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1油田輕烴回收裝置及其生產(chǎn)工藝

油田輕烴回收裝置能夠?qū)τ吞镏械目衫迷偕Y源進(jìn)行合理的利用，對于促進(jìn)油田的可持續(xù)發(fā)展、節(jié)省油田資源有著重要的作用。通過油田輕烴回收裝置能夠使用制冷和增壓的方式來分離輕烴，在處理的過程中會產(chǎn)生多種產(chǎn)品，例如凝析油、干氣、液化氣等等。通過外輸管網(wǎng)將干氣儲存或管輸并作為商品天然氣提供給所需的部門。因此在對輕烴回收裝置進(jìn)行設(shè)計時要考慮到其主要原料是氣井氣和原油伴生氣。使用天然壓縮機(jī)冷卻和壓縮原油伴生氣，并對其進(jìn)行分離，分離出的氣會進(jìn)入氨蒸發(fā)器進(jìn)行制冷。在完成制冷之后，分離出的氣相就會進(jìn)行第二輪制冷，然后進(jìn)入膨脹機(jī)組進(jìn)行絕熱膨脹制冷。經(jīng)過換熱之后，得出的氣相溫度較低，并混合脫乙烷頂部的不凝氣相，最后進(jìn)入換熱器進(jìn)行制冷換熱，膨脹機(jī)組對其進(jìn)行增壓，增壓得出的干氣是一種重要的外輸氣體。

2改造油田輕烴回收裝置工藝過程中存在的問題

在停止膨脹制冷系統(tǒng)的運行之后，就會從的原有伴生氣中產(chǎn)生原料氣，這些原料氣會進(jìn)入初級分離器，由初級分離器對其進(jìn)行雜質(zhì)和游離水處理，并將其送入天然氣壓縮機(jī)，由天然氣壓縮機(jī)對其進(jìn)行換熱和壓縮。在完成脫水和換熱之后，將這些原料氣輸入分離器，從而分離出輕烴，然后使用氨蒸發(fā)器來進(jìn)行制冷，制冷的溫度約為零下19-30攝氏度。完成制冷之后將進(jìn)入低溫分離器，對其進(jìn)行分離。完成分離之后結(jié)合脫乙烷頂部的氣體，并通過干氣管網(wǎng)將干氣外輸。制冷出來的輕烴進(jìn)入脫乙烷塔和脫丁烷塔，進(jìn)行脫乙烷處理，得出的成品就是液化石油氣。如果要產(chǎn)生戊烷和丁烷，可以把塔底輕質(zhì)油放入下一個程序，就能夠得出相應(yīng)的成品。油田輕烴回收裝置的整個工藝過程中第一步是增壓，然后是制冷，接著分離而產(chǎn)生輕烴，最后將輕烴和伴生氣進(jìn)行混合處理，并將其外輸。由此可見，制冷是整個輕烴回收裝置生產(chǎn)工藝中最重要的一個步驟，裝置內(nèi)輕烴的收率和所消耗的能量都會受到制冷效果的好壞的影響。當(dāng)前油田輕烴回收裝置所產(chǎn)生的輕烴收率并不高，其含量為正乙烷1.96%、異戊烷2.18%、異丁烷3.12%、丙烷14.38%、乙烷16.41%、甲烷59.24%。造成油田輕烴回收裝置中輕烴的收率不高，以及消耗的能量過大的原因主要有以下幾個方面。①壓縮機(jī)換熱之后所分離的溫度與其本身的溫度就有過大的差距，加了氨的蒸發(fā)量，這也使安壓縮機(jī)的負(fù)荷有所增大。特別是在溫度較高的夏季還可能會出現(xiàn)氨壓縮機(jī)的自動停機(jī)保護(hù)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了正常的生產(chǎn)進(jìn)程，而且還需要對其進(jìn)行維修，又增加了相應(yīng)的維修費用。盡管遼河油田處于北方地區(qū)，夏季的炎熱天氣不多，但是氨壓縮機(jī)自動停機(jī)保護(hù)的現(xiàn)象仍然可能出現(xiàn)。在某些小的輕烴處理站，氣體經(jīng)過低溫分離器的分離之后會直接結(jié)合脫乙烷，在輸入外輸管網(wǎng)之前沒有進(jìn)行有效地復(fù)熱，從而浪費了一部分低溫天然氣，造成不必要的能量損失。外輸管網(wǎng)還會由于天然氣溫度過低而出現(xiàn)凍結(jié)。

3改造油田輕烴回收裝置生產(chǎn)工藝的具體措施

3.1改造原油伴生氣裝置的工藝流程

油田輕烴回收裝置中，原油伴生氣具有非常重要的作用，因此必須對原油伴生氣的裝置工藝進(jìn)行合理的改造。過濾式分離器將裝置內(nèi)的原油伴生氣中的水除去，同時也要除去原油伴生氣中存在的小部分烴和少量的固態(tài)雜質(zhì)，并將氣相注入二級往復(fù)式壓縮機(jī)組。注意如果需要用到兩臺以上的壓縮機(jī)必須使用并聯(lián)，使用二級復(fù)式壓縮機(jī)組對其進(jìn)行增壓。經(jīng)過冷卻之后，壓縮機(jī)出口處的氣體就可以進(jìn)入換熱器，如果使用兩臺以上的換熱器必須使用串聯(lián)。使用換熱器對其進(jìn)行預(yù)冷，然后再將經(jīng)過預(yù)冷的氣相輸入三相分離器，分離器能夠去除氣相中的小部分液態(tài)氫和冷凝水。之后再將其輸入換熱器進(jìn)行冷量回收，再將其外輸。使用換熱回收器來收集液相，對其進(jìn)行能量回收之后將其輸入脫乙烷塔，經(jīng)過塔頂氣換冷之后，得到干氣并進(jìn)行外輸。脫乙烷塔會對塔底的液相進(jìn)行2次分割，從而得到少量的輕烴和液化氣。

3.2改造換熱器

換熱器的選擇對于改造油田輕烴回收裝置的生產(chǎn)工藝非常重要。一般使用氨制冷壓縮機(jī)作為輕烴回收的主要裝置，因此必須對其蒸發(fā)溫度和型號予以足夠的重視。要注意蒸發(fā)溫度是否合理，以及什么型號的壓縮機(jī)具有最好的冷凍效果等等。一般情況下干氣外輸?shù)臏囟燃s為21℃，蒸發(fā)溫度約為零下20℃至零下30℃。要對二者溫度的偏差進(jìn)行仔細(xì)的估量，然后進(jìn)行相應(yīng)的改造，使輕烴的收率得到提高。對于油田輕烴回收裝置中能量回收率較低的問題，不僅要考慮到換熱器的型號，還要考慮到低溫部分的保溫效果，例如閥門、工藝管線等是否具有良好的保溫效果。當(dāng)前大部分的工藝管線都是用巖棉來進(jìn)行保溫，保溫效果不高，造成較多的能量流失，甚至造成周圍的結(jié)冰。因此應(yīng)該使用有良好的保溫效果的保溫材料，使裝置中的能耗得到進(jìn)一步降低。

3.3改造制冷裝置

對制冷裝置的改善非常重要，是改造油田輕烴回收裝置生產(chǎn)工藝中的一項重要內(nèi)容。首先，要對油田輕烴回收裝置中的淺冷裝置進(jìn)行改造，將油田氣壓的壓縮控制在1.2-1.5MPa之間，可以使用氨吸收制冷或者氨壓縮制冷的方式來進(jìn)行制冷。其次，通過冷卻油天氣的方式進(jìn)行輕烴的回收，并將溫度控制在零下19-25攝氏度之間。如需增加一套膨脹機(jī)組壓縮設(shè)備，就應(yīng)該對制冷的溫度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，一般以零下55-75℃為宜。這樣可以對淺冷干氣內(nèi)的干氣和液化氣進(jìn)行回收，不僅能夠使油田回收裝置改造的成本得到壓縮，還可以使油田輕烴回收裝置所產(chǎn)生的干氣內(nèi)產(chǎn)量得到大幅度的提高，將其提供給乙烯工業(yè)作為生產(chǎn)原料。

4結(jié)語

通過改造油田輕烴回收裝置生產(chǎn)工藝之后，調(diào)整了氨氣蒸發(fā)器的出口溫度和換熱器的直徑長度，并對換熱器的溫度進(jìn)行了控制，從而提高了冷量的利用率和外輸干氣的溫度。為了解決冷量過低的問題，使用了具有良好的保溫效果的保溫材料，使運動過程中的能耗得到了降低。使用低溫分離法來對凝析油含量較低的天然氣進(jìn)行處理，使天然氣的烴露點得到了控制。對氣體節(jié)流之后的溫度進(jìn)行了控制，使外輸氣的烴露點得到了滿足。通過對油田輕烴回收裝置生產(chǎn)工藝進(jìn)行改造能夠促進(jìn)油田的可持續(xù)發(fā)展、降低能耗。

作者：胡忠建 單位：遼河油田經(jīng)濟(jì)貿(mào)易置業(yè)總公司石化輕烴廠