摘要:文章介紹了新疆廣匯液化天然氣發(fā)展有限責(zé)任公司引進(jìn)LNG裝置自2004年投產(chǎn)以來(lái)的主要生產(chǎn)情況,分析了該裝置在運(yùn)行中存在的問(wèn)題與改進(jìn)措施,并簡(jiǎn)要介紹了在冷劑調(diào)整、燃?xì)廨啓C(jī)故障處理等方面的一些做法。
關(guān)鍵詞:氣體處理;LNG裝置;生產(chǎn)分析;技術(shù)改造;冷劑調(diào)整;故障處理
新疆廣匯液化天然氣發(fā)展有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)廣匯)在新疆吐哈油田建設(shè)的目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)規(guī)模最大的基荷型LNG生產(chǎn)裝置,從2002年6月動(dòng)工建設(shè),2004年9月建成投產(chǎn),2005年5月經(jīng)過(guò)竣工驗(yàn)收到目前已穩(wěn)定運(yùn)行2年。該裝置天然氣液化日處理能力為150萬(wàn)標(biāo)方,由天然氣的預(yù)處理、天然氣的凈化、天然氣液化和天然氣的儲(chǔ)運(yùn)四個(gè)部分組成??傮w來(lái)講,整套裝置設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)緊湊、安全可靠、自動(dòng)化程度高、適應(yīng)性強(qiáng)、處理能力彈性大、收率高等特點(diǎn)。運(yùn)行的穩(wěn)定性及自動(dòng)化程度等多項(xiàng)指標(biāo)國(guó)內(nèi)均名列前茅,為中小型油氣田天然氣開(kāi)發(fā)和利用開(kāi)創(chuàng)了新的方式,并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
根據(jù)生產(chǎn)形勢(shì)的發(fā)展和市場(chǎng)需求,廣匯集團(tuán)LNG二期工程計(jì)劃于今年開(kāi)工,通過(guò)與美國(guó)新橋集團(tuán)合作,新增日處理400萬(wàn)立方米的液化天然氣產(chǎn)能。預(yù)計(jì)到2008年,一、二期總處理能力達(dá)到550萬(wàn)立方米/天,形成年產(chǎn)18.2億立方米產(chǎn)能規(guī)模,年銷(xiāo)售額50億元以上。
以下介紹該裝置自2004年投產(chǎn)以來(lái)的生產(chǎn)運(yùn)行情況與存在的問(wèn)題,重點(diǎn)介紹對(duì)裝置進(jìn)行的部分國(guó)產(chǎn)化改造及其效果。
一、裝置的生產(chǎn)情況
截至2006年12月31日,LNG裝置共處理天然氣7.7億立方米,外輸液化天然氣46.5萬(wàn)噸(折合天然氣6.2億立方米)。該裝置工藝先進(jìn),控制系統(tǒng)可靠穩(wěn)定,操作參數(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中經(jīng)過(guò)多次優(yōu)化,其LNG產(chǎn)率一直穩(wěn)步提高;產(chǎn)品質(zhì)量比設(shè)計(jì)指標(biāo)要好,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)其它廠(chǎng)家的質(zhì)量。
二、國(guó)產(chǎn)化技術(shù)改造效果
雖然項(xiàng)目基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供方德國(guó)Linde公司在設(shè)計(jì)時(shí)考慮了中方意見(jiàn)和工廠(chǎng)選址的實(shí)際情況,但在投產(chǎn)后仍然發(fā)現(xiàn)某些設(shè)備和工藝設(shè)計(jì)存在缺陷,影響了裝置的平穩(wěn)運(yùn)行和LNG的產(chǎn)率。對(duì)于存在的問(wèn)題,在征求外方專(zhuān)家意見(jiàn)的基礎(chǔ)上,分別進(jìn)行了改造:
?。ㄒ唬?duì)空氣冷卻器加裝加濕器的改造
裝置設(shè)計(jì)的溫度為30℃,在夏季吐哈油田氣溫在30℃以上的天數(shù)有100天以上,裝置負(fù)荷只能運(yùn)行到40%—60%,為提高裝置在夏季的生產(chǎn)能力,經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析和論證,征得Linde公司同意后,廣匯對(duì)裝置空氣冷卻器進(jìn)行加裝加濕器的改造,具體方法為:增加一套軟化水裝置,添加軟化水泵將軟化水送至空冷器平臺(tái);在空冷器風(fēng)扇與管束之間加裝水霧噴頭;添加霧化器,使軟化水泵送來(lái)的水霧化后送至水霧噴頭處。此方法可使霧化的水在空冷器送出的空氣中氣化,從而降低空氣的溫度,使空冷器中介質(zhì)溫度降低到空氣溫度以下,此方法不僅將夏季裝置負(fù)荷由原來(lái)的最高60%提高到80%,還解決了由于環(huán)境溫度變化導(dǎo)致介質(zhì)溫度變化使裝置調(diào)整頻繁的問(wèn)題。至于空冷器少量的結(jié)垢,在停車(chē)檢修中用洗滌液3日內(nèi)可完成清洗,經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證對(duì)換熱效率沒(méi)有影響。
?。ǘ?duì)混合冷劑壓縮機(jī)二段入口分離器的改造
設(shè)計(jì)混合冷劑組成及參數(shù)與實(shí)際操作中發(fā)生一定的偏差,由于Linde公司沒(méi)有考慮到此偏差,混合冷劑壓縮機(jī)二段入口分離器存在設(shè)計(jì)缺陷,使混合冷劑壓縮機(jī)入口有帶液現(xiàn)象,嚴(yán)重威脅壓縮機(jī)的運(yùn)行。廣匯對(duì)此分離器進(jìn)行了改造,在分離器入口添加折流板;在分離的液面以上添加塞板減少冷劑的氣化;在分離器中添加折流環(huán)。從而提高了分離器的分離效果,從根本上解決了混合冷劑壓縮機(jī)入口帶液的問(wèn)題。
(三)對(duì)原料氣壓縮機(jī)干氣密封氣供氣管線(xiàn)的改造
在原料氣壓縮機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中,密封氣采用自身的壓縮氣體,由于在設(shè)計(jì)中對(duì)管線(xiàn)及閥門(mén)壓降考慮不足,在使用二段出口壓力做密封氣啟動(dòng)機(jī)組時(shí),密封氣壓差有30秒左右的為0KPa現(xiàn)象,密封氣壓差為0KPa會(huì)損壞密封設(shè)備。為保證壓縮機(jī)的安全,廣匯將原來(lái)二段密封氣管線(xiàn)上引入壓縮機(jī)三段出口氣,從而提高密封氣壓力,解決了密封氣壓差為0KPa的問(wèn)題。
?。ㄋ模┘友b燃?xì)馔钙近c(diǎn)火燃?xì)夤芫€(xiàn)
廣匯燃?xì)馔钙绞褂玫娜細(xì)鉃閮?chǔ)罐的閃蒸氣,由于閃蒸氣中氮?dú)夂吭?0%左右,對(duì)燃?xì)馔钙降狞c(diǎn)火影響很大,點(diǎn)火成功率不到60%,為了解決此問(wèn)題,經(jīng)分析研究和得到西門(mén)子公司許可后,廣匯添加一條點(diǎn)火燃?xì)夤芫€(xiàn),把原料氣引入做燃?xì)馔钙降狞c(diǎn)火氣源。改造后效果明顯,將點(diǎn)火成功率由原來(lái)的不到60%提高到現(xiàn)在的100%。
?。ㄎ澹┭b置電伴熱及保溫的改造
由于設(shè)計(jì)院對(duì)裝置的電伴熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)余量較小,加上施工單位對(duì)部分設(shè)備和管線(xiàn)死角處保溫不到位,造成冬季部分管線(xiàn)出現(xiàn)結(jié)凍現(xiàn)象,對(duì)裝置的穩(wěn)定生產(chǎn)帶來(lái)極大的影響,針對(duì)此結(jié)凍現(xiàn)象,廣匯對(duì)電伴熱及保溫進(jìn)行了部分改造。首先是將容易結(jié)凍得導(dǎo)淋、儀表、法蘭面、閥門(mén)、管線(xiàn)等增加了電伴熱,并提高了功率;其次是將保溫重新進(jìn)行了恢復(fù),保證了保溫效果;最后是將工藝介質(zhì)的溫度提高。通過(guò)整改廣匯在今冬沒(méi)有出現(xiàn)一起因結(jié)凍造成的事故。
?。┭h(huán)冷劑系統(tǒng)優(yōu)化
由于吐哈油田冬季與夏季溫差在70℃,根據(jù)Linde公司的設(shè)計(jì)溫度,在冬季在裝置的冷劑系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性較差,多次造成裝置停車(chē),損失嚴(yán)重。廣匯經(jīng)過(guò)多次驗(yàn)正,做出了-20℃以下的操作工藝指標(biāo),將冷劑循環(huán)系統(tǒng)各點(diǎn)溫度比設(shè)計(jì)值下調(diào)20℃,使環(huán)境溫度與介質(zhì)的溫度保持在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。同時(shí)還對(duì)冷劑系統(tǒng)的配比進(jìn)行調(diào)整,將輕冷劑整體比例調(diào)高15%,將重冷劑整體比例調(diào)低15%,使冷劑系統(tǒng)有較好的氣化性,保證冷劑壓縮機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行(冷劑系統(tǒng)優(yōu)化前后的指標(biāo)對(duì)比見(jiàn)表2)。
?。ㄆ撸嚎s機(jī)防喘震控制系統(tǒng)的優(yōu)化
由于設(shè)計(jì)中壓縮天然氣的密度與實(shí)際壓縮天然氣的密度發(fā)生了變化,壓縮機(jī)廠(chǎng)商提供的防喘震曲線(xiàn)已不適合現(xiàn)有的控制,經(jīng)常出現(xiàn)防喘震強(qiáng)開(kāi)的現(xiàn)象,造成了很大的損失。經(jīng)過(guò)廣匯的分析和實(shí)際測(cè)試,在控制上對(duì)壓縮機(jī)的防喘震曲線(xiàn)進(jìn)行修改,對(duì)介質(zhì)的換算比例進(jìn)行修改,對(duì)控制余量進(jìn)行提高。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的觀(guān)察和驗(yàn)證調(diào)整后壓縮機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定,防喘震系統(tǒng)工作正常。
三、結(jié)束語(yǔ)
廣匯LNG裝置是國(guó)內(nèi)同類(lèi)型引進(jìn)裝置中規(guī)模最大、引進(jìn)較早、穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)的裝置之一。為中小型油氣田天然氣開(kāi)發(fā)和利用開(kāi)創(chuàng)的新的方式,并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
通過(guò)兩年多來(lái)的生產(chǎn)實(shí)踐體會(huì)到,要吸收和消化國(guó)外的先進(jìn)LNG工藝技術(shù),就必須掌握其基本操作和運(yùn)行的規(guī)律,并針對(duì)原裝置存在的缺陷和不足,不失時(shí)機(jī)地進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化技術(shù)改造。
圍繞進(jìn)口LNG裝置出現(xiàn)的問(wèn)題而展開(kāi)的空冷器加濕器、混合冷劑壓縮機(jī)二段入口分離器、原料氣壓縮機(jī)干氣密封氣供氣管線(xiàn)、燃?xì)馔钙近c(diǎn)火燃?xì)夤芫€(xiàn)等一系列的國(guó)產(chǎn)化技術(shù)改造,均收到了顯著的效果。合理的參數(shù)優(yōu)化提高了LNG的收率,同時(shí)起到了節(jié)能降耗的效果。
參考文獻(xiàn):
1、北京中寰工程項(xiàng)目管理有限公司,廣匯液化天然氣項(xiàng)目可行性研究報(bào)告(修