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1、乙二醇循环系统的工艺运行分析晁宏洲 王赤宇 马亚琴 赵建彬 董 萍(中国石油塔里木油田公司天然气事业部)摘 要 克拉2气田中央处理厂天然气处理工艺的重点是天然气的脱水脱烃,而保障脱水脱烃工艺安全运行的关键是乙二醇循环系统的正常操作。在乙二醇循环系统中,重点是乙二醇的再生问题。乙二醇再生效果的好坏,直接关系到脱水脱烃工艺是否能够正常运行和产品气的质量。本文就乙二醇循环系统的有关问题进行分析,并提出建议,以利于系统的优化运行。关键词 乙二醇再生 优化运行 天然气 脱水天然气中水的存在是一个令人困扰的问题,水可以与天然气生成固体水合物而堵塞管线,还会增加设备、 管线的腐蚀性;冷凝水和杂质水的局部聚集
2、会降低管线的输气量;水的存在也会增加不必要的动力消耗。因此,克拉2气田的天然气处理工艺的重点是进行脱水处理,使之达到规定的含水量指标。可以用于天然气脱水的方法有很多种,如溶剂吸收法、 固体吸收法、 直接冷却法和化学反应法。在克拉2气田地面工程设计时根据具体的工况,对各种方法进行了技术经济评价后,选取了最优的J - T阀节流制冷脱水脱烃工艺。该工艺是利用焦耳-汤姆逊效应,当原料气天然气通过J - T阀作等焓膨胀时,温度降低,在新的平衡条件下,天然气中的饱和水和重烃就会部分冷凝析出。通过节流降压,控制适当的温度,就能获得水露点和烃露点均满足外输要求的天然气。由于含有饱和水的天然气随温度的降低会形成
3、固态水合物。因此,在原料天然气预冷前须注入水合物抑制剂,其实质就是在气流中加入吸水性极强的抑制剂后,抑制剂与水蒸气结合形成冰点很低的溶液,使天然气中的水蒸气含量减少,降低了天然气的露点,使气流在较低温度( - 30- 50)下不生成水合物。抑制剂的种类很多,有甲醇、 乙二醇、二甘醇、 氯化钙水溶液等,但是由于乙二醇挥发性低,易于与所吸收的水分离,只要流程中有再生和循环的部分,都可以循环使用,所以在天然气浅冷装置中,基本上都使用乙二醇作为防冻剂,防止水合物的形成,从而保证脱水脱烃过程的顺利进行。乙二醇循环系统包括再生与注醇两部分。再生部分采用了塔底重沸器加热、 塔顶冷回流的精馏方法,提浓乙二醇富
4、液。再生塔采用高效波纹板填料及新型喷淋装置,提高了效率。 注醇部分选用9台计量泵作为注醇泵,分为3组, 2用1备,最高注醇压力可达到16 MPa。由于采用计量泵,注醇量可根据实际工况进行调节,增加了装置操作的灵活性。图1为连续精馏流程示意图。原料从塔中部适当位置进塔分为两段,上段为精馏段,不含进料板,下段为提馏段,含进料板,冷凝器从塔顶提供液相的回流,重沸器从塔底提供气相回流。气、 液相回流是精馏的重要特点。在精馏段,气相在上升的过程中,轻组分得到精制,在气相中不断地增浓,在塔顶获得轻组分产品。011石 油 与 天 然 气 化 工 CHEM I CAL ENG I NEER I NG O F
5、O I L 在三相分离器中轻烃和乙二醇分离时由于分离时间短和操作温度低,造成分离效果不好而发泡。(2)乙二醇浓度低。其原因是: 再生塔底温度低,水不能有效地蒸发出来,造成提浓效果不好; 乙二醇喷注量过大,造成乙二醇再生塔负荷大,影响再生效果,造成浓度低。(3)乙二醇再生塔带压,甚至发生冲塔事故,其原因是: 乙二醇塔顶温度过低,水蒸发不出去,再次冷凝下来,淹泛塔的填料,使再生塔内充满液体,造成乙二醇再生塔带压,从而把乙二醇从塔顶随水蒸气带出,严重时造成喷塔; 三相分离器乙二醇液位低,大量轻烃随乙二醇一起进入再生塔,造成喷塔; 乙二醇闪蒸效果不好,大量轻烃闪蒸不出去,造成再生塔进料中轻烃含量高而带
6、压,严重时喷塔。4 结论和建议乙二醇再生与加注系统的操作,从节能和平稳运行角度讲需做到如下几点:211石 油 与 天 然 气 化 工 CHEM I CAL ENG I NEER I NG O F O I L 严格控制好再生塔顶温度,否则会影响再生塔提浓效果;严格控制好再生塔底温度,否则会影响再生塔顶的温度;严格控制好再生塔顶回流罐的流量和液位,否则会影响再生塔的温度梯度;控制好再生塔的进料,使其流量尽量平稳,进而保证再生塔的平稳运行。作 者 简 介晁宏洲:男, 1972年生,工程师,毕业于西安石油学院化学工程系,现在塔里木油田从 事地面工程项目管理工作。地址:(841000)新疆库尔勒市塔里木
7、油田公司天然气事业部。收稿日期: 2006 - 11 - 27;收修改稿: 2006 - 12 - 21;编辑:康 莉(上接第96页)变分子筛载体酸性中心上的酸强度,因此这些都不会造成催化剂结焦失活,即不会对催化剂的稳定性有较大的影响。3 结 论Pd/HY催化剂具有双功能性,在正常的反应条件下能使正己烷有较高的加氢异构化转化率,但同时也伴随着较强的裂化反应。在Pd/HY催化剂中加入适量的金属Zn,低温下催化剂活性有所降低,但高温下,由于Zn的加入能使正碳离子中间体迅速从酸性位上转移下来,减少裂化反应的发生,所以能较大程度地提高催化剂的异构化产物收率,特别是单甲基产物的收率,同时也提高了液收率。
8、参 考 文 献1 Saberi M A.Development of zeolite based acid catalysts for thehydroisomerization of n - paraffins, Applied Catalysis A: General,2001, 214: 2292362 Martens J A, et al . Attempts to rationalize the distribution of hydro2cracked products .I qualitative description of the primary hydrocrac2king
9、modes of long chain paraffins in open zeolites, Applied Cataly2sis, 1986, 20: 2392813 Yoshio Ono, Kanae K .Transformation of butanes over ZS M - 5 zeo2lites . J Chem Soc, Faraday Trans, 1991, 87: 6694 SouverijinsW, Martens J A, Froment G F, Jacobs P A. Hydrocrac2king of isoheptadecanes on Pt/H - ZS
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12、 the concept of triangular site con2figuration,Applied CatalysisA: General, 2000, 199 : 991079 Saberi M A.Development of zeolite based acid catalysts for thehydroisomerization of n - paraffins . Applied Catalysis A: General,2001, 214: 22923610 KazanskyV B. Adsorbed carbocations as transition states
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14、,硕士,现在中国石油大学(华东)化学 化工学院化学系从事教学和科研工作。收稿日期: 2006 - 12 - 11 收修改稿: 2007 - 01 - 08 编 辑:康 莉311 第36卷 第2期 乙二醇循环系统的工艺运行分析frigeration process at the same refrigeration tempera2ture.To increase the absorption tower pressure appro2priatelywas good to improve the propane recovery rate.However, the choice of pres
15、sure must take the pressureof the feed natural gas and product gas into account to2gether . The flow rate of absorbent had great effect onpropane recovery rate and tower heat load.The pro2pane recovery rate would become greater and greaterwith the increase of absorbent flow rate. But, when thecircul
16、ating flow rate of absorbent increased to a certainvalue, the improvement of propane recovery rate willbe slow down. At the same ti me, heat load of the de2ethanizer, condenser and reboilerwould increase dras2tically .So circulating flowrateratio of absorbentshould be adjusted between 0. 7 and 0. 75.Keywords: condensate gas, condensate recover2y, cryogen refrigeration, oil absorption, proce
