2000年長慶氣田第二屆科技

成果及論文發(fā)布會交流材料關(guān)于對普帕克脫水撬改造的設(shè)想編寫：蔣昌星完成人：蔣昌星長慶油田公司采氣廠.作業(yè)三區(qū)二00一年一月關(guān)于對普帕克脫水撬改造的設(shè)想摘要：由于脫水撬在氣田生產(chǎn)中的特殊重要地位，其性能的優(yōu)化一直是我廠生產(chǎn)中的一項重要內(nèi)容。本文希望通過對脫水撬的換熱工藝和精餾柱內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行局部調(diào)整、改造，以達到改善脫水撬性能和節(jié)約人力、降低風險的目的。主題詞：脫水撬改造換熱工藝結(jié)構(gòu)脫水撬是我廠最重要的設(shè)備之一，它運行狀態(tài)的優(yōu)劣將直接影響到出口天然氣的水露點、管線腐蝕以及下游凈化廠的脫硫效果等等，因此對脫水撬運行狀態(tài)優(yōu)化和正常維護也是我廠的一項重要工作內(nèi)容。目前我廠普帕克脫水撬為數(shù)眾多，但由于其自身部分結(jié)構(gòu)和工藝的不甚合理，從而影響到脫水撬的運行狀態(tài)和例行檢修工作量。為此，特設(shè)想對集氣站脫水撬部分工藝、結(jié)構(gòu)進行改造，以改善其性能、結(jié)構(gòu)，從而達到節(jié)約人力、物力實現(xiàn)企業(yè)增效的目的（以下僅以30萬方脫水撬為例作以說明。）一、對三甘醇換熱工藝流程的改造在目前條件下，集氣站脫水撬三甘醇循環(huán)再生工藝流程簡圖如下圖所示：此種工藝條件下，通過現(xiàn)場實測和生產(chǎn)報表數(shù)據(jù)可以知道，閃蒸罐溫度通常維持在20?30°C,精餾柱出口汽流溫度維持在60?80°C。而脫水撬最佳運行狀態(tài)下的優(yōu)化參數(shù)為：閃蒸罐溫度約0°C左右，精餾柱出口

改造前工藝;流程簡圖汽流溫度約為100?107°C?，F(xiàn)場參數(shù)與優(yōu)化參數(shù)相比相去甚遠，也就是說脫水撬并未運行于最佳狀態(tài)。因此特設(shè)想在保持原設(shè)備內(nèi)工藝不變的基礎(chǔ)上，對外部部分工藝管線作以調(diào)整，即通過改變?nèi)芤旱膿Q熱次序達到改善脫水撬運行狀態(tài)、提高三甘醇再生效率的目的。具體改造方案如下圖所示：改造后工藝流程簡圖通過方案對比不難發(fā)現(xiàn)，改造前后有三點不同：

（1）精餾柱換熱盤管進出口管線間增加了旁通閥門；（2）將原首先在精餾柱中換熱的富液改為在緩沖罐中換熱，然后再到閃蒸罐中閃蒸；（3） 閃蒸后的富液直接進行過濾，然后再到精餾柱中換熱或走旁通閥門不進行換熱，最后進入精餾柱中精餾。改造前后對比，優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）提高了閃蒸罐的溫度，有利于閃蒸就溫度而言，再生后的貧液進入緩沖罐時的溫度一般在80°C以上，而再生后的蒸汽到達精餾柱換熱盤管前溫度也不過20C，同時因溶液量大而蒸汽量小，所以相比較而言，緩沖罐作為熱源更為充足；就換熱面積而言，緩沖罐換熱盤管面積約為4.821m2，而精餾柱換熱盤管面積約為0.214?,二者換熱面積之比約為23:1,所以緩沖罐作為熱源足以保證換熱效率。若以理論粗略估算換熱后富液溫度，則可達_0°C，具體算式如下：CMAt二（CM+CM）At11 1 22 33 2其中，標號1指貧液，標號2指富液中等量的貧液，標號3指富液中等量的水，C指比熱，M指質(zhì)量，At指溫升或溫降值，C=C=2.2KJ/Kg.K，12C=C=2.2KJ/Kg.K，12C=4.2KJ/Kg.K，3△t=180-90=90，1△t=t-251M=348*1.2=355Kg=MM3=（348/1000）*50=17.4Kg以上估算是在理想換熱條件下進行的，即所放熱量全部被吸收，熱效率為100%，且未考慮與外界空氣的換熱以及閃蒸汽所吸收的熱量，所以數(shù)據(jù)偏大，可能達不到所理想的80°C，但可以肯定改造后閃蒸罐溫度一定會比原工藝條件下有較大提高。而由于氣體在液體中的溶解度隨溫度升高而降低，因此隨著閃蒸罐溫度的升高，也必然使更多的閃蒸氣從溶液中閃蒸出來，從而使閃蒸過程進行的比較徹底。（2） 有利于充分回收利用閃蒸氣由于我廠已對閃蒸氣的流程進行了改造使，原本放空浪費掉的閃蒸氣得以重新利用，變廢為寶，有效的降低了凈化成本。而通過換熱流程的改造，提高了閃蒸罐的溫度，使原本在較低溫度下不能閃蒸出的閃蒸氣得以充分閃蒸出來并回收利用，否則將在再生過程中析出并隨水蒸汽一起放空浪費。（3） 有利于脫水撬熱力系統(tǒng)的充分利用由于三甘醇貧液的溫度較高（約80C）,而自塔底來的富液溫度較低（約20C）,二者之間可換熱深度大，從而既有利于富液溫度的升高以改善閃蒸效果，又有利于貧液溫度的降低以延長泵的使用壽命、提高脫水效果。（4）有利于提高精餾柱出口汽流溫度由于目前處在寒冷的冬季，環(huán)境溫度較低，使得三甘醇再生排出的水蒸汽與出塔富液和外界冷空氣換熱后，溫度很難達到優(yōu)化參數(shù)所要求的100?107°C，而只能維持至【J60?80°C（現(xiàn)場實測溫度，西L為65°C，中4為68C，中6為75C）,導致部分水蒸汽又重新冷凝回流進重沸器，加重了重沸器的負荷。而通過工藝的改造，則可以使進入精餾柱換熱的富液溫度有較大幅度提高，進而減少從蒸汽中吸收的熱量，以保證精餾柱出口汽流溫度達至理想值；若還不能滿足要求，還可以利用精餾柱換熱盤管間的旁通閥門，使富液不經(jīng)換熱直接進入精餾段精餾，從而提高精餾柱出口汽流溫度，減輕重沸器負荷，提高再生效率。二、對精餾柱的改造目前集氣站精餾柱均為一體型結(jié)構(gòu)，也就是說精餾柱的筒體（精餾段）、換熱段、盤管、噴頭均為一體化設(shè)計，其優(yōu)點就在于結(jié)構(gòu)緊湊、美觀、整體性好，但其最大的缺點也正是由于整體性導致設(shè)備檢修時拆裝、搬運極為不便，特別是隨著設(shè)備的老化和腐蝕程度的加深，檢修頻率的日漸增加和高空作業(yè)，其反映出的弊端也更為明顯。為此特設(shè)想對原結(jié)構(gòu)進行改造，以方便檢修、節(jié)約人力和降低風險。具體改造方案見下圖：從圖中可以看出，改造后精餾柱有以下特點：（1）改原一體化精餾柱為分體式結(jié)構(gòu)，即將精餾柱分割為填料段和換熱段兩部分，其間用法蘭連接。n（2）換熱段保持原貌不變，填料段內(nèi)部增設(shè)兩個高為50mm的填料“筒”，即改以往的填料散裝形式為集成分段裝填。改造后的優(yōu)點主要體現(xiàn)在：方便了精餾柱檢修時的拆裝搬、運，降低了勞動強度和高空作業(yè)風險由于精餾柱體積、重量均較大，且無任何操作平臺，拆裝搬運又屬高空作業(yè)，具有相當?shù)奈ｋU性，因此必須有多人配合或借助吊車才能完成。而通過改造，可以將精餾柱的總體重量分解為三部分，即換熱部分、填料部分和盛裝填料的筒體部分，這樣拆裝搬運時可逐一進行，使得原來必須依賴多人或吊車才