新型乙二醇再生塔的研發(fā)

第39卷增刊1Vol 39 Supplement 1PETRO-CHEMICAL EQUIPMENT文章編號:1000-7466(2010)增刊1-0014-03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,新鱖克拉瑪依834000摘要:為解決生產(chǎn)中遇到的難題,以乙二醇沸點(diǎn)與水沸點(diǎn)差距大、物質(zhì)熱交換、熱傳遞及高溫后富夜產(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:Bevelopment and Application of Regeneration of Glycol TowerLIU Yan-chang, ZHAO Bo, CHEN Lei, ZHAN Hai-yong, MA Yu-huaPetroChina Xinjiang Oil Field Company, Kelamayi 834000, ChinaAbstract: New solution was to be searched for the problems of boiling difference, mass trans-fer, 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 effectKey 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℃口。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[.石油算[J.石油化T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,2008,37(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[門(mén)].中北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2009析[門(mén)].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)肓板頭蓋的可靠性設計會(huì ),2009[n].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中國煤化工收稿日期:2010-03-20HCNMHG作者簡(jiǎn)介:劉延昌(1980-),男,河南方城人助理工程師學(xué)士,現從事理工作。增刊1劉延昌,等:新型乙二醇再生塔的研發(fā)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2-8。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)且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)重沸器導熱油出出的水蒸氣(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)入立換熱器式換熱器管程的液量,以便更好地利用熱量控制乙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椅溫度檢測TT再生塔匚藝進(jìn)行∫改造。在原重沸器液位調節閥前柱導熱油進(jìn)增加了回流線(xiàn),使冰點(diǎn)不合格的富液重新回到富液罐循環(huán)再生,此項改動(dòng)導致液位調節閥失去調節作導熱油出用,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)程合格換熱器中產(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)圖改造使塔頂充滿(mǎn)高溫的富液高溫液體回流到常溫富液罐,導致再生塔及富液罐腐蝕嚴重3新型乙二醇再生塔特點(diǎn)2新型乙二醇再生塔的研發(fā)3.l中國煤化工CNMHG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。新型乙二醇再石化工設備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350~500m3.2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1996.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[].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[J.石油化工設備,2009,38(5):104流板,換熱器是上、下折流,重沸器是左、右折流[5]羅桄.溶劑再生塔及其重沸器的腐蝕[門(mén)].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,199322(6):41-44比,填料塔具有生產(chǎn)能力大、分離效率高、壓降小、持[7]王秋靈.再生塔底重沸器的腐蝕和對策[J].腐蝕與護,2004,(10):20-21,25液量小及操作彈性大等優(yōu)點(diǎn)0。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[].石油塔中加裝的填料為波紋板,見(jiàn)圖3?；じg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[煤化工,2003,(5):4851[10中國煤化工理論研究[石油莫北轉油站在2009-07安裝投用新式再生塔截止到2009-12,設備一直正常工作,乙二醇均能一CNMHG(張編)