• / 6
  • 下载费用:1 下载币  

克拉2气田处理厂三甘醇系统优化运行分析

关 键 词:
克拉 气田 处理 甘醇 系统 优化 运行 分析
资源描述:
© 1994                                 油   气   储   运克 拉 2 气 田 处 理 厂 三 甘 醇 系 统 优 化 运 行 分 析梁   平 3(中 国 人 民 解 放 军 后 勤 工 程 学 院 )    单   华(塔 里 木 油 田 天 然 气 事 业 部 )    雷   政(塔 里 木 二 勘 天 然 气 分 公 司 )黄   锟     唐 红 军(塔 里 木 油 田 天 然 气 事 业 部 )    唐   柯(中 航 油 重 庆 分 公 司 )梁   平   单   华 等 :克 拉 2 气 田 处 理 厂 三 甘 醇 系 统 优 化 运 行 分 析 ,油 气 储 运 ,2008 ,27 (8) 57~ 60。摘   要   介 绍 了 克 拉 2 气 田 第 二 处 理 厂 的 处 理 工 艺 流 程 及 操 作 参 数 。 针 对 其 工 艺 流 程 中 的 三甘 醇 循 环 量 、 重 沸 器 温 度 、 汽 提 气 量 及 贫 液 进 塔 温 度 等 参 数 的 确 定 进 行 了 试 验 和 分 析 ,得 到 了 最 佳运 行 参 数 ,达 到 了 该 厂 外 输 天 然 气 的 气 质 要 求 ,可 以 为 装 置 的 安 全 平 稳 运 行 提 供 保 障 。主 题 词   天 然 气     三 甘 醇 脱 水 系 统     工 艺 流 程     运 行 参 数     优 化一 、 前   言克 拉 2 气 田 为 西 气 东 输 的 主 力 气 田 ,为 了 使 该气 田 有 一 定 的 调 峰 能 力 并 在 事 故 状 态 下 具 备 一 定 的处 理 能 力 ,在 建 设 中 央 处 理 厂 的 基 础 上 建 设 了 克 拉2 第 二 处 理 厂 ,于 2006 年 建 成 投 产 。 该 处 理 厂 采 用三 甘 醇 ( 原 料 气 进 行 脱 水 处 理 ,控 制 水 露 点在 - 10 ℃ 以 下 后 外 输 , 处 理 规 模 为 2 000 × 104 d ,共 设 4 套 装 置 ,正 常 运 行 时 单 套 装置 天 然 气 处 理 量 为 500 × 104 d。二 、 三 甘 醇 脱 水 工 艺 流 程克 拉 2 第 二 处 理 厂 来 气 情 况 见 表 1。 由 于 来 气中 甲 烷 含 量 高 达 98 % ,因 此 该 厂 的 天 然 气 仅 需 脱 水处 理 就 可 保 证 外 输 质 量 ,即 选 用 三 甘 醇 吸 收 法 脱 水作 为 其 主 要 工 艺 流 程 ,原 理 流 程 图 见 图 1。表 1   天 然 气 进 入 装 置 的 参 数湿 气 入 塔温 度( ℃ )湿 气 入 塔压 力( 然 气处 理 量(104 d) 量%40 9. 4 500 98图 1   克 拉 2 气 田 处 理 二 厂 三 甘 醇 ( 水 工 艺 流 程 图3 400042 ,重 庆 市 渝 中 区 大 坪 石 油 路 1 号 ;电 话 : (023) 65022297。·75·© 1994 ,湿 天 然 气 先 经 原 料 气过 滤 器 分 离 出 游 离 水 和 凝 液 后 ,自 吸 收 塔 下 部 进 入吸 收 塔 ,与 塔 上 部 进 入 的 液 在 塔 内 逆 流 接触 ,天 然 气 中 的 饱 和 水 被 收 后 再 外 输 。 从 吸 收 塔 下 部 集 液 箱 排 出 ,经 液 位 控 制 阀至 重 沸 器 富 液 精 馏 柱 顶 部 盘 管 换 热 后 进 入 蒸 罐 ,闪 蒸 出 少 量 的 烃 类 及 水 等 ;闪 蒸 后 的 液 经 液 位 控 制 阀 进 入 过 滤 器 和 活 性 炭 过滤 器 ,以 除 去 其 中 的 杂 质 及 降 解 产 物 ;富 液 进 入 罐 内 换 热 盘 管 与 热 液 换 热 ,富 液被 加 热 后 进 入 器 上 的 富 液 精 馏 柱 。 在 沸 器 中 通 过 常 压 及 汽 提 再 生 后 在 罐 内 与 富 液 换 热 ,经 却 器 冷 却 ,降 温 后 进 入 泵 升 压 ,最 后 进 入 塔 上 部 ,完 成 收 、 再 生 循 环 过 程 。再 生 塔 顶 流 出 的 气 体 经 冷 却 分 离 后 ,气 体 加 压进 入 燃 料 气 系 统 ,而 液 体 进 入 污 水 处 理 装 置 。 闪 蒸罐 的 闪 蒸 气 则 直 接 进 入 燃 料 气 系 统 。脱 水 装 置 中 原 料 气 过 滤 分 离 器 选 用 聚 结 器 ,材质 为 碳 钢 。 脱 水 装 置 塔 选 用 8 层 泡 帽 塔盘 ,塔 盘 为 不 锈 钢 材 质 ,塔 底 设 重 力 分 离 段 。 罐 与 重 沸 器 重 叠 布 置 ,溶 液 循 环 泵 选 用 往 复 式柱 塞 泵 。三 、 三 甘 醇 脱 水 工 艺 参 数 的 选 取1、   原 料 气 进 塔 温 度在 一 定 压 力 下 ,天 然 气 温 度 越 高 ,其 饱 和 含 水 量和 在 该 操 作 条 件 下 处 理 的 气 体 体 积 量 都 会 越 大 ,这必 然 会 增 大 脱 水 装 置 的 脱 水 负 荷 ,且 增 加 发 损 耗 。 同 时 , 液 循 环 的 最 低 温 度 应 高 于21 ℃ (低 于 21 ℃ 甘 醇 会 变 稠 而 形 成 乳 状 液 并 发 泡 ) ,应 将 原 料 气 进 塔 温 度 控 制 在 27~ 38 ℃ 。2、   贫 液 进 塔 温 度较 低 的 温 度 有 利 于 天 然 气 水 分 的 吸 收 ,但 温 度过 低 会 导 致 烃 液 冷 凝 并 使 甘 醇 发 泡 ,因 此 贫 液 进 塔温 度 应 比 原 料 气 进 塔 温 度 高 3~ 8 ℃ 。3、   提 高 是 提 高 出 塔 干 气 露 点 降 最 有 效的 方 法 ,在 条 件 允 许 的 情 况 下 ,应 尽 量 提 高 浓 度 。4、   再 生 温 度在 常 压 再 生 条 件 下 , 取 决 于 重 沸 器 的再 生 温 度 ,温 度 越 高 ,浓 度 就 会 增 大 。 但 由 于 分 解 温 度 为 206. 67 ℃ ,因 此 ,一 般 再 生 温 度 都控 制 在 204 ℃ 以 下 ,在 此 条 件 下 , 度 可 达 到98. 7 %(质 量 ) 。 若 需 进 一 步 提 高 浓 度 ,就 必 须 采 取其 它 措 施 ,例 如 采 用 汽 提 气 。5、   甘 醇 循 环 量当 一 定 时 ,循 环 量 越 大 ,则 露 点 降 就越 大 ,但 当 循 环 量 上 升 到 一 定 程 度 后 ,露 点 降 的 增 加量 明 显 减 少 ,而 且 循 环 量 过 大 会 导 致 重 沸 器 超 负 荷运 行 ,因 此 ,循 环 量 一 般 控 制 在 25~ 60 L/ 脱 1 6、   汽 提 气工 艺 过 程 要 求 ,当 贫 甘 醇 浓 度 超 过 98. 2 %~98. 5 %时 ,可 采 用 汽 提 气 。 汽 提 气 的 用 量 及 其 加 注的 位 置 应 根 据 浓 度 要 求 而 有 所 不 同 ,见 图2。 根 据 特 性 ,理 论 上 三 甘 醇 脱 水 装 置 的操 作 温 度 应 与 表 2 的 推 荐 值 一 致 。图 2   汽 提 气 用 量 与 再 生 甘 醇 浓 度 的 关 系表 2   三 甘 醇 脱 水 装 置 操 作 温 度 推 荐 值设 备 及 部 位 温 度( ℃ )原 料 气 进 吸 收 塔 27~ 38贫 甘 醇 进 吸 收 塔 高 于 气 体 3~ 8富 甘 醇 进 闪 蒸 罐 38~ 93 ,宜 选 65富 甘 醇 进 过 滤 器 38~ 93 ,宜 选 65富 甘 醇 进 精 馏 柱 93~ 149 ,宜 选 149精 馏 柱 顶 部     99 ,有 汽 提 气 时 88重 沸 器         177~ 204 ,宜 选 193贫 甘 醇 进 泵     低 于 93 ,宜 选 小 于 82·85· 油   气   储   运                                       2008 年  © 1994 、 运 行 分 析 与 参 数 优 化为 了 优 化 运 行 参 数 ,第 二 处 理 厂 对 第 三 套 脱 水装 置 分 别 进 行 了 三 甘 醇 的 循 环 量 、 重 沸 器 的 温 度 、 汽提 气 量 及 贫 液 进 塔 温 度 的 分 析 与 调 整 ,根 据 调 整 后的 气 体 水 露 点 确 定 应 用 效 果 较 好 。1、   量随 着 环 量 的 降 低 ,贫 液 含 水 量 及 干 气水 露 点 降 低 。 当 环 量 为 3 840 h 时 ,贫液 含 水 率 突 然 上 升 了 0. 4 % ,结 合 水 露 点 降 低 的 变化 趋 势 ,推 测 该 点 含 水 率 测 量 有 误 。 图 3 为 与 液 的 浓 度 及 水 、 烃 露 点 的 关 系 图 。理 论 上 ,循 环 量 增 加 ,水 露 点 下 降 。 但 是 ,当 循环 量 增 加 到 一 定 值 时 ,对 水 露 点 的 影 响 甚 微 。 从 图3 可 以 看 出 ,当 环 量 降 低 ,水 露 点 总 的 趋 势是 下 降 的 。 因 为 在 循 环 量 较 低 的 情 况 下 ,再 生 塔 塔底 供 应 热 量 不 变 ,从 而 再 生 温 度 升 高 ,再 生 效 果 较好 ,这 样 就 使 贫 液 含 水 率 降 低 ,引 起 水 露 点 下 降 。 当 泵 循 环 量 低 于 3 840 h 时 ,注 醇 泵 产 生的 脉 冲 引 发 管 道 振 动 的 频 率 与 装 置 生 产 时 干 气 管 道振 动 的 频 率 相 近 ,引 发 共 振 ,因 此 ,循 环 量 没 有 继 续下 调 的 空 间 。 针 对 这 套 水 系 统 ,选 择 循 环量 在 3 840 h 左 右 时 ,再 生 效 果 最 佳 ,贫 液 浓 度最 高 ,水 露 点 最 低 。2、   再 生 温 度随 着 再 生 温 度 的 降 低 ,贫 液 浓 度 发 生 不 规 律 变化 ,但 整 体 趋 势 是 含 水 率 增 加 ,此 时 水 露 点 的 变 化 规律 与 贫 液 含 水 变 化 的 规 律 基 本 一 致 ,即 贫 液 浓 度 增加 ,水 露 点 降 低 ;贫 液 浓 度 降 低 ,水 露 点 升 高 。 干 气的 水 露 点 在 190 ℃ 时 对 应 的 水 露 点 最 低 ,如 果 温 度继 续 降 低 ,水 露 点 有 上 升 趋 势 。 因 此 , 生 温度 不 宜 低 于 190 ℃ ,在 190~ 200 ℃ 之 间 温 度 越 高 (最高 温 度 不 超 过 200 ℃ ) ,再 生 效 果 越 好 。 再 生 温 度 与 液 的 浓 度 及 水 、 烃 露 点 的 关 系 曲 线 见图 4。3、   汽 提 气 注 入 量随 着 汽 提 气 量 的 降 低 , 含 水 量 先 递 减再 递 增 ,干 气 水 露 点 先 降 低 再 升 高 ,烃 露 点 则 呈 上 涨趋 势 ,这 说 明 汽 提 气 量 并 不 是 越 多 越 好 。 图 5 为 汽提 气 注 入 量 与 富 液 的 浓 度 及 水 、 烃 露 点 的关 系 图 。当 汽 提 气 注 入 量 大 于 30 h 时 ,贫 液 含 水 量增 加 。 导 致 含 水 率 增 加 的 原 因 有 两 个 方 面 ,一 是 随着 汽 提 气 注 入 量 的 增 加 , 提 柱 中 发 生 液 泛的 概 率 增 加 ,使 其 在 汽 提 柱 中 的 流 态 由 分 散 相 变 为连 续 相 ,汽 提 气 由 连 续 相 变 为 分 散 相 。 气 、 液 两 相 间的 相 互 接 触 从 填 料 表 面 转 移 到 填 料 层 的 空 隙 中 ,气 、·95·第 27 卷 第 8 期                     梁   平 等 :克 拉 2 气 田 处 理 厂 三 甘 醇 系 统 优 化 运 行 分 析            © 1994 ,影 响 了 汽 提 的 效 果 ,贫 液 浓 度 变低 ;二 是 随 着 汽 提 气 注 入 量 的 增 加 ,精 溜 柱 顶 部 温 度降 低 ,使 再 生 时 产 生 的 水 蒸 气 部 分 冷 凝 回 流 ,增 加 了再 生 装 置 的 负 荷 ,因 此 贫 液 含 水 率 增 加 。 根 据 以 上分 析 结 果 ,第 二 处 理 厂 生 装 置 在 汽 提 气 量为 30 h 时 ,再 生 效 果 最 好 ,贫 液 浓 度 最 高 ,干 气水 露 点 最 低 。4、   贫 液 进 塔 温 度随 着 贫 液 进 塔 温 度 的 升 高 ,贫 液 、 富 液 含 水 率 发生 不 规 律 变 化 ,干 气 水 露 点 略 微 升 高 ,但 对 烃 露 点 影响 不 大 。 图 6 为 贫 液 进 塔 温 度 与 液 的 浓度 及 水 、 烃 露 点 的 关 系 图 。产 生 这 个 现 象 的 原 因 是 ,随 着 贫 液 进 塔 温 度 的升 高 ,天 然 气 和 液 两 者 所 含 水 分 的 气 液 平衡 被 破 坏 了 。 贫 液 在 顶 部 塔 盘 吸 收 的 天 然 气 中 的 部分 水 蒸 气 ,因 为 温 度 增 加 而 蒸 发 ,增 加 了 干 气 中 的 水汽 含 量 ,因 此 干 气 水 露 点 升 高 。 当 贫 液 进 塔 温 度 由41 ℃ 增 加 到 65 ℃ 时 ,干 气 水 露 点 最 大 只 增 加 了1. 2 ℃ ,这 说 明 贫 液 进 塔 温 度 不 是 影 响 干 气 水 露 点 的主 要 因 素 ,但 它 会 增 加 耗 。五 、 结   论通 过 以 上 分 析 ,得 到 了 克 拉 2 气 田 第 二 处 理 厂单 套 装 置 最 优 处 理 参 数 ,见 表 3。表 3   克 拉 2 气 田 第 二 处 理 厂 单 套 装 置 优 化 参 数 量贫 液 入 塔 温 度( ℃ )汽 提 气 量( 再 生 温 度( ℃ )19. 2 L/ 脱 1 高 于 气 体 温 度 5~ 8 7. 8 甘 醇 190~ 200由 表 3 可 以 看 出 ,贫 液 进 塔 温 度 、 再 生 温 度 与 理论 值 基 本 一 致 ,但 量 、 汽 提 气 量 与 理 论 值相 比 偏 低 。 因 此 ,在 运 行 过 程 中 还 要 考 虑 环 量 及 汽 提 气 量 的 变 化 ,以 保 证 最 佳 脱 水 效 果 及 最佳 运 行 状 态 。克 拉 2 气 田 第 二 处 理 厂 通 过 对 三 甘 醇 的 循 环量 、 重 沸 器 的 温 度 、 汽 提 气 量 及 贫 液 进 塔 温 度 进 行 分析 与 调 整 ,得 到 了 最 佳 运 行 参 数 ,达 到 了 外 输 天 然 气的 气 质 要 求 ,装 置 运 行 更 加 平 稳 。(收 稿 日 期 :2007208224 )编 辑 :李 在 蓉·06· 油   气   储   运                                       2008 年  © 1994   者   介   绍谭 羽 非   教 授 ,博 士 生 导 师 ,1962 年 生 ,1998 年 博 士 毕 业 于 哈 尔 滨 建 筑 大 学 供 热 供 燃 气 专 业 ,现 在 哈 尔 滨 工业 大 学 市 政 环 境 工 程 学 院 从 事 燃 气 输 配 及 储 运 的 科 研 和 教 学 工 作 。赵 晓 琴   工 程 师 ,1979 年 生 ,2003 年 毕 业 于 中 国 石 油 大 学 (北 京 )油 气 储 运 专 业 ,现 在 西 南 油 气 田 分 公 司 川 西北 气 矿 工 程 设 计 所 工 作 。王 立 辉   助 理 工 程 师 ,1981 年 生 , 2003 年 毕 业 于 中 国 石 油 大 学 (华 东 ) 工 程 管 理 专 业 ,现 在 中 国 石 油 管 道 公司 第 三 项 目 部 工 程 技 术 部 从 事 管 道 完 整 性 管 理 工 作 。崔 之 健   副 教 授 ,1963 年 生 ,1984 年 硕 士 毕 业 于 江 汉 石 油 学 院 钻 井 工 程 专 业 ,现 任 西 安 石 油 大 学 石 油 工 程 学院 副 院 长 。张   绚   工 程 师 ,1975 年 生 ,1995 年 毕 业 于 新 疆 工 业 高 等 专 科 学 校 自 动 化 管 理 专 业 ,现 在 新 疆 油 田 油 气 储 运公 司 生 产 科 从 事 计 量 、 化 验 管 理 工 作 。张 冬 敏   高 级 工 程 师 ,1961 年 生 ,1983 年 毕 业 于 中 国 石 油 天 然 气 管 道 局 管 道 职 工 学 院 储 运 专 业 ,现 在 中 国 石油 管 道 公 司 管 道 研 究 中 心 工 艺 所 从 事 油 气 管 道 储 运 技 术 研 究 工 作 。邵   辉   教 授 ,1955 年 生 ,1982 年 毕 业 于 安 徽 理 工 大 学 采 矿 工 程 专 业 ,现 任 江 苏 工 业 学 院 环 境 与 安 全 工 程 系副 主 任 ,安 全 工 程 研 究 所 所 长 。倪 玲 英   教 授 , 1964 年 生 ,1987 年 毕 业 于 华 东 石 油 学 院 机 械 系 储 运 专 业 ,1999 年 获 石 油 大 学 油 气 田 开 发 硕士 学 位 ,现 在 中 国 石 油 大 学 (华 东 )石 油 工 程 学 院 从 事 教 学 和 科 研 工 作 。华   遵   助 理 工 程 师 ,1981 年 生 ,2004 年 本 科 毕 业 于 中 国 地 质 大 学 (武 汉 ) 电 子 信 息 工 程 专 业 ,2007 年 硕 士毕 业 于 中 国 地 质 大 学 (武 汉 )通 讯 工 程 专 业 ,现 从 事 状 态 监 测 系 统 的 开 发 与 研 究 。刘 文 泉   工 程 师 ,1974 年 生 ,1999 年 毕 业 于 莱 阳 农 学 院 机 电 一 体 化 专 业 ,现 在 中 油 管 道 天 然 气 压 缩 技 术 有 限公 司 从 事 压 气 站 的 生 产 运 行 管 理 工 作 。陈 文 强   工 程 师 ,1963 年 生 ,1987 年 毕 业 于 广 西 大 学 化 工 机 械 专 业 ,现 在 柳 州 铁 路 生 活 服 务 总 公 司 从 事 液 化石 油 气 储 运 、 经 营 管 理 工 作 。姬 成 录   1954 年 生 ,2000 年 毕 业 于 国 防 大 学 部 队 管 理 系 ,现 任 中 国 人 民 解 放 军 后 勤 指 挥 学 院 副 院 长 。颜 爱 政   工 程 师 ,1971 年 生 ,1994 年 毕 业 于 南 京 师 范 大 学 精 细 化 工 专 业 ,现 在 中 原 石 油 勘 探 局 勘 察 设 计 研 究院 从 事 油 气 长 输 管 道 工 程 、 油 气 集 输 管 道 工 程 、 石 油 化 工 工 程 设 计 工 作 。成 畴 夫   高 级 工 程 师 ,1941 年 生 ,1965 年 毕 业 于 北 京 石 油 学 院 储 运 专 业 ,退 休 前 任 民 航 规 划 设 计 院 副 总 工 程师 ,供 油 工 程 部 总 工 程 师 。张 石 超   工 程 师 ,1974 年 生 ,1998 年 毕 业 于 西 安 石 油 大 学 机 械 系 焊 接 工 艺 及 设 备 专 业 ,现 在 中 国 石 油 管 道 公司 廊 坊 技 术 服 务 中 心 从 事 西 气 东 输 罗 罗 压 缩 机 组 的 管 理 、 维 护 及 运 行 故 障 处 理 等 工 作 。刘 建 臣   工 程 师 ,1961 年 生 ,1985 年 毕 业 于 中 国 石 油 天 然 气 管 道 局 职 工 学 院 自 动 化 仪 表 专 业 ,现 在 中 国 石 油管 道 公 司 兰 州 输 气 分 公 司 从 事 管 道 压 缩 机 组 技 术 管 理 工 作 。李 佳 青   工 程 师 ,1958 年 生 ,1986 年 毕 业 于 中 国 石 油 天 然 气 管 道 局 职 工 学 院 石 油 工 程 专 业 ,现 在 中 国 石 油 管道 公 司 秦 京 输 油 气 分 公 司 雄 县 站 从 事 管 道 运 行 管 理 工 作 。梁   平   副 教 授 ,1972 年 生 ,1997 年 硕 士 毕 业 于 西 南 石 油 大 学 油 气 储 运 专 业 ,2008 年 博 士 毕 业 于 中 国 人 民解 放 军 后 勤 工 程 学 院 ,现 在 重 庆 科 技 学 院 从 事 教 学 与 科 研 工 作 。·16·第 27 卷 第 8 期                                   油   气   储   运  © 1994
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:克拉2气田处理厂三甘醇系统优化运行分析
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-65006.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开