分析轻烃回收装置乙烷不合格率.pdf

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1、分析轻烃回收装置乙烷不合格率堵志鑫(辽河油田油气集输公司轻烃厂,辽宁盘锦124010)摘要:辽河油田油气集输公司兴隆台轻烃回收厂建于1987年,于1989年7月正式投产,主体装置从美国福陆公司成套引进,是当时国内规模最大的深冷轻烃回收装置。目前装置已连续运行27年,超过服役年限。装置设计处理天然气能力为每日200万标准立方米,操作弹性为设计能力的±20%,乙烷收率为85%。在能量利用上也是非常充分合理,全部热能利用可达85%。现分析轻烃回收装置乙烷不合格率主要原因,总结方法。关键词:分析;轻烃回收装置;

2、乙烷不合格率l装置现状2x106Nm3俎轻烃装置主体部分引进于美国福录公司,装置设计处理天然气能力为每日200万标准立方米,操作弹性为设计能力的±20%,乙烷收率为85%。装置总投资约1.3亿元人民币。轻烃回收装置主体部分由原料气预分离、增压、脱水、膨胀制冷、氨吸收辅助制冷、分馏、储运、火炬放空和余热回收9个系统组成。原料气主要来源于辽河油田的欢喜岭、双台子和兴隆台三个区块的伴生气,经装置处理后将天然气分离为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷及轻质油产品。装置的核心设备为燃气轮压缩机组和膨胀机。原料气由O.05MP

3、a.G经两缸三段14级压缩机压缩提高到3.8MPa.G。经两级冷箱换热达到一87℃在脱甲烷塔中脱去甲烷,塔顶甲烷气经换热、膨胀制冷、再换热再膨胀制冷的两级干式逆增压膨胀工艺后外输。塔底乙烷以下的轻烃经脱乙烷塔、脱丙烷塔和脱丁烷塔生产出乙烷、丙烷、丁烷和轻质油产品。乙烷是轻烃厂主要产品之一,且全部外销。现由于用户对产品质量提出了更高的要求,致使轻烃装置产出的乙烷不合格率增多,即未能达到用户的新标准,被视为不合格品,用户拒绝,而拒收的乙烷只能全部返回原料气中,造成能量和能源的极大浪费。所以乙烷不合格率增高直

4、接影响到装置全年生产任务。2影响轻烃装置乙烷不合格率原因分析2.1原料气中乙烷含量少原料气主要来源于辽河油田的欢喜岭、双台子和兴隆台三个区块的伴生气,其乙烷含量多少直接影响了乙烷不合格率。2.2脱甲烷塔顶制冷温度脱甲烷塔将甲烷从塔中脱出作为干气外供,其余液相物料则为混合轻烃。脱甲烷塔在轻烃回收装置中起到至关重要的作用,直接影响了后续产品的质量。脱甲烷采用氨冷剂制冷作为辅助冷源,双级膨胀制冷作为主要冷源的混合制冷方式,使塔顶制冷负温达到一87℃。如果脱甲烷塔顶制冷温度达不到设定温度,会使乙烷等重组分跟甲烷

5、一起外输,极大的影响了进入脱乙烷塔乙烷的含量,造成乙烷不合格率提高。2.3甲烷塔底液位控制脱甲烷塔底物流通过液位控制阀进入脱乙烷塔。脱甲烷塔底液位控制故障,使脱甲烷塔底液位忽高忽低,造成脱甲烷塔底分馏不彻底,甲烷随液烃进入脱乙烷塔,乙烷产品中含有甲烷,造成乙烷不合格率提高。2.4脱甲烷塔底温度脱甲烷塔底热量由塔底重沸器提供,热介质为贫氨液。脱甲烷塔底温度一般设定在60-70℃之间,若温度高出设定值,则乙烷会被蒸出随甲烷进入干气管线中外输,进入脱乙烷塔的乙烷含量会减少,造成乙烷含量过低,使乙烷不合格率提高

6、。若脱甲烷塔底温度低于设定值,则部分甲烷不能被蒸出,会随乙烷以下的轻烃进入脱乙烷塔,造成乙烷产品中甲烷含量过高,使乙烷不合格率提高。2.5脱乙烷塔塔顶温度脱乙烷塔顶气相(主要是乙烷)进入脱乙烷塔冷凝器,与冷介质液氨换热使得部分冷凝形成两相物流,到脱乙烷塔收集器进行气液分离,上升气体经收集器中的除雾网进一步除去雾状液滴,然后通过脱乙烷塔顶压力控制阀外输乙烷产品。塔顶温度过高使丙烷以上轻烃不能得到很好的分离,随乙烷进入产品,使乙烷不合格率提高。而脱乙烷塔顶温度过低,又会使部分乙烷冷凝进入塔底,随丙烷以上轻烃

7、进入后续分馏系统,造成乙烷不合格率提高。2.6脱乙烷塔塔底温度脱乙烷塔底液相混合轻烃经塔底重沸器加热,加热介质为贫氨液,进一步对重组分提浓后通过液位控制阀将混合轻烃(丙烷以上组分)输送到脱丙烷塔。脱乙烷塔底温度过高使丙烷以上轻烃进入脱乙烷塔上都,随乙烷进入产品。脱乙烷塔塔底温度过低又会使乙烷不能得到充分换热进行分离,随丙烷以上轻烃进入后续分馏系统。2.7轻烃装置系统压差高轻烃装置系统压差过高,会造成轻烃装置无法正产运行。需要对轻烃装置进行热吹,将轻烃装置系统温度升高,此时装置参数异常,会造成轻烃产品质量

8、受到极大影响,造成乙烷不合格率提高。洗涤塔在天然气烃烃回收装置中比较少见,该装置原料气通过洗涤塔后,脱水量占原料气总含水量的85%,分离出重烃占装置总回收烃量9%,减少了分子筛干燥器脱水负荷和压缩机负荷。洗涤塔塔顶温度控制在9℃一15℃,洗涤塔塔顶温度高会使洗涤塔中水去向分子筛中,增加分子筛负担,不能把水充分脱出。在深冷状态下,在管道中结成水化物。会造成分子筛中毒结焦,严重影响原料气脱水效果,水进入深冷系统,造成冻堵。分子筛再生气温度低,不

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