浅冷装置乙二醇系统故障处理分析

鲁朝娟(大庆油田有限责任公司天然气分公司九大队浅冷站)

概述

乙二醇的性质为：沸点197.6℃、燃点118℃、比重1.1155，在水中的可溶性完全溶解,冰点(100%)-12.5℃、冰点(80%)-45℃。基于以上主要特性，在浅冷装置中，通常采用乙二醇作为防冻液再生循环使用。乙二醇系统主要工艺流程：乙二储罐的贫乙二醇经乙二醇泵打入天然气贫富换热器富气入口和氨蒸发器天然气入口然后到二级三相分离器，这时贫乙二醇吸收天然气中的水分已变成富乙二醇，富乙二醇从二级三相分离器底部出来后进入再生塔塔顶换热器进行换热，然后进入贫富乙二醇换热器，与从再生塔底过来的贫乙二醇进行换热升温，去乙二醇闪蒸罐闪蒸，压力降至0.2Mpa进入再生塔进行脱水，水蒸气从塔顶放空，124℃的贫乙二醇溶液从塔底出来进入乙二醇储罐，与贫富乙二醇换热器的富乙二醇-进行换热后经乙二醇泵在打入乙二醇喷嘴，从而循环使用。流程图：

一、乙二醇系统故障原因分析及解决方案

1.乙二醇系统发生堵塞故障的原因分析

堵塞故障的判断：

(1)乙二醇系统的二级三相分离器、闪蒸罐、再生塔出现乙二醇液位升高，自动调节阀在全开位置，液位不下降；

(2)乙二醇泵掉量；

(3)乙二醇贮罐液位下降。

分析主要原因有：

(1)水分馏塔温度过高、致使碳黑过多堵塞管线，天然气中杂质过多、与乙二醇一起进入乙二醇系统，检修不彻底，使乙二醇系统发生堵塞；

(2)入口过滤器堵塞，乙二醇贮罐液位低，乙二醇泵本身故障；

(3)乙二醇贫富换热器至乙二醇贮罐阀门管线堵塞。

解决的办法：

(1)控制水分馏塔温度在工艺卡范围内，加强游离水排放，清洗堵塞的管线阀门；

(2)清洗泵的入口过滤器，提高乙二醇贮罐的液位，检修乙二醇泵；

(3)清洗疏通乙二醇贫富换热器至乙二醇贮罐间的阀门管线。

2.乙二醇系统故障造成乙二醇损失的分析

乙二醇损失的判断：

(1)水分馏塔顶喷出乙二醇；

(2)乙二醇系统参数波动大，操作不平稳；

(3)二级三相分离器乙二醇液位失真，不易控制；

(4)系统压力、液位等各参数超出工艺卡控制范围；

(5)乙二醇泵活塞密封渗漏，轻烃罐游离水中排出乙二醇。

分析主要原因有：

(1)水分馏塔温度过高或过低造成塔带压，使乙二醇损失；

(2)调节阀失灵，仪表方面的故障；

(3)乙二醇变质，泡沫过多不易聚合，使体积膨胀，部分炮沫随轻

烃流失造成损失；

(4)操作不当；

(5)系统的漏失或不合理的排放和分离。

解决的办法：

(1)控制再生塔温度，二级三相分离器液位；

(2)修复调节阀；

(3)化验乙二醇，更换乙二醇，确保乙二醇质量；

(4)合理操作，严格按操作规程执行；

(5)减少漏失和不正确的排放和的分离。

3.闪蒸罐轻烃液位高的原因及存在问题分析

液位高原因的判断：

(1)闪蒸罐轻烃液位高；

(2)闪蒸罐压力突然升高，塔带压、影响脱水效果。

故障原因及存在问题分析有；

(1)二级三相分离器乙二醇液位过低挟带轻烃过多进入闪蒸罐；

(2)闪蒸罐压力波动大，轻烃液位高，随乙二醇进入再生塔，造成塔负荷过大，温度下降。

解决的办法：

(1)控制二级三相分离器乙二醇液位在正常的操作范围内；

(2)及时排出闪蒸罐内的轻烃，避免轻烃随乙二醇进入水分馏塔。

二、对乙二醇系统下一步设想

1.改造方案

(1)再生塔贫乙二醇出口加一个分离器，以分离乙二醇在运行中生成的碳黑、杂质。这个分离器定期清洗，可以杜绝管线、阀门的堵塞，保证一年的平稳运行至装置大修；

(2)二级三相分离器、闪蒸罐、水分馏塔出口调节阀前装过滤器，定期进行清洗解决因碳黑杂质堵塞调节阀而造成调节失控，给系统带来的参数波动，影响轻烃收率的问题；

(3)闪蒸罐加一条轻烃排放线引至压力排污罐并加调节阀，轻烃随游离水至排污分离器分离，然后通过轻烃泵进轻烃储罐，使烃可以回收利用；

(4)再生塔内部喷头技术改造，即将乙二醇物料分布器由线型喷头改为莲蓬型喷头，使进塔的富乙二醇分布更均匀，水与乙二醇更好的分离。

2.解决方案的效益分析

(1)再生塔出口加分离器，每年直接减少乙二醇系统堵塞造成的故障10次左右，对装置增产增效有可观的经济效益，预计年增轻烃60吨约10万元；

(2)调节阀前装过滤器，使操作平稳，每年减少故障20余次，每次增产轻烃6吨，预计年增加效益20万元；

(3)闪蒸罐加轻烃排放线和调节阀，每年可以回收利用轻烃20吨，此项技术年可增加效益3万元；

(4)水分馏塔内部喷头技术改造，增加脱水效果，减少蒸发器冻堵次数，每年可增加轻烃6吨效益1万元；

(5)更换贫富乙二醇换热器，每年可多产轻烃12吨，增加效益2万元。

结论

乙二醇在天然气初加工生产过程中应用十分广泛，而且起着及其重要的作用，九大队浅冷装置内共有两套乙二醇循环系统，在装置的运行中，对于多掌握一些乙二醇的参数控制、故障处理尤为重要。作为操作人员我们要运用各种方法去观察，及时发现乙二醇系统存在的问题，并且通过现象作出判断。对乙二醇系统发生的故障及时作出处理。

[1]孙爱忠主编，《油气初加工过程》，黑龙江科学技术出版社，1990年6月第一版.

[2]战树麟主编，《石油化工分离工程》，石油工业出版社，1994年1月北京第一版.

[3]姚玉英主编，《化工原理》(上册)，天津科学技术出版社，1992年11月第一版.