東營(yíng)壓氣站輕烴裝置的優(yōu)化運(yùn)行

王希國(guó)　王靜　李志明

摘 要：勝利油田東營(yíng)壓氣站輕烴崗擔(dān)負(fù)著輕烴生產(chǎn)的重要任務(wù)，其主要設(shè)備有三臺(tái)干燥塔、一座冷箱、兩臺(tái)膨脹機(jī)、一座脫乙烷塔和液化氣塔，由于這套天然氣處理裝置存在運(yùn)行效率低、天然氣處理裝置輕烴收率低、能耗高的問(wèn)題，對(duì)此，本文進(jìn)行了詳細(xì)論述。

關(guān)鍵詞：壓氣站；輕烴裝置；收率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.013

0 引言

勝利油田東營(yíng)壓氣站輕烴崗有一套50×104m3/d的天然氣處理裝置，它是壓氣站的主要生產(chǎn)裝置，因該裝置運(yùn)行多年，存在著設(shè)備運(yùn)行效率低、天然氣處理裝置輕烴收率低、能耗高的問(wèn)題，為此，需要對(duì)該裝置進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以期提高輕烴收率、增加產(chǎn)量、降低能耗。

1 選題理由

輕烴裝置已連續(xù)運(yùn)行多年，近年來(lái)，因來(lái)氣量變化、設(shè)備老化、運(yùn)行參數(shù)不優(yōu)等因素致使運(yùn)行效率低，影響了裝置的收率及產(chǎn)品質(zhì)量，據(jù)統(tǒng)計(jì)收率平均僅77%左右，影響輕烴產(chǎn)量，根據(jù)目前輕烴裝置生產(chǎn)狀態(tài)及中石化經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)要求，輕烴裝置的收率要達(dá)89%以上，能耗2500MJ/t，目前的指標(biāo)沒(méi)有達(dá)到以上要求，需對(duì)輕烴裝置進(jìn)行挖潛。

2 原因分析及要因確認(rèn)

2.1 原因分析

針對(duì)輕烴裝置運(yùn)行不優(yōu)化，經(jīng)多次分析、論證，找出了以下影響因素：輕烴裝置運(yùn)行參數(shù)不優(yōu)，實(shí)際生產(chǎn)參數(shù)與理想值偏差大，設(shè)備運(yùn)行效率低，生產(chǎn)效率低，各工序之間關(guān)鍵生產(chǎn)參數(shù)不匹配；工藝管線局部腐蝕嚴(yán)重，壁厚達(dá)不到工藝要求或造成局部管線穿孔，增加裝置故障停車(chē)率，影響參數(shù)調(diào)整；操作工技術(shù)水平低，操作工不熟悉工藝流程，設(shè)備操作不當(dāng)或沒(méi)掌握操作要點(diǎn)；工藝流程不合理，影響參數(shù)調(diào)整。

2.2 要因確認(rèn)

輕烴裝置運(yùn)行參數(shù)不優(yōu)：輕烴裝置分為干燥、制冷及分餾工序，三道工序?qū)訉又萍s，當(dāng)各項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)調(diào)控在相互匹配的范圍內(nèi)時(shí)，輕烴裝置的運(yùn)行效率才達(dá)最佳，但目前三道工序的部分參數(shù)并不在匹配的范圍內(nèi)，主要表現(xiàn)為輕烴裝置進(jìn)口壓力低、三臺(tái)干燥塔運(yùn)行效率低、制冷系統(tǒng)運(yùn)行效率低，以上原因?qū)е轮评錅囟仍?65℃～-70℃，與理想值-75℃以下差距很大。通過(guò)分析，這導(dǎo)致輕烴收率及產(chǎn)量降低，此因素定為要因。

工藝流程不合理：輕烴裝置已運(yùn)行18年，經(jīng)過(guò)多次設(shè)備更新，部分工藝流程或不符合工藝規(guī)范或不能滿足生產(chǎn)要求，即：輕烴裝置入口分離器沒(méi)有液位計(jì)，排液判斷完全靠經(jīng)驗(yàn)，易造成原料氣夾帶液體進(jìn)入干燥塔，增大干燥塔負(fù)荷；輕烴崗排油管將分離器的污油壓最后到達(dá)壓氣站輕烴儲(chǔ)罐，約600米長(zhǎng)、60余個(gè)彎頭，頻繁出現(xiàn)排油不暢，致臥式、立式分離器內(nèi)積液過(guò)多，冬季易發(fā)生管線凍堵；外輸管網(wǎng)與輕烴裝置天然氣外輸流程上的調(diào)節(jié)閥未投用，無(wú)法對(duì)外輸壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)；罐區(qū)沒(méi)有保溫伴熱流程，冬季水份積攢在罐底，極易發(fā)生凍堵，導(dǎo)致排液不暢。通過(guò)分析，這導(dǎo)致輕烴裝置頻繁停車(chē)，影響產(chǎn)量，此因素定為要因。

工藝管線局部腐蝕嚴(yán)重：壓氣站各裝置間設(shè)備由不同規(guī)格、不同材質(zhì)的工藝管線相連接，由于工藝管線受流通介質(zhì)的影響，會(huì)出現(xiàn)不同程度的腐蝕，甚至發(fā)生穿孔事故，這影響了輕烴裝置開(kāi)車(chē)率。通過(guò)分析，這導(dǎo)致輕烴裝置頻繁停車(chē)，影響產(chǎn)量，此因素定為要因。

操作工技術(shù)水平低：輕烴崗職工18人，對(duì)輕烴裝置的工藝、設(shè)備操作技術(shù)水平高，且輕烴崗是勝利油田輕烴裝置操作工技能鑒定場(chǎng)地，每年參加技術(shù)比武的職工均取得好名次，此因素定為非要因。

3 對(duì)策實(shí)施

根據(jù)輕烴裝置實(shí)際運(yùn)行情況，實(shí)施了以下操作：

（1）調(diào)整輕烴裝置參數(shù)運(yùn)行范圍，制定優(yōu)化方案。首先，將離心機(jī)的末級(jí)壓力運(yùn)行狀態(tài)提升至2.85～3.0MPa，膨脹機(jī)的入口壓力2.65～2.85MPa左右，膨脹機(jī)膨脹比能達(dá)到2.5左右，這樣就提高了膨脹機(jī)的運(yùn)行效率，制冷溫度能達(dá)到-75℃～-80℃，在夜晚環(huán)境溫度低時(shí)能達(dá)-83℃。其次，為更好的優(yōu)化輕烴生產(chǎn)運(yùn)行，減少分子篩層受壓力沖擊的次數(shù)，保護(hù)分子篩，制定出干燥系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行方案，即：確定干燥塔切換周期和延長(zhǎng)干燥塔充（泄）壓時(shí)間。

（2）工藝流程改造。針對(duì)不符合規(guī)范的工藝流程，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行改造：給輕烴裝置入口分離器加裝液位計(jì)，為職工排液提供數(shù)據(jù)支持；改變輕烴崗排油管線走向，縮短其行程并減小彎頭、減壓，同時(shí)將管徑由原來(lái)Φ48變?yōu)棣?0，從加溫氣出口引出一支熱氣與新排油管線并排至罐區(qū)進(jìn)行伴熱，避免冬季管線凍堵；從氣柜伴熱管線引出一支熱媒油管線，沿現(xiàn)有管線架至罐區(qū)，給三臺(tái)中間罐伴熱，避免冬季凍堵而停車(chē)。

（3）更換腐蝕嚴(yán)重管線。由于高壓匯管內(nèi)部長(zhǎng)年積淤，為保證安全運(yùn)行，將保護(hù)站高壓匯管抬高，離開(kāi)地面，將其壁厚增至14mm；將離心機(jī)三、四段的冷卻器進(jìn)出口法蘭、冷卻器至分離器管線的法蘭、分離器進(jìn)出口法蘭全部更換，并將分離器、冷卻器排污短節(jié)作相同材質(zhì)管線進(jìn)行加強(qiáng)防護(hù)，同時(shí)將空壓五臺(tái)分離器的排污管線全部更換；為保證輕烴裝置的安全運(yùn)行，將離心機(jī)至輕烴裝置原料氣管線局部嚴(yán)重腐蝕的進(jìn)行更換；將站內(nèi)一次水管線深穿，并將原一次水管線甩開(kāi)；為更好的維護(hù)管線，我們還制定了壁厚檢測(cè)程序，對(duì)全站各裝置壓力容器、壓力管道進(jìn)行了A、B、C類(lèi)劃分，進(jìn)行不同周期的檢測(cè)。

4 效果檢查

通過(guò)開(kāi)展上述相關(guān)工作，有效地解決了輕烴裝置運(yùn)行不優(yōu)的問(wèn)題，將輕烴裝置C3+收率提高至89.9%，綜合能耗降低至2490MJ/t。

（1）經(jīng)濟(jì)效益。若每天平均多產(chǎn)2噸輕烴，輕烴單價(jià)5900元/噸，開(kāi)工天數(shù)330天，則：2×0.59×330=389.4萬(wàn)元；更換了輕烴裝置入口管線，離心機(jī)壓力損失由0.3MPa降至0.1MPa，離心機(jī)的輸出功率相應(yīng)下降，根據(jù)前后對(duì)比，離心機(jī)較干燥系統(tǒng)優(yōu)化前少用電4800度/天，每度電按0.568元計(jì)，每年可節(jié)約電費(fèi)4800×0.568×330=899712元；一次水管線改造，將原耗水量由日均500方降到300方，每方水4.8元，則每天可節(jié)約水費(fèi)（500-300）×4.8×330=31680元?？傆?jì)389.4+89.9712+3.168=482.5392萬(wàn)元

（2）社會(huì)效益。制定了一套系統(tǒng)的優(yōu)化方案，為職工操作提供了技術(shù)支持，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

5 鞏固措施

（1）對(duì)輕烴裝置實(shí)際生產(chǎn)情況，在編制的優(yōu)化方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行量化、細(xì)化。

（2）對(duì)職工進(jìn)行優(yōu)化方案培訓(xùn)，提高操作水平。