新型乙二醇再生塔的研發(fā)

第增刊1VoL 39 Supplement 1ICAL EQUIPMENT文章編號;1000-7466(2010)增刊1-001403新型乙二醇再生塔的研發(fā)劉延昌,趙波,陳磊,詹海勇,馬玉華(新疆油田公司,新獗克拉瑪依834000摘要:為解決生產(chǎn)中遢到的難題,以乙二醇沸點(diǎn)與水沸點(diǎn)差距大、物質(zhì)熱交換、熱傳遞及高溫后富液產(chǎn)生腐蝕為原理,結合在用的老式乙二醇再生塔研發(fā)出新型乙二醇再生塔,保證了乙二醇一次再生合格,應用效果良好。關(guān)鍵詞:再生塔;乙二醇;研發(fā);應用中圖分類(lèi)號:TE962文獻標志碼:BDevelopment and Application of Regeneration of Glycol TowerLiU Yan-chang, ZHAO Bo, CHEN Lei, ZHAN Hai-yong, MA Yu-huaPetro China Xinjiang Oil Field Company, Kelamayi 834000, ChinaAbstract: New solution was to be searched for the problems of boiling difference, mass transfer, heat transfer, rich liquid corrosion, and the new glycol tower based on old one in order toguarantee the qualification of glycol regeneration. The practical application showed good effect.Key words: regeneration; glycol; research and development; application氣田氣乙二醇脫水工藝在國內氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中離后的氣體進(jìn)行二級注醇及節流降溫,降溫后的氣被廣泛采用,該脫水工藝理論成熟,操作簡(jiǎn)單。乙二體進(jìn)入深冷分離器進(jìn)行氣液分離,分離后的氣體部醇為無(wú)色粘稠液體,熔點(diǎn)-11.5℃,沸點(diǎn)198℃m。分進(jìn)入氣氣換熱器,最后進(jìn)入外輸管匯。生產(chǎn)分離乙二醇是很好的抗凍劑,60%乙二醇水溶液的冰點(diǎn)器淺冷分離器深冷分離器中的液相全部進(jìn)入液烴為-40℃。乙二醇參與氣田氣處理的簡(jiǎn)單工藝為,分離器,其中輕烴進(jìn)入穩定塔,吸水后的乙二醇進(jìn)入從生產(chǎn)分離器出來(lái)的氣相進(jìn)行一級注醇后進(jìn)入氣-富液罐。富液罐與乙二醇再生塔相連,富液通過(guò)離氣換熱器,換熱后進(jìn)入淺冷分離器進(jìn)行氣液分離,分心泵進(jìn)入乙二醇再生塔,進(jìn)行后續冉生。[3]蔡水梅金屬空心“O形密封圈的有限元分析[J].石油算[].石油化工設備,200837(1):35-38.化工設備技術(shù),2008,29(2):60-63[9]蔡永梅,張瑞革,謝禹鈞.非標準法蘭的有限元分析及[4]王定標,向颯.換熱設備管板熱應力的數值模擬及應可靠性設計[J石油化工設備,200837(2):3235用[J].輕工機械,2004,22(3):31-34[10]孫鵬,王元清,石永久,方鋼管法蘭連接承載性能的[5]丁雪興陳德林機械密封環(huán)熱應力的有限元計算及分有限元分析[].中北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2009析[J].化工機械,2004,28(1):19-21(5):33-38[6]任學(xué)平,王秉林渣罐復合應力的有限元分析[J包[11]梅林濤,壽比南法蘭對壓力容器接管有限元分析結果頭鋼鐵學(xué)院學(xué)報,2006,25(2):175-178影響的研究[D].南京:中國機械工程學(xué)會(huì )壓力容器分[7]楊冬偉,劉亞麗.卡箍型快開(kāi)百板頭蓋的可靠性設計會(huì ),200[].石油化工設備技術(shù),2005,26(5):15-18.[12]JB4732-1995,鋼制壓力容器—分析設計標準[S][8]周建新,王煒秦泗平,等.壓力容器矩形法蘭設計計收稿日期:2010-0320作者簡(jiǎn)介:劉延昌(1980-),男,河南方城人,助理工程師學(xué)士,現從事油田集輸管理工作。增刊1劉延呂,等:新型乙二醇再生塔的研發(fā)15在近幾年的使用過(guò)程中,乙二醇脫水裝置逐步合局部改造效果,經(jīng)專(zhuān)業(yè)軟件模擬后,最終確定了新暴露出了一些問(wèn)題,如裝置、管線(xiàn)腐蝕嚴重,一次再型乙二醇再生塔的主體工藝。其中塔頂采用立式換生不合格等。通過(guò)幾年的探索和一些局部改造,新熱器進(jìn)行熱交換,而老式再生塔采用直接接觸的板疆油田公司積累了經(jīng)驗,并于2009-07研發(fā)出了新式塔進(jìn)行熱交換。根據在乙二醇循環(huán)過(guò)程中出現大型乙二醇再生塔,應用效果良好2-。量酸根造成腐蝕的實(shí)際情況,選定了造價(jià)較低、防腐1老式乙二醇再生塔存在問(wèn)題及分析效果良好的涂搪管件作為抗腐蝕材質(zhì)。根據富液中乙二醇和水沸點(diǎn)差異大的特性新老式乙二醇再生塔工藝流程見(jiàn)圖1。富液罐來(lái)型再生塔以導熱油作為安全的熱傳導介質(zhì),采用新液經(jīng)離心泵提升后進(jìn)入換熱器殼程,提溫后進(jìn)入再型防腐材質(zhì)H帶有折流板的管束式換熱器作為熱交生塔塔頂,與重沸器蒸發(fā)出的蒸汽通過(guò)塔板進(jìn)行換換器來(lái)提高換熱效率。用計量泵作為新型再生塔的熱,直接進(jìn)入重沸器。重沸器的熱源為導熱油,再生轉液設備,以便精確控制重沸器的液位,給重沸器富合格的乙二醇進(jìn)入換熱器管程,經(jīng)泵提壓后進(jìn)入高液中由游離水所產(chǎn)生的蒸汽預留充足的空間,保證位罐整個(gè)再生塔的換熱效果,最終保證了乙二醇一次再生合格。同時(shí),在塔頂增加了立式換熱器以及2條乙副線(xiàn)。新型乙二醇再生塔工藝見(jiàn)圖2。富液罐來(lái)液經(jīng)泵提升后進(jìn)入換熱器殼程,提溫后進(jìn)入再生塔塔頂富液罐溫度檢測TT如溫度過(guò)熱可適當打開(kāi)副線(xiàn)1,使更多的冷料進(jìn)入f導熱油進(jìn)塔頂立式換熱器的管程,達到減少塔頂乙二醇損失的目的。進(jìn)入立式換熱器管程的液體與重沸器蒸發(fā)計熱油出出的水蒸氣(走殼程)進(jìn)行換熱,再次提溫后的富液通過(guò)立管進(jìn)入重沸器,可以通過(guò)副線(xiàn)2調節進(jìn)入立式換熱器管程的液量,以便更好地利用熱量控制乙換熱器合格乙醇二醇的損失量。重沸器的熱源為導熱油,冉生合格圖1改進(jìn)前乙二醇再生塔工藝簡(jiǎn)圖的乙二醇進(jìn)入換熱器管程,冷卻后經(jīng)泵提壓后進(jìn)入老式乙二醇再生塔在使用過(guò)程中存在一次再生高位罐。系統液位通過(guò)進(jìn)液和轉液的柱塞式計量泵不合格、液體經(jīng)常冒塔以及再生塔整體腐蝕嚴重等進(jìn)行控制。問(wèn)題。結合實(shí)際操作經(jīng)驗,筆者分析認為,原工藝換熱器換熱面積過(guò)小,而配備的進(jìn)液泵和轉液泵同為葉輪泵排量過(guò)大,致使液位頻繁波動(dòng),不能對富液均勻加熱,導致乙二醇無(wú)法一次再生合格為得到再生合格的乙二醇,先后對老式乙二醇富液罐液位檢再生塔I藝進(jìn)行了改造。在原重沸器液位調節閥前導熱油進(jìn)增加了回流線(xiàn),使冰點(diǎn)不合格的富液重新回到高液罐循環(huán)再生,此項改動(dòng)導致液位調節閥失去調節作重沸器導熱油出用,致使液位無(wú)法挖制。為此又對原工藝進(jìn)行了改造,在塔頂增加了回流線(xiàn)但又導致重沸器加熱過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽與加熱后的乙二醇富液不能進(jìn)行熱交換,需要重復循環(huán)加熱才能使冰點(diǎn)合格。同時(shí),此項圖2改進(jìn)后乙二醇再生塔工藝簡(jiǎn)圖改造使塔頂允滿(mǎn)高溫的富液,高溫液體回流到常溫3新型乙二醇再生塔特點(diǎn)富液罐,導致再生塔及富液罐腐蝕嚴重2新型乙二醇再生塔的研發(fā)3.1采用防腐處理新技術(shù)新輜油田公司在用乙二醇再生裝置普遍腐蝕嚴通過(guò)對老式再生塔存在問(wèn)題的針對性改造,結重,需定期更換管線(xiàn)、閥門(mén)及再生塔。新型乙二醇再·16·工設備2010年第39卷生塔上與之相連的常溫管道采用聚丙烯襯里,閥門(mén)采用襯四氟乙烯的球閥。對塔內壁和高溫換熱設備內部的管束內外壁進(jìn)行3次涂搪工藝處理,涂層厚度350~500m米63.2采用新工藝在新式再生塔富液進(jìn)入第一個(gè)換熱器殼程前增加了旁通線(xiàn),經(jīng)過(guò)換熱后的液體再次與塔頂立式換熱器進(jìn)行換熱,該處同樣也增加了旁通線(xiàn)新增加的2處旁通線(xiàn)和立式換熱器配合實(shí)現了以下功能:①第一處旁通線(xiàn)可以防止進(jìn)入塔頂的液圖3波紋板填料示圖體過(guò)熱,當進(jìn)人塔頂的液體過(guò)熱時(shí),會(huì )減少塔頂立次再生合格。只是由于原配套的富液罐因前期腐蝕式換熱器的熱交換,增大乙二醇的損失量。②當嚴重,大量的脫落物經(jīng)常導致計量泵進(jìn)液不暢。需進(jìn)入塔頂立式換熱器的液體過(guò)冷時(shí),為防止重沸要對原富液罐重新進(jìn)行防腐處理。器蒸汽不能外排,需要打開(kāi)第二條旁通線(xiàn),確保乙新型乙二醇再生塔塔頂立式換熱器、2條副線(xiàn)二醇再生合格。③老式再生塔塔頂換熱方式為,以及計量泵的采用確保了乙二醇一次再生合格,同富液通過(guò)塔板與重沸器蒸汽直接接觸換熱。而新時(shí)節省了大量燃氣。新型防腐材質(zhì)的采用延長(cháng)了再式再生塔通過(guò)立式換熱器進(jìn)行換熱,需要被加熱生塔的使用壽命,節省了資金,消除了因腐蝕、高溫的富液自上而下走立式換熱器的管程,被冷卻的循環(huán)再生而造成的潛在安全隱患。根據新式再生塔乙二醇和水蒸氣走殼程。立式換熱器與第二條旁配套計量泵排量和換熱器的大小,可滿(mǎn)足不同處理通線(xiàn)配合,可增加傳熱面積提高換熱效率、節省量的氣田氣處理裝置,目前該裝置處理量為150能源且確保再生溫度。通過(guò)第二條旁通線(xiàn)進(jìn)行流200L/h。新式再生塔可在老式再生塔安裝的基礎量調節,可保證塔頂溫度減少乙二醇的損失量且上就地安裝所有主要設備均在工廠(chǎng)加工,現場(chǎng)只需確保水蒸氣的外排。另外,經(jīng)塔頂立式換熱器換要法蘭連接即可使用。熱后的液體直接進(jìn)入重沸器,不經(jīng)過(guò)塔板折返,便于精確控制重沸器液位。參考文獻3.3配套新設備[1]諸林.天然氣加工[M].北京:石油工業(yè)出版社,新型乙二醇再生塔的提升泵、轉液泵上配備了薄膜式柱塞計量泵,使轉液量和進(jìn)液量保持一致,以[2]張海燕張淑香乙二醇脫水系統防腐阻垢技術(shù)研究[D大慶:大慶石油學(xué)院,2006精確控制重沸器液位,保持重沸器上部有一定的空[3]張海燕,寧英男,孫開(kāi)友等.天然氣乙二醇脫水系統監間,使高溫水蒸氣易于析出,并通過(guò)立式換熱器使攜測分析與防腐蝕方案[J].腐蝕與防護,2005,(12):15-帶的乙二醇液滴析出返回重沸器,減少乙二醇的損17,34.失,其損失量可控制在0.015%之內。[4]秦泗平,孫文濤,羅小斌,MDEA再生塔腐蝕失效分析重沸器、冷凝冷卻器以及換熱器中均設置有折及維修[.石油化工設備,2009,38(5):104-1流板,換熱器是上、下折流,重沸器是左、右折流,增5]羅桄溶劑再生塔及其重沸器的腐蝕[].石油化工加了換熱效率腐蝕與防護,2002,(5):17-19原塔設備為板式塔,新型再生塔為填料塔(立式[6]黃漢中氫氟酸再生塔主體焊縫裂紋的修復工藝[].換熱器底部與重沸器之間加裝填料)。與板式塔相石油化工設備,1993,22(6):41-44比,填料塔具有生產(chǎn)能力大、分離效率高壓降小持]王秋靈再生塔底重沸器的腐蝕和對策門(mén)]腐蝕與防護,2004,(10):20-21,25液量小及操作彈性大等優(yōu)點(diǎn):。新型乙二醇再生[8]傅峻松氣體脫硫再生塔底重沸器腐蝕分析冂石油塔中加裝的填料為波紋板,見(jiàn)圖3化工腐蝕與防護,1999(1):11-12,4.4結語(yǔ)[9]郭建榮板式塔技術(shù)進(jìn)展[J煤化工,2003,(5):4851.[10]喻冬秀,程江,楊卓如.填料塔的理論研究[].石油莫北轉油站在2009-07安裝投用新式再生塔,化工設備,200332(4):48-52截止到2009-12,設備一直正常工作,乙二醇均能一(張編)