于閎茗(大慶油田慶升實業(yè)公司,黑龍江 大慶 163414)
一定環(huán)境條件下,針對制冷系統(tǒng),假若我們需要提高其的收率,就必須要對裝置中膨脹機的進/出口溫度作出適當?shù)恼{整,使其能夠一直保持在比較低的溫度范圍之內,以提高系統(tǒng)的制冷功能,讓天然氣中的C3+及以上的組成部分能夠實現(xiàn)液化效果。倘若,未能達到上述的溫度要求,也可采取調整溫度差的方式,來增強膨脹機的制冷功效,以達到提升制冷量的目的。依照上述分析,可準確判斷出整個裝置中膨脹機的具體響應值,詳見表1-1。
表1-1 響應值表
無論是哪一種類型的響應值,其都會受到來自于多方面的影響,比如:吸收塔、膨脹機以及原料氣。從工藝上去進行劃分,可把影響因素分為八種,即:吸收塔溫度、膨脹比、氣流量、膨脹機運行速率、溫差、原料氣溫度、噴嘴壓力以及原料氣壓力。
通過分析,可得出下述兩種結果:
2.1.1 和響應值不存在函數(shù)相關的因子有五種,它們分別為:原料氣的壓力、溫度和流量,以及吸收塔的溫度和噴嘴的壓力;
2.1.2 和響應值存在著線性相關的因子只有三種,為:膨脹機的運行速率、溫差以及膨脹比。
根據(jù)對多組數(shù)據(jù)的分析,我們能夠知道:原料氣的壓力以及流量,都和噴嘴的壓力有著一定的線性關系,也就是說:在一定范圍之內,隨著噴嘴壓力的不斷提高,原料氣的壓力以及流量均會逐漸升高。但是,當其超過該范圍的最大值之時,盡管提高了噴嘴的壓力,原料氣的壓力以及流量都不會與之呈現(xiàn)出正相關的關系。
2.3.1 膨脹比與壓力差。
通常情況下,隨著膨脹比與壓力差的提高,溫度差也會逐漸增大。因此,若想確保溫度差能夠一直維持在29攝氏度之上,就應當對膨脹比以及壓力差進行合理的調整。
2.3.2 膨脹機的運行速率。
由于呈正相關關系,所以,當膨脹機的運行速率逐漸提高的時候,其進/出口的溫度差也會呈增長趨勢。若是想要將溫度差提升至29攝氏度之上,還應當對膨脹機的運行速率進行調整,使其不超過4.39萬轉每分。
當膨脹機的進口溫度達到“TI-14”,且裝置中分離器的溫度達到“TI-13”之時,若前者的值較低,那么裝置液化的效率就比較高。其次,由于出口溫度直接影響到液烴的回收效率,所以,在一定的溫度范圍之內,我們可通過降低出口溫度的方式,來達到提高液化效率的最終目的。
另一方面,依照裝置的實際運行情況,將膨脹機的出口溫度控制在低于零下83攝氏度的范圍之內,同時將氣進口溫度控制在低于零下53攝氏度的范圍之內,當進/出口的溫度差超過29攝氏度之時,整個裝置的生產(chǎn)效率是最高的。
讓膨脹機進/出口的溫度能夠分別維持在零下53攝氏度以及零下82攝氏度及以下的范圍之內,并保障這兩者之間的溫度差能夠高于29攝氏度。
通過上文的分析,可以知道:制冷量能夠對液化氣的收率造成較大的影響。所以,該方案的設計就應當以控制冷凝的溫度為主,讓制冷量的水平能夠得到進一步的提升,以直接性的提高整個裝置的運行效率。
詳見表1-2,注:表中的優(yōu)化值均為最佳的波動范圍值,可通過對裝置中的對應設備進行適當?shù)恼{整,來得以良好的實現(xiàn)。
表1-2 各影響因素的優(yōu)化設計表
綜上所述,大量實踐證明,輕烴回收裝置數(shù)據(jù)挖掘以及生產(chǎn)方案的優(yōu)化,不僅可以提高液烴的收率,還能夠給企業(yè)自身帶來更多的經(jīng)濟效益。因此,我們就應當在一定程度之上,對輕烴回收裝置數(shù)據(jù)挖掘及生產(chǎn)方案進行合理的優(yōu)化設計,以盡可能的降低企業(yè)的生產(chǎn)成本,同時也能夠提高天然氣的液化效率。
[1]輕烴回收裝置數(shù)據(jù)挖掘及生產(chǎn)優(yōu)化[J].計算機與應用化學,2005,22(7):555-560.