分程控制調節(jié)閥保持輕烴儲運系統壓力恒定，減少輕烴損耗。對輕烴穩(wěn)定塔底換熱器E—513管束進行更換。

（6）在控制好三相分離器液位的同時，通過對一、二級三相分離器隔板和捕霧網進行改造，新建耐腐蝕強度高的16Mn鋼鋼質隔板和捕霧網，并增大捕霧網過濾面積。

（7）更換TGH3型高效的氨壓機潤滑油換熱器，潤滑油溫度從76℃降至40℃，增大氨壓縮機的制冷負荷，降低系統溫度和壓力，同時控制好油分離器液位，減少氨系統冷凍機油的含量。

紅壓淺冷裝置通過采取上述對策進行調控和技術改造，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