乙二醇再生装置节能降耗研究应用

一、乙二醇再生工艺简介

克拉2气田选用浓度85%的乙二醇贫液作为天然气低温分离脱水脱烃工艺中的防止水合物形成的抑制剂, 经低温分离器分离出的醇烃混合液为-15℃, 经导热油加热至50℃后进入三相分离器分离。分离出油组分后乙二醇富液进入乙二醇再生单元, 经过贫富液换热器进入再生塔, 再生后的贫液经贫富液换热器后在贫液冷却器中由冷却循环水冷却后进入贫液罐, 再生塔闪蒸汽经塔顶冷却器由冷却循环水冷却后进入回流罐外排。

二、运行中出现的问题

在生产过程中乙二醇再生装置逐渐暴露出以下几点问题: (1) 乙二醇再生装置中出现凝析油含量增加的情况, 严重影响装置操作的平稳性和安全性。 (2) 低温的醇烃液 (-15℃) 通过导热油加热至50℃, 而高温的贫液 (65℃) 通过冷却循环水降温至30℃, 低温醇烃液冷量未得到有效利用, 重复出现加热和再制冷矛盾工艺, 能量浪费很大。 (3) 采用开放式冷却循环水进行冷却, 塔顶冷却器换热管束严重结垢, 影响冷却效果, 造成回流泵高温运行。同时为保持水质, 需要长期使用杀菌剂、阻垢剂, 补充新鲜水, 操作成本极高, 同时造成大量水资源浪费。

三、工艺优化改造措施确定和现场实施

乙二醇与凝析油的分离温度是能否开展工艺改造的关键, 经过组织技术人员查阅资料、技术咨询和现场试验验证, 证明乙二醇富液和凝析油在0℃条件下分离效果能够保证。借鉴其它成功的做法证实, 采用空冷器代替传统的循环水冷却成本更低, 效果更好。

经过以上的咨询和验证, 加上现场可操作性勘察, 最终确定对乙二醇再生工艺进行如下优化和改造: (1) 增加容积更大的三相分离器, 确保油醇分离时间, 增强分离效果。 (2) 低温分离器分离出来的醇烃混合液加热温度由原来50℃降低至0℃运行。同时将0℃的富液作为冷媒引入贫液冷却器对乙二醇贫液进行冷却。 (3) 将原塔顶冷却器改为空冷器, 停运循环水冷却系统。

方案确定后, 在2013年乙二醇再生装置检修期间组织现场实施。改造后流程示意图如下:

四、效果评价

1. 生产百万方天然气的燃气消耗量大幅下降。经过对导热油炉燃气消耗量的监测统计, 发现工艺改造后每生产百万方天然气消耗的燃料气由原来的482方降低至259方, 节气效果明显。

2. 通过取样观察发现油醇分离效果明显提高, 乙二醇再生装置运行过程中不需要进行除油操作, 油醇互窜现象基本消除。

3. 塔顶闪蒸气冷却效果明显增强, 温度由原来的55℃左右降低至30℃, 确保回流泵正常运行。

4. 循环水停运每年可节约新鲜水5000方左右, 同时节约阻垢、杀菌药剂和技术服务费用23.2万元/年。

总之, 通过工艺优化改造, 使乙二醇再生装置运行参数更加稳定, 大幅减少了工艺运行各个环节的能量消耗。同时为其它同类装置的设计、建设和运行提供了宝贵的经验借鉴。

摘要：乙二醇贫液质量是保证克拉2气田天然气低温分离脱水脱烃效果的关键因素, 但如何控制和降低乙二醇再生工艺的能量消耗也至关重要。克拉2气田乙二醇再生装置在运行过程中长期存在能耗大、含油多等问题, 针对这些问题开展分析研究, 制定措施对乙二醇再生工艺进行优化和改造, 从根本上解决了存在的问题, 同时为其它类似装置的设计提供了宝贵的经验借鉴。

关键词：乙二醇再生,能耗大,工艺优化,效果评价

参考文献

[1] 张强、单华等编, 《克拉2气田培训手册》, 2005年.

[2] 王遇冬编, 《天然气处理与加工工艺》, 石油工业出版社, 1999年.

[3] 何潮洪、冯霄编, 《化工原理》, 科学出版社, 2006年.