天然气深冷站装置优化运行.doc

天然气公司深冷站装置优化运行摘要：对南压深冷装置近几年的运行状况及设备、工艺、仪表和电气等设备存在的问题，进行了分析和研究，提出解决方法，对系统进行优化。关键词：南压深冷 存在问题 优化1.深冷装置概况南压深冷装置主要设备是利旧原萨中深冷装置的天然气深冷分离回收轻烃装置，主要产品是干气和C2组分以上的液态烃。主要流程：原料气从湿气阀组进入南压深冷处理装置，经原料气压缩单元增压后，到分子筛脱水单元进行深度脱水，脱水后原料气去冷冻分离单元，通过丙烷制冷机组预冷、膨胀机制冷和脱甲烷塔分离，得到干气和轻烃。深冷干气少部分作为站内燃料气，其余做为商品气进入外输气系统；轻烃去罐区储存，经外输泵加压后输往轻烃总库；污水排至污水处理装置，处理合格后向水渠排放。2. 压缩系统的优化运行21燃气轮机润滑油温度高夏季，燃机润滑油温度逐渐上升，温度已高达70（停车联锁值为74），查找原因，初步判断是由于冷却器换热效率下降，利用停机时间对润滑油冷却器进行了机械清洗，但启机后效果不明显，油温还是没有降的趋势。由此我站采用了在油冷器上面进行喷淋的方法，可以保证油温在68，维持燃机运行。但这种方法一是浪费水资源，再则对润滑油冷却器本体来说也会造成腐蚀，最后，对周围的环境产生破坏。从中可以看出是由于油冷器换热面积小，换热量不够造成润滑油温度偏高，给深冷装置平稳运行带来了隐患。针对这一情况，我站于今年检修将换热面积为29.5m2换成了换热面积为40m2新的换热器，现在已经运行将近一个月时间了，油温一直保持在60，有效地避免了因润滑油温度高而造成的停机。22空冷器出口温度高的优化运行夏季随着环境温度升高，各级间空气冷却器出口温度也随之上升，最高时已达到62。分析其原因，是由于空冷器风扇电机功率小，当风扇角度调大时，负荷增大，电机会由于过流而跳闸，为此，站队只有采取用消防水进行喷淋的方法，但这种方法只能暂时降低空冷器出口温度，无法从根本上解决，而且还会使空冷器管束翅片上结垢，影响换热效率。针对这一情况，提出了更换一个功率较大的电机，当风扇角度调大时，能够保证电机正常带动，从而产生更大的空气流动量，使原料气温度降低。这个项目今年已经实施，目前来看，空冷器出口温度保证在40左右，满足了装置的运行的工艺条件。23入口分离系统的优化天然气公司深冷站在启机时，装置发生强烈的振动，装置运行后，压缩机多次发生喘振现象，严重影响了装置正常平稳运行。经过技术分析，判断原料气入口管线及分离器内存有积液，液体无法被气流带入分离器的储液段，都囤积在分离器入口管线中，阻碍了进入分离器的气流。启机时，液体产生冲击，造成管线强烈振动，并且使进入压缩机的原料气气流不稳定，引起压缩机喘振。为了能够将积液有效地排出来，我们则在入口管线上加装一根排液线，使积存在入口管线和分离器中部的液体直接排放到分离器底部的排污管线内。在这根管线加装一个手动阀，控制液体的排放。在手动阀的下部加装了一个看窗，可以看到液体是否排放干净，当看窗内没有液体流过时，将手动阀关闭，防止气体进入排污系统，造成浪费。并且我们在冬季安全生产措施中还规定，在冬季，每周进行排放一次，保证入口管线中不存积大量的液体。经过这个改造后，天然气公司深冷站在以后的启机过程中，入口管线再没有发生振动现象；在正常运行过程中，压缩机也没有发生过因气流不稳定而产生的喘振现象，从而保证了装置的长周期安全平稳地运行。3.冷冻系统的优化运行31膨胀机系统的安装天然气公司深冷站投产以来制冷设备主要以丙烷压缩机组和JT节流阀为中心，脱甲烷塔塔顶温度只能达到-53，远远达不到深冷的需要。膨胀机是保证制冷温度达标的主要设备，今年检修期间，天然气公司深冷站安装膨胀机后，装置各项参数都得到了优化，具体如下： 序号主 要 参 数检修前检修后1原料气处理量（104m3/d）53632外输气量43543脱甲烷塔塔顶温度（）-50-804轻烃产量（t/d）851255轻烃收率1.401.90从上表可以看出，膨胀机的安装，提高了装置的负荷，大大提高了深冷装置的处理能力，使深冷装置的主要产品干气和液态烃都有大幅度的提高。32脱甲烷塔塔底泵的优化南压深冷装置有3台屏蔽电泵负责对脱甲烷塔底轻烃经加压、计量后送至轻烃罐区。由于安装设计考虑不足及人为操作不当，自深冷站投产以来，先后造成2台泵损坏反厂修理。造成严重的经济损并且严重威胁到安全生产。为了确保屏蔽电泵的正常运行，避免由于由于外界因素（比如人为操作错误）而引起的运行事故，站队组织技术人员进行分析，寻找到解决的方法：321.在泵的出口安装一个限流孔板，可以控制泵的最大流量，孔板可以保证屏蔽电机转子腔的压力差不低于最低压力差标准。此最小压力差可保证转子轴向力自动平衡，也是保证内循环液正常循环的重要前提，另外，流量孔板还可以避免电机过载现象。322.在泵的入口安装一个液位仪表开关，在泵内液体发生汽化的情况下仪表开关动作，联锁保护停机，防止因液体气化烧毁轴承和电机的事故。经过改造后，运行状态良好，屏蔽泵各种性能指标都在规定范围内，解决了电机经常过载停车问题及损坏泵的事故。 4.轻烃储运系统的优化运行41轻烃储罐操作过程的控制天然气公司深冷站轻烃储运系统包括三个深冷储罐和两个浅冷储罐，两台深冷轻烃外输泵和两台浅冷轻烃外输泵。虽然系统操作较为简单，但也必须引起足够的重视，操作不当对轻烃收率的影响是不可估量的。在操作中，我们本着“不过量充填，不超压，不抽空，不随便排放”的原则。深冷储罐液位控制在60%以下，压力控制在1.201.90MPa，外输时，液位控制在10%以上。42 轻烃储存系统的优化由于南压浅冷罐区离道路太近，很不安全，在深冷建成后，准备拆除浅冷罐区。因此浅冷产烃将进入到深冷罐区浅冷罐内，同时，深冷装置压缩系统分离出的重烃也将排入浅冷罐，当浅冷罐检修时，深冷站的重烃无法排放，造成深冷站无法运行。为了保证深冷站能够正常运行，现将深冷轻烃储罐入口管线与重烃管线相连，中间用阀门隔开，在浅冷站及浅冷罐检修时，打开此阀门，可使深冷重烃直接进入深冷轻烃储罐。由于轻烃储罐是高压危险物容器，管线及设备不能任意开口，在接入口上我们就选择了罐底前部的预留法兰作为接入口，保证了深冷罐使用的安全性。43轻烃外输系统的优化天然气公司深冷站不仅承担着南压深冷烃的储存，而且还承担着南压浅冷烃的储存任务。由于深冷烃和浅冷烃在组分上的不同，储存时要求储罐的控制温度、压力也不相同，并且使用用户也不一样。深冷烃的组分较轻，压力也较高，输至总库与浅冷烃混存时，就要对深冷烃进行降压处理，从而造成深冷烃的损失。为了避免造成深冷烃的损失，浅冷烃和深冷烃分别进行外输，经过外输泵增压后，将原本一条外输管线改造成两条管线（1#线和2#线），分别输送到轻烃总库进行储存，避免了深冷轻烃的降压处理，降低损耗的同时也保证了安全。5.循环水系统的优化运行51循环水泵与消防水泵出口管线相连天然气公司深冷站循环水泵现有两台，设计是一开一备。循环水设计给水温度30，回水温度40。由于夏季气温高，循环水给水温度大于38，为保证装置安全平稳运行，只能被迫启两台泵维持运行，这种运行方式：一是无备用泵、二是一旦有一台泵出现问题，将造成整套装置停运。天然气公司深冷站现有三台消防水泵,每台设计流量486 NM3/H。现将循环水泵进出口汇管和消防水泵进出口汇管相连通线,连通线上加装截止阀。使用时，关闭消防水罐出口阀，打开消防水和循环水汇管连通阀，启动一台消防水泵，水量达到400 NM3/H, 消防水系统带压，循环水系统正常运行。有突然事件，可以直接使用消防栓和消防水泡，大量用水可以打开消防水罐出口阀，关闭消防水和循环水汇管连通阀。改造后既然满足循环水生产需求，又达到了消防系统备用状态。6.污水系统的优化运行61污水罐的安装南压浅冷装置产生的污水排到南压深冷装置二次闪蒸罐后，二次闪蒸罐的容量明显不够，已经无法满足现在的工艺条件，因此，在原二次闪蒸罐的旁边加装一个污水罐，专门接收浅冷来的污水，沉降分离后，将重烃输至浅冷重烃罐，污水输至工业污水间进行处理。深冷装置的污水系统包括二次闪蒸罐、两台污水泵、两台重烃泵、一个沉降池、一套工业污水处理装置。承担着深冷装置除油器、压缩系统和再生气系统以及浅冷罐分离出来的污水分离及外排，在正常情况下，可以满足深冷站内污水处理的需要。浅冷污水系统改造后，所有的污水都将输至深冷装置，现在的二次闪蒸罐的容量明显不够，浅冷污水来量多时，缩短了污水分离时间，造成污水分离不净，还会造成沉降池含烃的后果。现在，在二次闪蒸罐旁加装一个污水罐，专门用来接收浅冷来污水，确保浅冷污水在罐内的分离时间及效果，最大限度地回收浅冷污水中含的重烃。另外，污水罐与二次闪蒸罐相连，当污水罐满罐时，可以将浅冷来污水少部分排到二次闪蒸罐中，从而来保证浅冷污水的分离。62重烃泵、污水泵的更换天然气公司深冷站的二次闪蒸罐是将深冷、浅冷来的含油污水进行水、烃、气三相分离，水进入到工业污水装置进行处理，气则排到火炬系统，而烃则由重烃泵增压后输至浅冷储罐进行储存。由于重烃泵、污水泵采用的都是柱塞泵，在运行时，允许有一部分漏量。在泵房内，虽然有轴流风机，但也无法全部将产生的挥发气体进行外排，造成泵房内可燃气体浓度超高，使装置存在着严重的安全隐患。针对这一问题，我们将重烃泵、污水泵由原来的柱塞泵更换成密封较好的隔膜泵，这样，就可以有效地避免重烃的泄漏，降低了重烃泵房内可燃气体的浓度，从而降低了深冷装置着火爆炸事故的发生率，保证了深冷装置的安全运行，同时，也避免了重烃泄漏率，减少了重烃的损失。7.火炬系统的优化运行71火炬线的改造 南压深冷装置在设计时，火炬放空线与浅冷装置同用一条线，在装置进行检修时，要求火炬系统停止运行。由于分公司的统一安排，南压深冷装置与南压浅冷装置不能同时检修，这样，当南压深冷装置或南压浅冷装置检修时，为了保证另一个站队的安全平稳运行，火炬系统就无法停止运行，给安全生产带来不便。因此，我们对火炬线进行改造，将浅冷装置的放空线用一条线，深冷装置的放空线也用一条线，两条线在进入火炬头前汇合，在汇合前各自加装一组法兰片，并安装一个眼镜盲板，当其中一个装置要停机检修时，将该装置的眼镜盲板盲死，保证该装置与火炬系统进行隔离，另一套装置还能够继续运行。72二次闪蒸罐伴热线的改造二次闪蒸罐是将浅冷来的含油污水进行三相分离的主要设备，在冬季，为了保证二次闪蒸罐能够正常工作，需给二次闪蒸罐进行伴热处理。原来二次闪蒸罐采用的是内伴热，即在二次闪蒸罐内部通入一条蒸汽伴热线，保证二次闪蒸罐内的介质温度。在冬季，蒸汽伴热投用时，温度较高，且不好控制，此时，二次闪蒸罐内的重烃则受热挥发，随气体进入火炬放空管线，由于冬季环境温度较低，被挥发的重烃蒸汽在放空管线中又被冷凝成液体，随气体进入火炬头，被分离到火炬筒底，当液位超高时，烃随气体进入到火炬顶部，产生下火雨现象，产生较大了隐患。我们现在将二次闪蒸罐内伴热改成了外伴热，即将伴热线改在二次闪蒸罐罐体与保温之间，这样保证了罐内介质的适当温度，有效地避免了烃气进行火炬筒底。另外，我们要求岗位操作人员每两小时对火炬筒底进行检查，防止火炬筒底液位超高现象的发生。73火炬分离罐的安装南压浅冷装置采用的是往复式压缩机进行增压，启停机频繁，而且在启停机时需要进行大量的放空。当深冷装置二次闪蒸罐各室的液位高时，浅冷装置的进行大量放空时，气体会将二次闪蒸罐内的液体带入火炬头，造成火炬头内积液，下火雨现象。为此，我们在二次闪蒸罐后加装一个火炬分离罐，使浅冷气体出二次闪蒸罐后进入到火炬分离罐，将带出的液体在火炬分离罐内分离，保证进入火炬管线内的气体不带液，保证了火炬系统的安全运行。同时，要求岗位工人每小时对火炬分离罐进行检查，当达到一定液位时，及时将液位排放，避免因火炬分离罐满罐而造成火炬系统带液。8.装置现在存在的问题经过以上的优化，确保了深冷装置的安全运行，但也存在