降低低壓燃料氣含蠟量方法研究應(yīng)用

李志剛，段華庭，龍澤江

（中國(guó)石油塔里木油田公司，新疆庫(kù)爾勒 841000）

降低低壓燃料氣含蠟量方法研究應(yīng)用

李志剛，段華庭，龍澤江

（中國(guó)石油塔里木油田公司，新疆庫(kù)爾勒 841000）

低壓燃料氣質(zhì)量是保證克拉2氣田中央處理廠下游導(dǎo)熱油爐運(yùn)行效果的關(guān)鍵因素，但低壓燃料氣罐在使用過(guò)程中存在出口燃料氣含蠟多等問題。針對(duì)這些問題，中央處理廠開展分析研究，制定措施對(duì)低壓燃料氣罐上下游工藝進(jìn)行優(yōu)化和改造，從根本上解決了存在的問題，同時(shí)為其他類似裝置的設(shè)計(jì)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)借鑒。

低壓燃料氣；含蠟高；工藝優(yōu)化；效果評(píng)價(jià)

Abstract：The quality of low-pressure fuel gas is the key factor to ensure the operation effect of the downstream heat treatment oil furnace in the central processing plant of Kela 2 gas field.However，there are many problems in the process of low-pressure fuel gas tank.In view of these problems，the central processing plant to carry out research and study，the development of low-pressure fuel tank upstream and downstream process optimization and transformation，to fundamentally solve the existing problems，while other similar devices designed to provide a valuable experience.

Key words：low pressure fuel gas；waxy high；process optimization；effect evaluation

1 低壓燃料氣罐上下游工藝簡(jiǎn)介

進(jìn)入克拉2中央處理廠的井場(chǎng)濕氣經(jīng)過(guò)6套脫水脫烴裝置處理得到干氣，干氣一方面作為外輸氣輸至輪南，另一方面對(duì)高壓燃料氣罐進(jìn)行補(bǔ)壓；高壓燃料氣罐的燃料氣作用分為兩個(gè)部分，一是對(duì)單套脫水脫烴裝置的三相分離器和集氣單元的液液分離器進(jìn)行補(bǔ)壓，二是對(duì)中壓燃料氣罐進(jìn)行補(bǔ)壓；中壓燃料氣罐的燃料氣作用分為四個(gè)部分，一是作為燃料至火炬及放空系統(tǒng)，二是對(duì)乙二醇單元的富液緩沖罐和凝析油單元的凝析油緩沖罐進(jìn)行補(bǔ)壓，三是至自備電站用于啟運(yùn)燃?xì)廨啓C(jī)，四是對(duì)低壓燃料氣罐進(jìn)行補(bǔ)壓。

低壓燃料氣罐的燃料氣來(lái)源有單套三相分離器的閃蒸氣和液液分離器的閃蒸氣，以及中壓燃料氣的補(bǔ)壓氣；低壓燃料氣的下游用戶有導(dǎo)熱油爐、生活公寓和化驗(yàn)室。

2 運(yùn)行中出現(xiàn)的問題

在生產(chǎn)過(guò)程中低壓燃料氣罐在給下游用戶供氣的過(guò)程中逐漸暴露以下幾點(diǎn)問題：

1）低壓燃料氣含蠟較高，在冬季約-30℃的環(huán)境溫度下極易凝固，堵塞導(dǎo)熱油爐供氣流程上的燃料氣過(guò)濾器和雙聯(lián)電磁閥過(guò)濾網(wǎng)，在冬季提升導(dǎo)熱油爐出口溫度時(shí)，導(dǎo)熱油爐負(fù)荷上升，需要的燃料氣量大大增加，但因?yàn)橄灦拢瑢?shí)際供應(yīng)燃料氣流量過(guò)低，導(dǎo)致雙聯(lián)電磁閥低壓檢測(cè)停爐。

2）導(dǎo)熱油爐出現(xiàn)故障后，若無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)啟用備用導(dǎo)熱油爐，存在以下嚴(yán)重后果：①乙二醇再生塔塔底溫度低，系統(tǒng)回來(lái)的乙二醇富液達(dá)不到很好的分離器效果，致使乙二醇貧液含水量超過(guò)設(shè)計(jì)值15%，在加注貧液到脫水脫烴裝置后不能有效降低原料氣液相冰點(diǎn)，經(jīng)過(guò)節(jié)流降溫設(shè)備J-T閥時(shí)形成水合物，導(dǎo)致J-T閥凍堵，進(jìn)而全廠停產(chǎn)。②醇烴液加熱器加熱效果變差，油、醇混合液進(jìn)入下游三相分離器溫度降低，超出有效分離溫度范圍，造成油醇互串的現(xiàn)象，乙二醇富液進(jìn)入凝析油系統(tǒng)，凝析油進(jìn)入乙二醇再生系統(tǒng)，不僅增大了乙二醇的消耗量，同時(shí)也減少了凝析油的產(chǎn)量。

3 工藝優(yōu)化改造措施確定和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施

能夠有效降低導(dǎo)熱油爐燃料氣的含蠟量，并能有效防止蠟在燃料氣過(guò)濾器和雙聯(lián)電磁閥過(guò)濾網(wǎng)上的凝固是能否開展工藝改造的關(guān)鍵，經(jīng)過(guò)技術(shù)人員查閱相關(guān)資料、技術(shù)咨詢，加上現(xiàn)場(chǎng)可操作性勘察，最終確定對(duì)低壓燃料氣罐上下游流程進(jìn)行如下優(yōu)化和改造：在低壓燃料氣罐出口與下游用戶之間依次增加換熱器和機(jī)械過(guò)濾器。換熱器由導(dǎo)熱油提供熱源，低壓燃料氣罐出口燃料氣經(jīng)過(guò)換熱器加熱后溫度大幅度提升，并在后端機(jī)械過(guò)濾器中部分沉積，進(jìn)入導(dǎo)熱油爐燃料氣過(guò)濾器和雙聯(lián)電磁閥的燃料氣溫度較高，為了進(jìn)一步降低蠟在燃料氣過(guò)濾器和雙聯(lián)電磁閥中凝固的可能性，在燃料氣過(guò)濾器和雙聯(lián)電磁閥上加裝電伴熱，尤其是在冬季低溫時(shí)需要及時(shí)投運(yùn)電伴熱。

方案確定后，在2015年10月燃料氣單元檢修期間組織現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，12月完成工藝裝置改造并投入使用。改造后的流程示意圖如下：

圖1 優(yōu)化后工藝流程示意圖

4 效果評(píng)價(jià)

1）冬季導(dǎo)熱油爐因燃料氣流量過(guò)低自動(dòng)停爐現(xiàn)象消失。經(jīng)多次對(duì)導(dǎo)熱油爐燃料氣過(guò)濾器和雙聯(lián)電磁閥濾網(wǎng)進(jìn)行拆檢，發(fā)現(xiàn)無(wú)蠟?zāi)潭氯^(guò)濾器和濾網(wǎng)的情況，新增換熱器大幅度提升了燃料氣的溫度，有效避免了濾網(wǎng)堵塞引起停爐的現(xiàn)象。

2）對(duì)乙二醇再生裝置貧液進(jìn)行定期取樣分析，發(fā)現(xiàn)乙二醇貧液含水量均小于設(shè)計(jì)值15%，滿足工藝生產(chǎn)需要；對(duì)脫水脫烴裝置三相分離器分離出的乙二醇富液和凝析油定期取樣化驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)乙二醇富液中含油量極少，凝析油中乙二醇富液含量幾乎沒有，三相分離器油、醇分離效果達(dá)到98%，大大降低了乙二醇消耗量，并提高了凝析油產(chǎn)量。

總之，通過(guò)工藝改造，一方面消除了導(dǎo)熱油爐因蠟堵而停運(yùn)的風(fēng)險(xiǎn)，保障了下游用戶正常運(yùn)行，另一方面提升了脫水脫烴裝置三相分離器的分離效果，同時(shí)為其他同類裝置的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)借鑒。

[1] 楊磊，常志強(qiáng)，朱忠謙，等.數(shù)值試井在克拉2氣田開發(fā)中的應(yīng)用[J].天然氣地球科學(xué)，2010，21（1）：163-167.

[2] 王遇冬.天然氣處理與加工工藝[M].北京：石油工業(yè)出版社，1999.

Research and Application of Reducing Wax Content of Low Pressure Fuel Gas

Li Zhi-gang，Duan Hua-ting，Long Ze-jiang

TK47

B

1003–6490（2017）09–0136–01

2017–06–13

李志剛（1985—），男，四川成都人，工程師，主要從事天然氣凈化工作。