東營壓氣站輕烴裝置的優化運行

王希國　王靜　李志明

摘 要：勝利油田東營壓氣站輕烴崗擔負著輕烴生產的重要任務，其主要設備有三臺干燥塔、一座冷箱、兩臺膨脹機、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行效率低、天然氣處理裝置輕烴收率低、能耗高的問題，對此，本文進行了詳細論述。

關鍵詞：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裝置，因該裝置運行多年，存在著設備運行效率低、天然氣處理裝置輕烴收率低、能耗高的問題，為此，需要對該裝置進行優化調整，以期提高輕烴收率、增加產量、降低能耗。

1 選題理由

輕烴裝置已連續運行多年，近年來，因來氣量變化、設備老化、運行參數不優等因素致使運行效率低，影響了裝置的收率及產品質量，據統計收率平均僅77%左右，影響輕烴產量，根據目前輕烴裝置生產狀態及中石化經濟技術指標要求，輕烴裝置的收率要達89%以上，能耗2500MJ/t，目前的指標沒有達到以上要求，需對輕烴裝置進行挖潛。

2 原因分析及要因確認

2.1 原因分析

針對輕烴裝置運行不優化，經多次分析、論證，找出了以下影響因素：輕烴裝置運行參數不優，實際生產參數與理想值偏差大，設備運行效率低，生產效率低，各工序之間關鍵生產參數不匹配；工藝管線局部腐蝕嚴重，壁厚達不到工藝要求或造成局部管線穿孔，增加裝置故障停車率，影響參數調整；操作工技術水平低，操作工不熟悉工藝流程，設備操作不當或沒掌握操作要點；工藝流程不合理，影響參數調整。

2.2 要因確認

輕烴裝置運行參數不優：輕烴裝置分為干燥、制冷及分餾工序，三道工序層層制約，當各項關鍵參數調控在相互匹配的范圍內時，輕烴裝置的運行效率才達最佳，但目前三道工序的部分參數并不在匹配的范圍內，主要表現為輕烴裝置進口壓力低、三臺干燥塔運行效率低、制冷系統運行效率低，以上原因導致制冷溫度在-65℃～-70℃，與理想值-75℃以下差距很大。通過分析，這導致輕烴收率及產量降低，此因素定為要因。

工藝流程不合理：輕烴裝置已運行18年，經過多次設備更新，部分工藝流程或不符合工藝規范或不能滿足生產要求，即：輕烴裝置入口分離器沒有液位計，排液判斷完全靠經驗，易造成原料氣夾帶液體進入干燥塔，增大干燥塔負荷；輕烴崗排油管將分離器的污油壓最后到達壓氣站輕烴儲罐，約600米長、60余個彎頭，頻繁出現排油不暢，致臥式、立式分離器內積液過多，冬季易發生管線凍堵；外輸管網與輕烴裝置天然氣外輸流程上的調節閥未投用，無法對外輸壓力進行調節；罐區沒有保溫伴熱流程，冬季水份積攢在罐底，極易發生凍堵，導致排液不暢。通過分析，這導致輕烴裝置頻繁停車，影響產量，此因素定為要因。

工藝管線局部腐蝕嚴重：壓氣站各裝置間設備由不同規格、不同材質的工藝管線相連接，由于工藝管線受流通介質的影響，會出現不同程度的腐蝕，甚至發生穿孔事故，這影響了輕烴裝置開車率。通過分析，這導致輕烴裝置頻繁停車，影響產量，此因素定為要因。

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

3 對策實施

根據輕烴裝置實際運行情況，實施了以下操作：

（1）調整輕烴裝置參數運行范圍，制定優化方案。首先，將離心機的末級壓力運行狀態提升至2.85～3.0MPa，膨脹機的入口壓力2.65～2.85MPa左右，膨脹機膨脹比能達到2.5左右，這樣就提高了膨脹機的運行效率，制冷溫度能達到-75℃～-80℃，在夜晚環境溫度低時能達-83℃。其次，為更好的優化輕烴生產運行，減少分子篩層受壓力沖擊的次數，保護分子篩，制定出干燥系統優化運行方案，即：確定干燥塔切換周期和延長干燥塔充（泄）壓時間。

（2）工藝流程改造。針對不符合規范的工藝流程，根據現場運行情況進行改造：給輕烴裝置入口分離器加裝液位計，為職工排液提供數據支持；改變輕烴崗排油管線走向，縮短其行程并減小彎頭、減壓，同時將管徑由原來Φ48變為Φ60，從加溫氣出口引出一支熱氣與新排油管線并排至罐區進行伴熱，避免冬季管線凍堵；從氣柜伴熱管線引出一支熱媒油管線，沿現有管線架至罐區，給三臺中間罐伴熱，避免冬季凍堵而停車。

（3）更換腐蝕嚴重管線。由于高壓匯管內部長年積淤，為保證安全運行，將保護站高壓匯管抬高，離開地面，將其壁厚增至14mm；將離心機三、四段的冷卻器進出口法蘭、冷卻器至分離器管線的法蘭、分離器進出口法蘭全部更換，并將分離器、冷卻器排污短節作相同材質管線進行加強防護，同時將空壓五臺分離器的排污管線全部更換；為保證輕烴裝置的安全運行，將離心機至輕烴裝置原料氣管線局部嚴重腐蝕的進行更換；將站內一次水管線深穿，并將原一次水管線甩開；為更好的維護管線，我們還制定了壁厚檢測程序，對全站各裝置壓力容器、壓力管道進行了A、B、C類劃分，進行不同周期的檢測。

4 效果檢查

通過開展上述相關工作，有效地解決了輕烴裝置運行不優的問題，將輕烴裝置C3+收率提高至89.9%，綜合能耗降低至2490MJ/t。

（1）經濟效益。若每天平均多產2噸輕烴，輕烴單價5900元/噸，開工天數330天，則：2×0.59×330=389.4萬元；更換了輕烴裝置入口管線，離心機壓力損失由0.3MPa降至0.1MPa，離心機的輸出功率相應下降，根據前后對比，離心機較干燥系統優化前少用電4800度/天，每度電按0.568元計，每年可節約電費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，則每天可節約水費（500-300）×4.8×330=31680元?？傆?89.4+89.9712+3.168=482.5392萬元

（2）社會效益。制定了一套系統的優化方案，為職工操作提供了技術支持，降低了勞動強度。

5 鞏固措施

（1）對輕烴裝置實際生產情況，在編制的優化方案的基礎上進行量化、細化。

（2）對職工進行優化方案培訓，提高操作水平。