提高联合站轻烃回收率QC(油气集输大队)概要

提高联合站轻烃收率 提高联合站轻烃收率 小组名称 油气集输大队 QC 小组 发 表 人 周小瑜 单位名称 中原油田分公司采油二厂油气集输大队 二 九年十二月八日 中原油田 2009 年度优秀 QC 小组成果推荐材料 提高联合站轻烃收率 2 目 录 一 小组概况 1 二 选题理由 2 三 现状调查 2 四 活动目标 4 五 原因分析及要因验证 5 六 制定对策 7 七 对策实施 9 八 效果评价 12 九 体会及下步打算 14 提高联合站轻烃收率 1 提高联合站轻烃收率 一 小一 小组组概况概况 表 1 小组名称油气集输大队 QC 小组成立时间2005 年 12 月 课题类型现场型注册编号 活动时间2008 9 2009 12活动次数19 次 活动出勤率100 QC 教育学时72 小时 制表 周小瑜 时间 2009 年 1 月 8 日 表 2 小小组组成成员简员简介介 序号姓名年龄文化程度职务 职称 组内分工备注 1彭红岩35本科工程师方案策划 全面实施 2李清龙42本科工程师制定方案 3夏宝华39本科高级工程师制定方案 4刘 伟40中专工程师可行性论证 现场实施 5周小瑜34大专助理工程师可行性论证 现场实施 6刘 海26本科助理工程师 现场调查 7 陈 刚 36大专技术员效果检查 8肖国洪43中专工程师现场实施 9沈玉庆43大专工程师现场实施 10李 刚34大专工程师现场实施 11李庆玲35中专助理工程师现场实施 12吴智雄35大专工人现场实施 提高联合站轻烃收率 2 制表 周小瑜 时间 2009 年 1 月 8 日 二 二 选题选题理由理由 采油二厂油气集输大队共管辖联合站三座 2007 年通过分公司对我厂集 输系统整体优化调整 已分别于 2006 年 11 月和 2007 年 9 月完成三座联合 站优化改造的主体工程 通过把濮一联 濮二联低含水原油输送至濮三联集 中进行电脱水 稳定处理 减低原油集输处理成本 集输系统整体优化调整 后 濮三联原油稳定系统处理量增加 42 9 使稳定系统存在问题日益显现 如冷却水流量不足 浮头式冷却器易结垢 不凝汽不能完全冷却等 造成轻 烃收率较低 不凝汽含有大量重组分进入天然气管网后 管线冬季产生大量 凝析液使天然气计量误差增加 严重影响锅炉 加热炉燃烧器的正常运行 凝析液排入排污池后 油气浓度大 存在较大安全隐患 为了解决上述问题 我们将提高濮三联轻烃收率作为 2009 年小组课题 三 三 现现状状调查调查 一 濮三联原油稳定工艺简介 濮三联采用负压闪蒸稳定处理工艺 负压稳定处理装置在原油电脱水工 艺之后 进装置的未稳定原油经过加热之后进入稳定塔闪蒸 进塔温度 80 85 闪蒸分离后的稳定原油直接进入净化油罐或输油泵外输 闪蒸 气由负压螺杆压缩机从稳定塔塔顶抽出 依次进一级 二级浮头式冷却器 经过冷却后凝析液进一 二级凝液罐 不凝气再进三相分离器进行气 液分 离 分离后分别将得到液态轻烃压入轻油罐 不凝气进天然气管网 工艺流程 见图 1 提高联合站轻烃收率 3 二 濮三联稳定系统轻烃收率的因素 1 冷却器 濮三联稳定系统闪蒸汽冷却采用压缩机进出口两级冷却工艺 主要设备 为水冷浮头式冷却器 冷却水年平均温度 18 一级冷却器进口温度 75 出口 47 二级冷却器进口温度 70 出口 45 进天然气管网平均温度 34 由上述数据可知 由于闪蒸汽冷却后进天然气管网温度仍然较高 两 级冷却工艺不能完全满足冷却要求 2 不凝汽 稳定系统闪蒸汽经过两级冷却后进入天然气管网 由于重组分不能完全 压 缩 机 稳 定 塔 一 级 冷 却 器 二级冷 却器 加热炉 闪蒸气 不 凝 气 进 气 管 网 脱 水 器 来 油 进 外 输 泵 轻油外销 分离器 二级凝液罐 一级凝液罐轻油罐 图 1 濮三联原油稳定工艺流程示意图 提高联合站轻烃收率 4 分离 冬季大量凝析液在天然气管网末端析出 只能通过排污系统排入排污 池 最后挥发至大气中 不凝汽重组分大量流失影响轻烃收率 3 冷却水 濮三联清水管网共包括浮头式冷却器冷却水 压缩机润滑油冷却水 锅 炉用水 注水泵润滑油冷却水 生活用水等几部分 清水管网经过数次维修 改造 地下管线繁杂 各设备 设施用水不均衡 导致稳定系统冷却水流量变 化大 冷却水量不足 4 其它方面因素 1 参数控制方面对轻烃收率影响 塔顶负压控制在 0 03 0 05Mpa 并且随着电脱水器处理量的变化 塔顶负压变化剧烈 负压螺杆压缩机排气温度控制在 50 60 控制温度偏低 不凝汽压力控制在 0 23Mpa 压力控制偏低 2 设备因素 浮头式冷却器结垢 导致换热系数降低对轻烃收率影响 稳定塔塔盘结盐 造成有效蒸发面积减小对轻烃收率影响等 四 活四 活动动目目标标 1 目标制定 经小组成员讨论 小组活动目标是 将濮三联原油稳定轻烃收率由 2 2 提高到 3 0 以上 降低凝析液对天然气计量的影响 消除热力设备燃 提高联合站轻烃收率 5 气燃烧器易熄火等安全隐患 图 2 2 2 3 0 0 1 2 3 4 5 轻烃收率 现状目标 制图人 刘海 时间 2008 年 12 月 24 日 图 2 小组活动目标 2 目标可行性分析 小组成员中大部分为常年研究油气集输的专业技术人员和现场经验丰 富的一线操作工人 技术力量较强 从濮城油田集输系统优化改造中总结出丰富经验 五 原因分析及要因五 原因分析及要因验证验证 1 原因分析 小组成员针对影响轻烃收率的主要原因进行了分析 并绘制了 关联图 见图 3 提高联合站轻烃收率 6 制图人 周小瑜 时间 2008 年 12 月 8 日 图 3 影响轻烃收率因素关联图 由图三可知 影响轻烃收率的主要因素有 4 个 工艺方面存 在不足 参数控制因素 设备因素 其它因素 2 要因验证 小组成员针对末端因素进行了逐一验证 1 工艺方面存在不足 对轻烃收率影响较大 并可通过工艺 改造进行弥补 故小组成员把这一因素确定为要因 目前 濮三联稳定系统采用负压螺杆压缩机进 出口两级冷 轻烃收率轻烃收率 冷却器因素 冷却水因素 不凝汽因素 工艺方面存在工艺方面存在 的不足的不足 参数控制因参数控制因 素素 冷却器结垢 设备因素设备因素 稳定塔结盐 其它因素其它因素 提高联合站轻烃收率 7 却工艺 冷却不完全是影响轻烃收率的主要原因 稳定系统闪蒸汽经过两级冷却后进入天然气管网 携带大量 重组分 不凝汽重组分大量流失是影响轻烃收率的重要原因 清水管网地下管线繁杂 稳定系统冷却水流量变化大 冷却水量不 足是影响轻烃收率的另外一个重要原因 2 参数控制因素 有时操作不当 造成参数不合理 我们加大职工技术 培训 岗位练兵 并制定了操作规范 严格按操作制度执行 通过考核情况看 参数可控制在合理范围内 故为非要因 3 设备因素 因长期运行势必造成设备结盐 结垢等 降低设备运行效 率 可通过高压射流除垢 水洗等工艺解决 故小组成员把这一因素确定为 另一要因 浮头式冷却器结垢 导致换热系数降低 稳定塔塔盘结盐 造成有效蒸发面积减小等 4 其他因素对轻烃收率影响不大 故为非要因 六 制定六 制定对对策策 1 提出对策 提高联合站轻烃收率 8 表 1 对策计划表 要因现状分析对策计划 对策一 采用其它稳定工艺 工艺方面 存在不足 濮三联稳定系统采用 负压螺杆压缩机进 出口两 级冷却工艺 冷却不完全 稳定系统闪蒸汽经过 两级冷却后进入天然气管网 携带大量重组分 不凝汽重 组分大量流失 清水管网地下管 线繁杂 稳定系统冷却水 流量变化大 冷却水量不 足 对策二 通过工艺改造 增加负压螺杆压缩 出口三级冷却装置 新建天然气回收轻烃装 置 对冷却水进行改造 与锅炉用水 生 活用水彻底分离 对策三 采用添加化学除垢 除盐剂 设备长期 运行 结盐 结垢等 浮头式冷却器结垢 导致换热系数降低 稳定塔塔盘结盐 造 成有效蒸发面积减小等 对策四 制定定期高压射流除垢 水洗除 盐计划 制表人 周小瑜 时间 2008 年 11 月 6 日 2 可行性分析 1 工艺方面 提高联合站轻烃收率 9 对策一 能有效增加轻烃收率 但投资太大 施工工程量大 不经济 对策二 能显著增加轻烃收率 投资成本较少 施工简单 针对性 强 可行性强 2 设备长期运行 结盐 结垢 对策三 投资大 环境污染大 可行性差 对策四 投资小 见效快 可行性强 3 制定对策 表 2 对策表 要因对策目 标措 施地点实施日期实施人 工艺 方面 存在 不足 通过工艺改 造 消除工 艺方面的缺 陷 提高轻 烃收率 1 通过工艺改造 增加负压螺杆压缩出 口三级冷却装置 2 新建天然气回收 轻烃装置 3 对冷却水进行改 造 与锅炉用水 生活用水彻底分离 濮三 联稳 定岗 2008 10 2 009 10 油气集 输大队 QC 小组 成员 设备 长期 运行 结盐 结垢 通过高压射 流除垢 水 洗等工艺解 决设备结盐 结垢问题 提高设 备运行 效率 增加轻 烃收率 可通过高压射流除 垢解决浮头式冷却器 结垢 导致换热系数 降低问题 采用定期水洗工艺 濮三 联稳 定岗 每年对塔 盘水洗一 次 每两年 对冷却器 高压射流 除垢一次 油气集 输大队 QC 小组 成员 提高联合站轻烃收率 10 清除稳定塔塔盘结盐 制表人 周小瑜 时间 2008 年 10 月 10 日 七 七 对对策策实实施施 1 根据对策 结合现场实际 经过对多种方案的论证 我们提 出了如下改进 1 在濮三联稳定班加热炉区原 3 4 加热炉中间空余处新安装 压 缩 机 稳 定 塔 一 级 冷 却 器 二级冷 却器 不 凝 气 进 气 管 网 进 外 输 泵 轻油外销 分离器 二级凝液罐 一级凝液罐轻油罐 三级凝液罐 三级冷却器 新建部分 提高联合站轻烃收率 11 图 4 原油稳定工艺改造后流程示意图 2 稳定系统闪蒸汽进入天然气管网 携带大量重组分 为回收 这些重组分 在天然气管网增加冷却器及风冷换热器 增加轻烃收 率 现场应用见图 5 工艺原理见图 6 图 5 天然气中轻烃回收的现场应用 天 然 气 缓 冲 罐 凝 液 罐 进轻烃回收罐 去产销厂 浮头式冷却器 提高联合站轻烃收率 12 图 6 天然气中轻烃回收流程示意图 3 针对濮三联清水管网地下管线繁杂 稳定系统冷却水流量 变化大 冷却水量不足的问题 对濮三联清水管网进行了工艺改造 使稳定冷却水与生活用水 锅炉用水等彻底分离 保证了浮头式冷 却器的供水压力 效果明显 2 设备因素 因长期运行设备结盐 结垢等 降低设备运行效率 1 浮头式冷却器结垢 导致换热系数降低 制定高压射流除垢计划 每 两年对冷却器除垢一次 2008 年 8 月对一 二级冷却器实施一次 目前运行 良好 效果明显 2 稳定塔塔盘结盐 造成有效蒸发面积减小 制定稳定塔水洗计划 每 办年水洗除盐一次 2009 年 9 月实施一次 至今运行平稳未发生塔盘盐堵现 象 风冷换热器 提高联合站轻烃收率 13 八 效果八 效果评评价价 1 通过对对策措施实施后 轻烃收率明显增加 1 在原冷却工艺基础上增加压缩机出口三级冷却器及配套凝液罐后 轻烃产量日均增加 1 2 吨 2 在天然气管网增加冷却器及风冷换热器 改造后经现场测试 效果较明显 现场测试数据 时间 2008 月 3 月 8 日 22 00 2008 月 3 月 9 日 6 00 天气 晴 北风 2 3 级 气温 3 12 地点 濮三联 1 冷却器 天然气温度 10 8 20 6 回收轻烃 分离器 1200 回收轻烃液位 85cm 计算轻油量 m R2 h 0 62 700 0 85 672 6 kg 按冬季 5 个月 150 天计算 全年增产 m 总 672 6 kg 150 天 2 台 201 8 吨 3 对濮三联清水管网进行了工艺改造 使稳定冷却水与生活 用水 锅炉用水彻底分离 每天轻烃产量增加 2 1 吨 2 浮头式冷却器高压射流除垢和稳定塔塔盘水洗以来 运行良 好 未影响轻烃收率 提高联合站轻烃收率 14 上述措施从 2008 年 11 月开始实施 2009 年 11 月实施完毕 轻烃收率大幅提高 2009 年 11 月 21 日 12 月 30 日 十天平均日产 轻油 42 3 吨 与去年同期对比增产 6 1 吨 轻烃收率由措施实施前 的 2 2 提高目前的 3 1 并减小了凝析液对天然气计量 消除了锅炉 加热炉燃烧器易熄火 排污池油气浓度大的安全隐患 全面实现了活动目 标 效果对比图见图 7