轻烃装置双低限运行技术研究

摘 要：鄯善采油厂轻烃工区是由德国林德公司设计的轻烃回收装置，装置设计处理能力75～150万方/天，进气C3以上组分范围是13.44%～17.83%，为外加冷源与膨胀制冷的中深冷回收装置。随着油田开发形势的变化，带来气量和进气组分"双低限" 偏离于设计范围。2012年上半年统计数据显示，每天处理的原料气量64.1万方，偏离于75～120×104方/天的设计范围。 处理量的下降造成装置出现制冷系统、C3回收系统运行不正常的现象；制冷机处于低负荷运行；膨胀端出口温度下降；重接触塔、集液段控制不稳定。所以我们必须在"双低"情况下，提高装置的运行范围和适应性，保证装置的正常运行。

关键词：天然气处理 双低限 压缩比 调气联网 空燃比

研究思路：

针对装置在不同气量情况下都存在运行的“瓶颈”，针对这些“瓶颈”对装置的系统进行优化，通过气举联网技术，入口稳压技术，电子技术的运用，膨胀机旁通节流技术，增大装置的运行范围，提高装置的适应性。我们通过技术研究，需要对工艺进行优化，提高装置运行适应范围。 通过电子调速器的使用和原料气压缩机加减载工艺改造， 优化增压系统工艺，减少夏季高温故障停机次数； 研究膨胀机防喘工艺，扩大装置运行低限范围； 增加干气回流，提高装置运行稳定性。

一、调气优化技术

研究方向

此处理量下，稳定来气提高装置适应性。需要解决两个问题，就是“外部”和“内部”的问题，外部：提高外调气外接能力 。外部：稳压技术，解决运行瓶颈。通过Weymouth 方程管道流通能力的计算得到了现有流程流量的数据Q=27120.816方。120万方的气量不能全部处理，只能放空，浪费巨大。我们想通过闲置的气举管组、巴喀管组等将来气量分流进入装置，稳定来气量。

1.调气联网优化技术

1.1善勒来气由原先汇入装置两相气改进三相气，降低末端压力，提高输气能力。

善勒来气分为两股，分别进入轻烃装置两相和联合站两相气。由于联合站末端压力过高0.045MPA，降低了善勒来气的输气能力，而三相气压力低，只有0.024MPA，因此有利于善勒来气。

1.2向巴喀反输干气，将天然气湿气改为轻烃自产干气，每天增加轻烃产量。巴喀航机压缩机一直用自产湿气为原料，湿气又浪费资源燃烧效率也低，我们通过现有流程通过原巴喀低压管线向巴喀反输干气通过调节阀控制外输压力，巴喀通过新线进入气举管网汇入两相气。

1.3丘东来气分三股进入装置，可适应各气量下对装置的入口压力的影响。

2.回流技术

2.1压缩机2级至装置入口回流

2.2干气通过原再生气流程至装置入口回流

2.3干气通过丘东管线至跨线到装置入口回流（新改造），稳定系统压力。

二、设备运行优化技术

这个运行范围的瓶颈就是原料气压缩机，面对现在严酷的生产形式，我们要尽量确保低限运行状况和降低运行能耗，同时解决低限运行机组喘振问题。

设备运行优化组合

当气量在以下范围内，我们根据调整原料气压缩机和膨胀机负荷。两台膨胀机国产膨胀机（排量小在60-90万方/天）和进口膨胀机，（排量大在75-150万方/天）。降低了膨胀增压机喘振几率，提高了膨胀机的运行效率。

三、工艺系统优化技术

1.制冷机加载优化解决“过冷”

通过丙烷制冷压缩机一二三段加减载的开度调节制冷温度，通过一二三段防喘控制稳定机组运行状态。

2.导热油负荷优化解决“过热”

调整加热炉空燃比，提高在小火状态下的稳定性。调节热油炉负荷满足下游用户的情况下，降低供油温度。

调节热油炉出口流量满足下游用户的情况下，减少热油循环量。

3.自控系统优化解决“难控制”

重接触塔和脱乙烷塔不稳定参数波动大，通过调节膨胀机回流量和重接触塔的集液段差压稳定波动次数。通过PID调节稳定参数波动。缓解装置双低限运行下，系统参数偏离严重，导致的系统难于控制以及装置过冷和过热的问题。

参考文献

[1]〔美〕J.M.坎贝尔. 天然气预处理和加工﹙第一、二、三卷﹚[M].石油工业出版社，1991.

[2]天然气加工工程（第二版）. 诸林主编石油工业出版社，2008.

[3]《天然气处理与加工工艺》. 王遇东主编 石油工业出版社，2007.

[4] 诸林. 油气轻烃回收技术[M].化学工业出版社.