袁鴻斌 王祥 陳海濤

摘要：主要針對(duì)某集氣處理站輕烴回收裝置運(yùn)行狀況進(jìn)行分析，并針對(duì)該輕烴回收裝置在實(shí)際運(yùn)行過程中對(duì)輕烴回收率產(chǎn)生影響的各種因素以及有效提升輕烴收率的具體對(duì)策進(jìn)行了探討。在該裝置投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)后，為了進(jìn)一步提升其產(chǎn)品的收率，該集氣處理站先后采取了使用穩(wěn)定氣壓縮機(jī)、處理分離器壓力調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏現(xiàn)象等幾種措施將輕烴的收率提升到了95%左右。完全達(dá)到了設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求。

關(guān)鍵詞：集氣處理站;天然氣;輕烴回收;收率優(yōu)化

引言

某集氣處理站在其運(yùn)行過程中投產(chǎn)了一套大型的輕烴回收處理裝置，該裝置主要采用的是膨脹深冷分離回收工藝，充分利用膨脹機(jī)的作用將經(jīng)過脫水處理的天然氣進(jìn)行膨脹制冷處理，然后將經(jīng)過處理的天然氣輸送到分餾塔中，來(lái)實(shí)現(xiàn)液化氣、干氣的分離回收。該設(shè)備在投產(chǎn)后由于穩(wěn)定氣壓縮機(jī)存在調(diào)試問題，而且膨脹機(jī)實(shí)際的采購(gòu)周期相對(duì)較長(zhǎng)，因此對(duì)輕烴的收率也產(chǎn)生了巨大影響。

1影響輕烴收率的主要因素分析

1.1原料氣組份變化

在經(jīng)過對(duì)該集氣處理站原料氣成分進(jìn)行分析后可以發(fā)現(xiàn)，在天然氣組分出現(xiàn)差異的情況下，及時(shí)保證溫度以及壓力的相關(guān)條件相同，其實(shí)際的收率仍然與設(shè)計(jì)收率存在一定的差異，而且由于該集氣處理站原料氣中含有大量的C3+，而本身也存在較高的液化率。在其設(shè)計(jì)過程中C3+總體的數(shù)值能夠達(dá)到199.2kg/m3，但是在實(shí)際投產(chǎn)后C3+收率實(shí)際運(yùn)行數(shù)值僅僅能夠達(dá)到172.48kg/m3，由此可以明顯的看出實(shí)際投產(chǎn)過程中產(chǎn)生的C3+收率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)值，如此也可以充分說明隨著原料氣中C3+組分含量的不斷下降，會(huì)對(duì)整個(gè)裝置的收率形成一定的影響[1]。

1.2溫度、壓力等對(duì)C3+收率造成的影響

該裝置在實(shí)際的運(yùn)行過程中主要是通過透平膨脹機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷回收，如果其原料氣在固定的情況下，原料氣實(shí)際的冷凝溫度以及壓力等一旦出現(xiàn)變化就會(huì)對(duì)裝置最終的收率造成嚴(yán)重影響。利用P-R狀態(tài)方程經(jīng)過計(jì)算后最終得出低溫分離氣在實(shí)際運(yùn)行過程中的液化率與溫度以及壓力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過對(duì)其關(guān)系曲線圖進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，在保持壓力恒定的條件下，隨著冷凝器內(nèi)部的溫度不斷降低，液烴的整體收率會(huì)呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，但是不同的組分實(shí)際上升的幅度不同，收率整體較大的是中間組分，由此可見，要想充分保證輕烴的收率，首先必須要讓冷凝溫度達(dá)到一定的要求;而通過對(duì)冷凝壓力與冷凝率的關(guān)系分析可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)保持溫度一定的情況下，隨著壓力的不斷上升，各種組分的收率也逐漸呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)，與溫度變化情況下的收率變化趨勢(shì)基本相似，但是整體來(lái)看，壓力的實(shí)際變化對(duì)于最終受力的影響要比溫度小很多。

而對(duì)該膨脹機(jī)原理進(jìn)行分析看出，隨著其實(shí)際膨脹比的不斷上升，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)較大的溫度下降，但是當(dāng)溫度下降達(dá)到一定數(shù)值的時(shí)候，逐步趨于平緩，由此可見，合理的提升膨脹機(jī)的膨脹比和轉(zhuǎn)速，也能夠有效提升輕烴的收率。

2提升收率的主要對(duì)策

2.1膨脹機(jī)安裝階段

2.1.1針對(duì)該站內(nèi)原有的調(diào)解法內(nèi)漏問題進(jìn)行有效解決

該裝置在投產(chǎn)使用的初期階段，實(shí)際進(jìn)行干氣以及原料氣在線分析的過程中發(fā)現(xiàn)，干氣實(shí)際中含有的C3+含量普遍比較高，這也是導(dǎo)致C3+最終產(chǎn)品收率較低的主要原因。針對(duì)該現(xiàn)象進(jìn)行深入分析后發(fā)現(xiàn)，該集氣處理站內(nèi)部原有的壓力調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)了非常嚴(yán)重的內(nèi)漏現(xiàn)象，從而設(shè)備在運(yùn)行過程中原料氣直接進(jìn)入了干氣管網(wǎng)中，這樣就對(duì)最終的C3+產(chǎn)品收率非常的嚴(yán)重的影響。

由于壓力調(diào)節(jié)閥在實(shí)際運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)內(nèi)部出現(xiàn)了大量的雜物堵塞，從而導(dǎo)致其不能夠?qū)崿F(xiàn)完全關(guān)閉。針對(duì)這種現(xiàn)象進(jìn)行有效的修復(fù)后，該集氣處理站每天的產(chǎn)品產(chǎn)量提升了20噸左右，而輕烴的收率也有效的提升了15%左右，每天能夠?yàn)樵摷瘹馓幚碚編?lái)5萬(wàn)元左右的收益[2]。

2.1.2 優(yōu)化凝析油穩(wěn)定操作參數(shù)，保障穩(wěn)定氣壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)

通過對(duì)該集氣處理站內(nèi)部的凝析油穩(wěn)定單元閃蒸氣組分進(jìn)行分析后可以發(fā)現(xiàn)，其中含有大量的C3+組分，在其一級(jí)閃蒸分離系統(tǒng)C3+組分整體的含量能夠達(dá)到618.99kg/m3，而二級(jí)閃蒸分離器中C3+組分的整體含量能夠達(dá)到1832.32kg/m3，由此就會(huì)導(dǎo)致在整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定氣去壓縮機(jī)還沒有正常運(yùn)行前，閃蒸氣直接進(jìn)行了放空，從而導(dǎo)致其不能實(shí)現(xiàn)有效回收利用，形成了巨大的資源浪費(fèi)現(xiàn)象。由此可見，設(shè)備在運(yùn)行過程中穩(wěn)定氣壓縮機(jī)對(duì)液化氣以及輕油產(chǎn)量會(huì)產(chǎn)生巨大的影響，而穩(wěn)定氣壓縮機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行，在很大程度上會(huì)受到凝析油穩(wěn)定單元實(shí)際運(yùn)行狀況的影響。

針對(duì)該情況進(jìn)行深入研究后發(fā)現(xiàn)，在壓力不斷上升的情況下，穩(wěn)定塔塔底溫度以及實(shí)際的能耗也會(huì)不斷上升，在此情況下穩(wěn)定氣壓縮機(jī)實(shí)際的運(yùn)行功率卻會(huì)不斷下降，但是從整體變化幅度來(lái)看，能耗增加的幅度要相對(duì)較大，也就是說，隨著穩(wěn)定壓力的不斷升高設(shè)備的總體能耗也在逐步增加。針對(duì)這種情況，在充分保證整個(gè)穩(wěn)定塔的塔頂壓力維持不變的狀況下，將穩(wěn)定塔塔底的溫度進(jìn)行了合理的下調(diào)，在完成下調(diào)后，針對(duì)運(yùn)行過程中的凝析油進(jìn)行取樣分析可以發(fā)現(xiàn)，其含水率完全達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求。

由于在不同的季節(jié)下環(huán)境溫度會(huì)出現(xiàn)較大的差異，在經(jīng)過真實(shí)的溫度參數(shù)模擬后，對(duì)該設(shè)備的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)置。經(jīng)過一系列參數(shù)優(yōu)化調(diào)整后使得該裝置輕烴的收率每天上升了14噸左右，整體的收率提升了10%左右，由此每天能夠?yàn)樵摷瘹馓幚碚?萬(wàn)元左右的經(jīng)濟(jì)收益。

2.2膨脹機(jī)運(yùn)行階段

充分結(jié)合膨脹機(jī)運(yùn)行過程中的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式可以知道，當(dāng)膨脹機(jī)運(yùn)行過程中出口溫度不斷升高的前提下會(huì)導(dǎo)致重接觸塔頂溫度不斷升高。針對(duì)這種情況，針對(duì)該裝置膨脹機(jī)的出口壓力進(jìn)行了下調(diào)。與此同時(shí)，合理的提升了膨脹機(jī)的膨脹比，并針對(duì)該集氣處理站實(shí)際應(yīng)用外輸干氣作為再生氣的狀況，針對(duì)干燥塔的時(shí)序以及具體的設(shè)定值進(jìn)行了合理調(diào)整，有效延長(zhǎng)了干燥塔并流的運(yùn)行時(shí)間，由此就達(dá)到了有效控制膨脹機(jī)出口溫度的目的。

3 結(jié)束語(yǔ)

集氣處理站在實(shí)際運(yùn)行過程中輕烴收率始終是一個(gè)重要的問題，在針對(duì)集氣處理站輕烴回收裝置實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行深入分析后，采取了一系列改進(jìn)措施，從而使得該集氣處理站實(shí)際的輕烴收率達(dá)到了95%左右，有效提升了集氣處理站實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]文軍紅，葉帆，付秀勇，吳成均，黃春劍. 雅克拉——大澇壩凝析氣田輕烴回收現(xiàn)狀[J]. 石油化工應(yīng)用，2007（02）：44-47.

[2]李寶棟，楊剛，胡平. 桁架密閉裝車技術(shù)在雅克拉輕烴裝車中的應(yīng)用[J]. 石油石化節(jié)能，2013，3（03）：37-38+60.