張小凱　羅保峰　李科

摘 要：雅克拉集氣處理站自2005年11月29日投產(chǎn)至2006年9月底，工藝上一直采用JT閥生產(chǎn)模式制冷生產(chǎn)液烴，JT閥后溫度可達(dá)到-60 ℃，液烴收率保持在70%左右。膨脹機(jī)組投運(yùn)后，膨脹端出口達(dá)到-75℃，產(chǎn)品收率有了大幅度提高，液烴收率達(dá)到90%～93%。但隨著設(shè)備老化，產(chǎn)品收率受到很大影響，為提高產(chǎn)品收率，我們從人的操作方法、設(shè)備參數(shù)優(yōu)化、工藝設(shè)計(jì)上的缺陷以及環(huán)境因素做了研究，將液烴產(chǎn)品收率再提高2%。

關(guān)鍵詞：收率；操作方法；設(shè)備參數(shù)；設(shè)計(jì)缺陷；環(huán)境因素

中圖分類號(hào)：TQ441.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）23-0172-02

雅克拉集氣處理站位于雅克拉凝析氣田中心地域，2005年11月29日投產(chǎn)運(yùn)行，設(shè)計(jì)規(guī)模：天然氣處理量為260×

104 Nm3/d，凝析油處理量為：17×104 t/a，它采用一級(jí)布站方式，凝析油采用的是正壓精餾穩(wěn)定，天然氣脫水采用分子篩干燥，天然氣處理使用膨脹機(jī)深冷分離工藝，生產(chǎn)運(yùn)行模式隨用戶的用氣量不同分為膨脹機(jī)增壓?jiǎn)螜C(jī)模式，膨脹增壓雙機(jī)模式運(yùn)行，主要產(chǎn)品為：

液化氣、輕油、凝析油和干氣。

1 影響收率的主要因素

我們對(duì)發(fā)生過的影響收率的因素進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，情況見表1，排列圖，如圖1所示。

根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，由操作人員的運(yùn)行記錄以及中控室參數(shù)曲線為依據(jù)，對(duì)影響收率的問題分成6個(gè)方面，并且繪制了排列圖，我們可以看出，因?yàn)楣に嚿系膯栴}影響收率的成因占主要因素。

1.1 主因確認(rèn)及論證

我們?cè)谠蠚?，環(huán)境因素上做了大量改善工作，如調(diào)整合理的倒井制度，增加取樣化驗(yàn)頻率。

根據(jù)冬夏季溫度對(duì)收率的影響，制定了一整套設(shè)備冬夏季操作制度，防止因?yàn)槌瑝?、高溫以及凍堵而影響收率的各種不利因素。重點(diǎn)從設(shè)備的利用率，參數(shù)的調(diào)整，以及工藝流程的優(yōu)化三方面著手，把專業(yè)的技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來進(jìn)行了討論最后確定了主要因素：

①操作人員技術(shù)層面上：中控室每個(gè)人操作方法的不同，對(duì)主要工藝段參數(shù)優(yōu)化并未取得統(tǒng)一意見。

②設(shè)備上：閑置的冷水機(jī)組未投運(yùn)起來，熱物料不能及時(shí)的進(jìn)行冷卻降溫；膨脹機(jī)組運(yùn)行模式需要改變。

③工藝流程上：液化氣冷卻器流程和再生氣冷吹氣流程不合理，需要改造。

1.2 制定對(duì)策

制定的相關(guān)對(duì)策，見表2。

2 對(duì)策實(shí)施

①針對(duì)操作人員，尤其是中控室操作人員，首先統(tǒng)一了思想，在講究設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行的前提下，以提高C3+產(chǎn)品收率為主線，由工藝技術(shù)員作為技術(shù)指導(dǎo)，中控室操作人員之間進(jìn)行了多次技術(shù)交流，形成了統(tǒng)一的共識(shí)。

②由技術(shù)員提供每日的產(chǎn)量公告表，結(jié)合化驗(yàn)室人員的化驗(yàn)結(jié)果，找出最佳控制參數(shù)。通過對(duì)液化氣塔運(yùn)行參數(shù)變化趨勢(shì)分析后，隨著環(huán)境溫度上升導(dǎo)致液化氣塔分離精度下降，塔頂空冷器冷量提供不足，造成塔壓變化、溫度增加，且塔頂回流量和塔底溫度控制較低，操作彈性受到限制。

針對(duì)上述原因，確定了增加塔頂冷量，提高回流流量，保證塔頂溫度穩(wěn)定。將塔頂2臺(tái)空冷器增加至3臺(tái)，將塔底溫度由原來的137 ℃提高至137.5 ℃，保證了塔底塔頂?shù)漠a(chǎn)品質(zhì)量，提高了產(chǎn)品收率。

③因冷水機(jī)組和再生空冷器的目的都是為脫去再生氣中的水，因空冷器單獨(dú)運(yùn)行基本可以滿足脫水要求，冷水機(jī)組一直沒有正常投用，造成液化氣和輕油冷卻器沒有投用，使液烴產(chǎn)品進(jìn)罐溫度比較高。投用冷水機(jī)組設(shè)備，對(duì)液化氣與輕油進(jìn)行冷卻，使之進(jìn)罐溫度降低，液化氣塔壓力平穩(wěn)，操作難度降低。

④對(duì)目前的膨脹機(jī)組運(yùn)行模式（雙機(jī)自動(dòng)運(yùn)行）改為一臺(tái)手動(dòng)一臺(tái)自動(dòng)運(yùn)行。

⑤對(duì)液化氣塔頂冷卻流程改造流程改造前，液化氣從塔頂出來經(jīng)塔頂空冷器后進(jìn)入回流罐，回流罐內(nèi)液化氣溫度48 ℃左右，液化氣從回流罐出來進(jìn)入回流泵，由于液化氣是易揮發(fā)的液體，容易造成回流泵的氣蝕；液化氣從塔頂出來，經(jīng)過空冷器進(jìn)入回流罐，塔頂溫度主要是通過空冷器和塔頂回流量來控制，而回流罐壓力卻不容易控制，經(jīng)常造成回流罐壓力超高而進(jìn)行自動(dòng)放空，影響液化氣的產(chǎn)量。

流程改造后，液化氣介質(zhì)通過空冷器冷卻后再串聯(lián)進(jìn)行液化氣冷卻器進(jìn)一步進(jìn)行冷卻，再進(jìn)入回流罐。液化氣從回流罐出來經(jīng)過回流泵增壓后，一部分回流進(jìn)塔，一部分跨過原流程中的液化氣冷卻器直接進(jìn)儲(chǔ)罐。

通過對(duì)塔頂氣相的兩次冷卻可以解決夏季生產(chǎn)中液化氣塔壓力高不好控制的問題，并且降低了進(jìn)回流泵液化氣的溫度，有利于延長(zhǎng)泵的使用壽命。

⑥再生冷卻氣管線改造。

膨脹機(jī)組投運(yùn)后，外輸干氣溫度由40 ℃左右提高至60 ℃左右，即提高了再生氣源的溫度，造成干燥塔再生過程中冷吹時(shí)間的延長(zhǎng)，為減小干燥塔冷吹后溫度較高（60 ℃左右）對(duì)膨脹機(jī)制冷效果的影響，將并流時(shí)間由10 min延長(zhǎng)至70 min，最終造成干燥塔的再生時(shí)間（12.5 h以上）長(zhǎng)期大于其設(shè)定的規(guī)定時(shí)間（8 h），干燥塔脫水效果不理想，縮短干燥塔分子篩壽命。現(xiàn)通過管線改造，讓進(jìn)入再生氣系統(tǒng)的再生氣先經(jīng)過再生氣冷卻器，在干燥塔冷吹時(shí)通過流程切換，將再生氣冷吹氣溫度由60℃左右降至40℃左右，冷吹結(jié)束后，通過關(guān)小冷卻水的閥門，減小對(duì)再生氣的冷卻，減少冷水機(jī)組的功率輸出。

這樣既縮短了干燥塔的再生時(shí)間，也減小了對(duì)膨脹機(jī)的制冷效果的影響。

3 效果檢查

①在對(duì)參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整后，液化氣中nC5、iC5含量由0.2%降低倒0.04%，C2含量則由原來的3%左右降到了2%，提高了液化氣純度；輕油飽和蒸汽壓由60 kPa提升到70 kPa，輕油收率得以提高，產(chǎn)量隨之增加。

②投用冷水機(jī)組后，液化氣進(jìn)罐溫度由原來的將近50 ℃降到現(xiàn)在的40 ℃，尤其使液化氣塔頂壓力得到了控制，減少了因?yàn)閴毫Φ纳叨a(chǎn)生的放空量，提高了液化氣的產(chǎn)量。

③改膨脹機(jī)運(yùn)行為一臺(tái)手動(dòng)另一臺(tái)自動(dòng)運(yùn)行模式，徹底解決了因流量不匹配的問題導(dǎo)致的停機(jī)次數(shù)。

④液化氣流程優(yōu)化后，在夏季液化氣塔壓力更容易控制，液化氣塔頂氣相經(jīng)塔頂空冷器冷卻后再經(jīng)液化氣冷卻器冷卻，液化氣進(jìn)液化氣塔回流罐溫度可達(dá)到40 ℃，在冬季則可停運(yùn)2臺(tái)或3臺(tái)空冷器，起到降低能耗的作用。

液化氣溫度降低后，液化氣塔回流泵運(yùn)行溫度也得到相應(yīng)的降低，有利于減少氣蝕的發(fā)生和延長(zhǎng)泵的運(yùn)行壽命，半年以來，回流泵未發(fā)生過異常情況。

其次流程優(yōu)化后液化氣塔的回流物料的溫度降低，在液化氣塔操作壓力不變的情況下，可以通過適當(dāng)降低脫乙烷塔底溫度，適當(dāng)調(diào)節(jié)回流比來控制液化氣塔的溫度來進(jìn)一步提高輕烴收率。

估算在夏季3個(gè)月的高溫季節(jié)在200 m3/d的產(chǎn)氣量下液化氣產(chǎn)量可增加5t以上。

⑤通過流程優(yōu)化使再生冷吹氣先進(jìn)入再生冷卻器冷卻，冷出氣溫度由60 ℃下降至40 ℃，冷吹結(jié)束進(jìn)行到吸附階段后，分子篩脫水的操作溫度可達(dá)到40 ℃，滿足了分子篩吸附過程對(duì)溫度的要求，而且經(jīng)過改造，縮短了干燥塔的再生時(shí)間，避免了由于干燥塔再生時(shí)間延長(zhǎng)而造成其脫水效果不佳事情的發(fā)生，同時(shí)也減小了干燥塔并流時(shí)溫度高對(duì)膨脹機(jī)制冷效果的影響，維持了輕烴高收率。見表3。

4 體會(huì)和下一步打算

①通過研究改進(jìn)，最終達(dá)到了產(chǎn)品收率達(dá)到95%以上的水平。

②現(xiàn)有的工藝還未達(dá)到完善的地步，仍然可以尋求到許多可以改進(jìn)的地方。

③設(shè)備的老化必然會(huì)引起收率的降低，加強(qiáng)設(shè)備的保養(yǎng)，是維修人員和操作人員都應(yīng)該引起重視的問題。

④操作人員的責(zé)任心是一個(gè)人為的因素，足夠強(qiáng)的責(zé)任心是保證精心操作的一個(gè)前提。

參考文獻(xiàn)：

[1] 蔣洪，朱聰，練章華.提高輕烴回收裝置液烴收率[J].油氣田地面工程，

2001，20（2）：26-27.