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    乙二醇再生過程的分析與優化

    2021-09-02 10:35:49

    乙二醇再生過程的分析與優化

    天然氣管道輸送過程中,含有飽和水的天然氣容易在管道中形成水合物,堵塞管道閥門,影響正常生產。通常,注入乙二醇是為了防止水合物的形成。為了降低乙二醇的投入成本,必須回收利用。

    但乙二醇再生過程中存在醇烴分離效應差、設備腐蝕結垢、乙二醇起泡等問題,大大降低了注醇工藝的經濟性和可靠性。通過確定正確的再生操作方法,合理添加試劑,優化再生設備,解決了乙二醇再生工藝的各種弊端。

    1有問題

    1.1 醇烴分離效應差的醇、烴、水混合物進入三相分離器分離。如果分離器中的溫度太低或混合物在分離器中的停留時間太短,醇烴分離效應可能會變得更差。此時部分凝析油進入乙二醇再生塔,導致起泡、沖塔、單元結等問題。

    1.2再生裝置結垢堵塞一般情況下,氣田產出水含鹽量較高。如果再生系統入口沒有設置機械過濾裝置,循環帶來的腐蝕雜質和水中沉淀的鹽會逐漸積累,造成管道、換熱器、再沸器等設備結垢,還會導致水下乙二醇注入管道堵塞。

    1.3再生設備腐蝕天然氣含有H2S、CO2等酸性氣體。當乙二醇注入天然氣系統時,會吸收一些酸性氣體,導致乙二醇酸度增加。當其進入再生系統時,碳鋼的腐蝕會迅速加速,對設備造成極大的破壞。同時乙二醇系統中含有溶解氧,會加速金屬設備的腐蝕過程。

    1.4富液與貧液換熱效果差在再生過程中,從再沸器底部流出的富乙二醇液應與貧液進行換熱。通常,熱交換通過使用管中管熱交換器進行。但由于管中管式換熱器管徑小,換熱面積小,富液和貧液換熱效果差,換熱后乙二醇貧液溫度高。為了保證貧液泵的使用壽命,必須在貧液泵前設置冷卻器,不利于簡化工藝。同時,換熱后的富液溫度不能充分升高,增加了再生塔的負荷,加劇了熱能損失。

    1.5乙二醇損耗大經調查發現,乙二醇損耗大的原因如下:

    過量注射乙二醇。這將導致乙二醇在氣相中的攜帶損失增加,從而加劇乙二醇的蒸發損失。

    再生塔底部溫度過高。如果塔底溫度過高,再沸器中的富乙二醇溶液會再次再氣化,與蒸出的水蒸氣一起出塔,造成浪費。同時,也會增加熱量損失。

    由于現場操作人員經驗不足,無法準確控制三相分離器中液位計的位置,導致乙二醇混入冷凝液系統。

    2個解決方案

    2.1試劑的規范操作和添加2 . 1 . 1 醇烴分離效應的改善由于富乙二醇溶液粘度高,低溫下容易乳化,不利于醇烴分離,三相分離器內溫度低會導致醇烴分離效應差,因此在分離器前設置加熱器對醇烴混合物進行加熱。在三相分離器液袋周圍加裝伴熱管,將液烴分離器內溫度穩定在50左右,可以有效改善醇烴分離效應。

    2.1.2裝置的防垢為了有效抑制裝置的結垢,應做到以下幾點:在富液緩沖罐與富、貧液換熱器之間設置機械過濾裝置;安裝熱交換設備后,將其拆除

    (1)利用哈默史密斯半經驗公式,得到氣田所需抑制劑的小富液濃度,進而推導出合理的乙二醇注入量。

    (2)適度降低再沸器溫度。一般來說,將再沸器溫度穩定在106左右,可以滿足乙二醇濃度的要求,減少乙二醇攜帶的損失。

    (3)控制液位控制器的位置,防止冷凝液/乙二醇相互交叉。

    2.2優化設備

    (1)再生塔連接的常溫管道內襯聚丙烯,閥門為襯四氟乙烯制造的球閥。高溫換熱設備內部的塔內壁和管束內外壁均進行了三次搪瓷,涂層厚度為350~ 500 Lm。

    (2)選擇高效三相分離器,在出口處設置捕霧器,提高醇烴分離效應。

    (3)用管束換熱器代替板式換熱器,不僅便于清洗除垢,還能大大提高換熱效率。

    (4)再生塔頂部設置高效立式換熱器。

    它不僅能提高富液和貧液的換熱效率,還能減少乙二醇的攜帶損失。同時,合理選擇再生塔板數。再生塔板數一般為5個,回流比為0.2,再生效果較好。

    3結論

    乙二醇再生過程中,由于現場操作人員的失誤、工藝設備的落后和配套化學品的缺乏,導致再生設備腐蝕嚴重、結垢嚴重,乙二醇再生質量不合格,再生收率低,熱能損失大。通過調研現有成熟的再生工藝方案,合理改進乙二醇再生工藝領域,提出了一套切實可行的再生優化方案,大大提高了再生工藝的經濟性和可靠性。


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