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天然气深冷处理装置在大庆油田的应用.docx


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天然气深冷处理装置在大庆油田的应用
 
 
 
 
 
   
 
 
 
(大庆石油工程监理有限公司,黑龙江,大庆,163000)
【摘要】随着社会的不断发展,人们生活所需的能源也在不断的增高。于-90e的制冷负温工况下发生CO2冻堵,进而导致生产装置停车、设备损坏。为防止出现冻堵,该装置一直在高于-90e的工况下运行,极大地影响了轻烃收率。深冷装置的建成能够进一步提高制冷深度和轻烃收率,满足大庆油田地区节能减排及回收优质轻烃资源的需求。深冷装置运行良好,但也存在着不同程度的问题:干燥器程控阀腐蚀严重;原料气流量超过******@104m3/d时,冷箱压差大;再生气粉尘过滤器滤网脏时,无法反吹,导致粉尘进入下游系统会堵塞冷箱、空冷器及膨胀机,影响装置正常运行;空冷器出口管线上容易形成固体硫化物堵塞管道,影响再生气流量。
二、工艺流程及特点
某天然气处理厂采用原料气增压、分子筛深度脱水、膨胀机和丙烷辅助冷剂制冷的深冷工艺。油田气处理装置按工艺系统划分可分为压缩机区、脱水区和冷冻分离区。主装置区按三条线布置,中间为管廊带,管廊一侧为原料气压缩机厂房;另一侧为冷冻分离设备框架及厂房、分子筛脱水设备区。

天然气进入原料气压缩机入口分离器分离出油、水和杂质,经离心式压缩机三级压缩至319MPa,压缩机各级冷却采用空冷,空冷器设变频调节,以利于节能。三级出口气体空冷后通过后水冷器冷至40e,经压缩机出口分离器分离后进入脱水单元。压缩后的气体经过滤分离器脱除其中的烃、水雾滴,然后在吸附器中脱
水。脱水采用两塔流程,通过切换DCS对开关阀进行时间控制来完成,分别用来干燥吸附和再生冷却。吸附器的再生气和冷却气取自膨胀机驱动同轴增压机出口干气。再生操作时,这部分干气直接进再生气加热器,加热后的再生气进入吸附器脱除干燥剂吸附的水份,然后经再生气空冷器冷却,在再生气分水罐分离出冷凝下来的水;冷却操作时,冷吹气取自干气冷却器后的40e干气,进入再生后的吸附器进行冷却操作,经冷却分离后的吸附器出口再生气、冷却气返回至外输干气;两个塔交替循环使用满足连续干燥的目的。在干气过滤器中过滤掉粉尘后,去冷冻分离单元。脱水后的原料气分成两路进行换热:一路进入一级贫富气换热器与塔顶气换热;另一路经过塔底重沸器及侧沸器后与第一股物流混合进入丙烷制冷机组,然后在低温分离器进行气液分离。气液分离后液相进入脱甲烷塔顶部,通过液位调节阀控制进入脱甲烷塔吸收段顶部作为过冷回流;气相经透平膨胀机膨胀后进入脱甲烷塔吸收段与分离段之间,作为脱甲烷塔的进料。脱甲烷塔顶干气经换热,再经膨胀机驱动的同轴增压机增压后,一部分气体作为处理厂的燃料气,其余气体作为干气产品出装置,进入干气外输管网。脱甲烷塔底轻烃经塔底泵加压输至轻烃罐区。

在天然气处理过程中,受原料组分、资金、规模、地理条件等因素影响,所采用的工艺、设备、过程控制方法都不尽相同,都有各自的特点。某天然气处理装置在设计上综合考虑上述因素,遵循效益最大化原则,采用常规设备和独特的工艺以达到较高收率。该深冷装置流程主要有以下特点:(1)油田气处理采用原料气增压、分子筛脱水、膨胀机及丙烷辅助制冷工艺,原料气所需增压压力较低,可达到较高的制冷深度,对适应气体组分变化具有一定的灵活性,易

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  • 时间2022-05-24