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油田轻烃回收装置生产工艺改造浅谈

1油田轻烃回收装置及其生产工艺

油田轻烃回收装置能够对油田中的可利用再生资源进行合理的利用,对于促进油田的可持续发展、节省油田资源有着重要的作用。通过油田轻烃回收装置能够使用制冷和增压的方式来分离轻烃,在处理的过程中会产生多种产品,例如凝析油、干气、液化气等等。通过外输管网将干气储存或管输并作为商品天然气提供给所需的部门。因此在对轻烃回收装置进行设计时要考虑到其主要原料是气井气和原油伴生气。使用天然压缩机冷却和压缩原油伴生气,并对其进行分离,分离出的气会进入氨蒸发器进行制冷。在完成制冷之后,分离出的气相就会进行第二轮制冷,然后进入膨胀机组进行绝热膨胀制冷。经过换热之后,得出的气相温度较低,并混合脱乙烷顶部的不凝气相,最后进入换热器进行制冷换热,膨胀机组对其进行增压,增压得出的干气是一种重要的外输气体。

2改造油田轻烃回收装置工艺过程中存在的问题

在停止膨胀制冷系统的运行之后,就会从的原有伴生气中产生原料气,这些原料气会进入初级分离器,由初级分离器对其进行杂质和游离水处理,并将其送入天然气压缩机,由天然气压缩机对其进行换热和压缩。在完成脱水和换热之后,将这些原料气输入分离器,从而分离出轻烃,然后使用氨蒸发器来进行制冷,制冷的温度约为零下19-30摄氏度。完成制冷之后将进入低温分离器,对其进行分离。完成分离之后结合脱乙烷顶部的气体,并通过干气管网将干气外输。制冷出来的轻烃进入脱乙烷塔和脱丁烷塔,进行脱乙烷处理,得出的成品就是液化石油气。如果要产生戊烷和丁烷,可以把塔底轻质油放入下一个程序,就能够得出相应的成品。油田轻烃回收装置的整个工艺过程中第一步是增压,然后是制冷,接着分离而产生轻烃,最后将轻烃和伴生气进行混合处理,并将其外输。由此可见,制冷是整个轻烃回收装置生产工艺中最重要的一个步骤,装置内轻烃的收率和所消耗的能量都会受到制冷效果的好坏的影响。当前油田轻烃回收装置所产生的轻烃收率并不高,其含量为正乙烷1.96%、异戊烷2.18%、异丁烷3.12%、丙烷14.38%、乙烷16.41%、甲烷59.24%。造成油田轻烃回收装置中轻烃的收率不高,以及消耗的能量过大的原因主要有以下几个方面。①压缩机换热之后所分离的温度与其本身的温度就有过大的差距,加了氨的蒸发量,这也使安压缩机的负荷有所增大。特别是在温度较高的夏季还可能会出现氨压缩机的自动停机保护现象,严重影响了正常的生产进程,而且还需要对其进行维修,又增加了相应的维修费用。尽管辽河油田处于北方地区,夏季的炎热天气不多,但是氨压缩机自动停机保护的现象仍然可能出现。在某些小的轻烃处理站,气体经过低温分离器的分离之后会直接结合脱乙烷,在输入外输管网之前没有进行有效地复热,从而浪费了一部分低温天然气,造成不必要的能量损失。外输管网还会由于天然气温度过低而出现冻结。

3改造油田轻烃回收装置生产工艺的具体措施

3.1改造原油伴生气装置的工艺流程

油田轻烃回收装置中,原油伴生气具有非常重要的作用,因此必须对原油伴生气的装置工艺进行合理的改造。过滤式分离器将装置内的原油伴生气中的水除去,同时也要除去原油伴生气中存在的小部分烃和少量的固态杂质,并将气相注入二级往复式压缩机组。注意如果需要用到两台以上的压缩机必须使用并联,使用二级复式压缩机组对其进行增压。经过冷却之后,压缩机出口处的气体就可以进入换热器,如果使用两台以上的换热器必须使用串联。使用换热器对其进行预冷,然后再将经过预冷的气相输入三相分离器,分离器能够去除气相中的小部分液态氢和冷凝水。之后再将其输入换热器进行冷量回收,再将其外输。使用换热回收器来收集液相,对其进行能量回收之后将其输入脱乙烷塔,经过塔顶气换冷之后,得到干气并进行外输。脱乙烷塔会对塔底的液相进行2次分割,从而得到少量的轻烃和液化气。

3.2改造换热器

换热器的选择对于改造油田轻烃回收装置的生产工艺非常重要。一般使用氨制冷压缩机作为轻烃回收的主要装置,因此必须对其蒸发温度和型号予以足够的重视。要注意蒸发温度是否合理,以及什么型号的压缩机具有最好的冷冻效果等等。一般情况下干气外输的温度约为21℃,蒸发温度约为零下20℃至零下30℃。要对二者温度的偏差进行仔细的估量,然后进行相应的改造,使轻烃的收率得到提高。对于油田轻烃回收装置中能量回收率较低的问题,不仅要考虑到换热器的型号,还要考虑到低温部分的保温效果,例如阀门、工艺管线等是否具有良好的保温效果。当前大部分的工艺管线都是用岩棉来进行保温,保温效果不高,造成较多的能量流失,甚至造成周围的结冰。因此应该使用有良好的保温效果的保温材料,使装置中的能耗得到进一步降低。

3.3改造制冷装置

对制冷装置的改善非常重要,是改造油田轻烃回收装置生产工艺中的一项重要内容。首先,要对油田轻烃回收装置中的浅冷装置进行改造,将油田气压的压缩控制在1.2-1.5MPa之间,可以使用氨吸收制冷或者氨压缩制冷的方式来进行制冷。其次,通过冷却油天气的方式进行轻烃的回收,并将温度控制在零下19-25摄氏度之间。如需增加一套膨胀机组压缩设备,就应该对制冷的温度进行相应的调整,一般以零下55-75℃为宜。这样可以对浅冷干气内的干气和液化气进行回收,不仅能够使油田回收装置改造的成本得到压缩,还可以使油田轻烃回收装置所产生的干气内产量得到大幅度的提高,将其提供给乙烯工业作为生产原料。

4结语

通过改造油田轻烃回收装置生产工艺之后,调整了氨气蒸发器的出口温度和换热器的直径长度,并对换热器的温度进行了控制,从而提高了冷量的利用率和外输干气的温度。为了解决冷量过低的问题,使用了具有良好的保温效果的保温材料,使运动过程中的能耗得到了降低。使用低温分离法来对凝析油含量较低的天然气进行处理,使天然气的烃露点得到了控制。对气体节流之后的温度进行了控制,使外输气的烃露点得到了满足。通过对油田轻烃回收装置生产工艺进行改造能够促进油田的可持续发展、降低能耗。

作者:胡忠建 单位:辽河油田经济贸易置业总公司石化轻烃厂

 

  发布时间:2015/12/10 16:53:47  阅读人次