溴化锂直燃机在天然气工业中的应用

2015-03-23张强大庆采油采油二产生产准备大队黑龙江大庆163000

化工管理 2015年22期

张强(大庆采油采油二产生产准备大队, 黑龙江大庆 163000)

0 引言

某气田的集中处理站凝析气处理系统中现在主要包括三个问题:首先，天然气从凝析气一级分离器出来，在进入到二级分离器的时候具有过高的温度，从而导致二级分离器只有较少的液烃分离出来，最终使得液化气的产量受到了严重的影响；其次，进入到气压缩机具有过高的温度，因此使得压缩机排量降低，导致非常多的天然气放空；最后，表面蒸发式空冷器在液化气分馏塔塔顶冷凝器中不能够达到相应的使用指标，因此液化气分馏塔生产的液化气无法被全部液化。凝析气进站温度比设计温度高是导致前两个问题的主要原因，设备无法与现场环境条件相适应是导致后一个问题的主要原因。

1 溴化锂制冷技术概述

溴化锂直燃机能够将温度稳定的冷却水提供出来，这样就能够使液化气分馏塔塔顶冷凝器存在的结垢、结盐的问题和凝析气进站温度高的问题得到很好的解决。经过分析研究，我们可以发现，对凝析气分离器的天然气温度进行控制就能够将较高的凝析气进站温度所造成的问题很好的解决。

2 选择制冷方案

为了能够对天气的温度进行有效的控制，一共提出了3种不同的冷却方案:首先是选择溴化锂直燃机进行制冷，将冷水提供出来，然后利用换热器使冷水和天然气之间实施热交换，从而能够对天然气的温度进行控制。其次是选择继承低温水作为直接的冷源提供，随后利用换热器使冷水和天然气之间实施热交换，从而对天然气的温度进行控制。最后是选择喷雾式空冷器对天然气进行直接的降温[1]。

选择地层水降温方案具有简单的参数控制、运行平稳、很少受环境影响、较小的电力消耗、较小的投资、简单的工艺流程等优点；其不足之处是主要设备存在着腐蚀、结垢、结盐等各种问题，同时还具有较高的运行费用、无处排放以及较大的水资源使用量等问题。

选择喷雾式空冷器方案具有较低的运行费用、较低的投资、原理简单的优点，同时还能够对冬季的环境温度进行充分的利用；其不足之处就是具有较高的水质要求，当时当地的地下水具有比较大的含盐量，因此必须要对地下水进行严格的处理。除此之外，当地具有非常大的风沙，空气中具有较高的含盐量，如果翅片管束中进入湿空气，就很容易发生结垢以及结盐的现象。

3 溴化锂直燃机的具体应用

天然气水冷却器为原有的气—气换热器，将一台水冷却器设在液化气分馏塔后。溴化锂直燃机将冷却水提供给两台水冷器，选择空冷器取代液化气分馏塔塔顶冷凝器，并且使其与新增水冷器进行串联。空冷器在冬季能够将全部的制冷动力提供出来，夏季则能够将部分的制冷能力提供出来，而由溴化锂直燃机提供其余的制冷能力。这种方式就使得溴化锂直燃机的制冷负荷可以减少，并且对设备的一次投资进行了控制。由于需要全面的考虑到整个系统，凝析气一级分离器的天然气由需要从56℃ 被冷却到30℃，在该处理站中设计日处理凝析气为320万方，以热力学第一定律为根据，我们发现，天然气冷却器所需要的制冷量主要是工作压力下的320万方从56℃被冷却到30℃的焓降。在经过相应的计算之后，选择了一台300万大卡的溴化锂直燃机机组。

由于以前主要是在民用空调行业运用溴化锂直燃机，该集中处理站首次在天然气工业制冷降温中应用这种设备，因此必须要以实际的情况为根据对溴化锂直燃机进行相应的改进。一般冷却水在溴化锂直燃机中具有5℃的使用温差，在该集中处理站中以现场的温差大、工况稳定的情况为依据选择了10℃的冷水温差，这样就降低了一半的冷水循环量，而且也减少了一半的冷水循环泵装机容量，从而将大量的电能节约了下来。在民用行业中的溴化锂直燃机往往是在夏季的时候制冷提供冷水，在冬季则通过加热的方式提供卫生热水和采暖热水。在该集中处理站的使用中由于需要一直提供冷水，因此必须要一年四季不停的制冷，这样就使得冬季的冬季启机和系统运行面临着一定的困难。

为了能够使机组实现无人职守，减少操作人员的数量，并且使机组能够与工艺系统工况变化平稳运行相适应，该集中处理站的DBC系统与溴化锂直燃机控制系统实现了通讯，在集中处理站控制室操作人员就能够对机组的运行参数进行随时的控制。