东营压气站轻烃装置的优化运行

王希国　王静　李志明

摘 要：胜利油田东营压气站轻烃岗担负着轻烃生产的重要任务，其主要设备有三台干燥塔、一座冷箱、两台膨胀机、一座脱乙烷塔和液化气塔，由于这套天然气处理装置存在运行效率低、天然气处理装置轻烃收率低、能耗高的问题，对此，本文进行了详细论述。

关键词：压气站；轻烃装置；收率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.013

0 引言

胜利油田东营压气站轻烃岗有一套50×104m3/d的天然气处理装置，它是压气站的主要生产装置，因该装置运行多年，存在着设备运行效率低、天然气处理装置轻烃收率低、能耗高的问题，为此，需要对该装置进行优化调整，以期提高轻烃收率、增加产量、降低能耗。

1 选题理由

轻烃装置已连续运行多年，近年来，因来气量变化、设备老化、运行参数不优等因素致使运行效率低，影响了装置的收率及产品质量，据统计收率平均仅77%左右，影响轻烃产量，根据目前轻烃装置生产状态及中石化经济技术指标要求，轻烃装置的收率要达89%以上，能耗2500MJ/t，目前的指标没有达到以上要求，需对轻烃装置进行挖潜。

2 原因分析及要因确认

2.1 原因分析

针对轻烃装置运行不优化，经多次分析、论证，找出了以下影响因素：轻烃装置运行参数不优，实际生产参数与理想值偏差大，设备运行效率低，生产效率低，各工序之间关键生产参数不匹配；工艺管线局部腐蚀严重，壁厚达不到工艺要求或造成局部管线穿孔，增加装置故障停车率，影响参数调整；操作工技术水平低，操作工不熟悉工艺流程，设备操作不当或没掌握操作要点；工艺流程不合理，影响参数调整。

2.2 要因确认

轻烃装置运行参数不优：轻烃装置分为干燥、制冷及分馏工序，三道工序层层制约，当各项关键参数调控在相互匹配的范围内时，轻烃装置的运行效率才达最佳，但目前三道工序的部分参数并不在匹配的范围内，主要表现为轻烃装置进口压力低、三台干燥塔运行效率低、制冷系统运行效率低，以上原因导致制冷温度在-65℃～-70℃，与理想值-75℃以下差距很大。通过分析，这导致轻烃收率及产量降低，此因素定为要因。

工艺流程不合理：轻烃装置已运行18年，经过多次设备更新，部分工艺流程或不符合工艺规范或不能满足生产要求，即：轻烃装置入口分离器没有液位计，排液判断完全靠经验，易造成原料气夹带液体进入干燥塔，增大干燥塔负荷；轻烃岗排油管将分离器的污油压最后到达压气站轻烃储罐，约600米长、60余个弯头，频繁出现排油不畅，致卧式、立式分离器内积液过多，冬季易发生管线冻堵；外输管网与轻烃装置天然气外输流程上的调节阀未投用，无法对外输压力进行调节；罐区没有保温伴热流程，冬季水份积攒在罐底，极易发生冻堵，导致排液不畅。通过分析，这导致轻烃装置频繁停车，影响产量，此因素定为要因。

工艺管线局部腐蚀严重：压气站各装置间设备由不同规格、不同材质的工艺管线相连接，由于工艺管线受流通介质的影响，会出现不同程度的腐蚀，甚至发生穿孔事故，这影响了轻烃装置开车率。通过分析，这导致轻烃装置频繁停车，影响产量，此因素定为要因。

操作工技术水平低：轻烃岗职工18人，对轻烃装置的工艺、设备操作技术水平高，且轻烃岗是胜利油田轻烃装置操作工技能鉴定场地，每年参加技术比武的职工均取得好名次，此因素定为非要因。

3 对策实施

根据轻烃装置实际运行情况，实施了以下操作：

（1）调整轻烃装置参数运行范围，制定优化方案。首先，将离心机的末级压力运行状态提升至2.85～3.0MPa，膨胀机的入口压力2.65～2.85MPa左右，膨胀机膨胀比能达到2.5左右，这样就提高了膨胀机的运行效率，制冷温度能达到-75℃～-80℃，在夜晚环境温度低时能达-83℃。其次，为更好的优化轻烃生产运行，减少分子筛层受压力冲击的次数，保护分子筛，制定出干燥系统优化运行方案，即：确定干燥塔切换周期和延长干燥塔充（泄）压时间。

（2）工艺流程改造。针对不符合规范的工艺流程，根据现场运行情况进行改造：给轻烃装置入口分离器加装液位计，为职工排液提供数据支持；改变轻烃岗排油管线走向，缩短其行程并减小弯头、减压，同时将管径由原来Φ48变为Φ60，从加温气出口引出一支热气与新排油管线并排至罐区进行伴热，避免冬季管线冻堵；从气柜伴热管线引出一支热媒油管线，沿现有管线架至罐区，给三台中间罐伴热，避免冬季冻堵而停车。

（3）更换腐蚀严重管线。由于高压汇管内部长年积淤，为保证安全运行，将保护站高压汇管抬高，离开地面，将其壁厚增至14mm；将离心机三、四段的冷却器进出口法兰、冷却器至分离器管线的法兰、分离器进出口法兰全部更换，并将分离器、冷却器排污短节作相同材质管线进行加强防护，同时将空压五台分离器的排污管线全部更换；为保证轻烃装置的安全运行，将离心机至轻烃装置原料气管线局部严重腐蚀的进行更换；将站内一次水管线深穿，并将原一次水管线甩开；为更好的维护管线，我们还制定了壁厚检测程序，对全站各装置压力容器、压力管道进行了A、B、C类划分，进行不同周期的检测。

4 效果检查

通过开展上述相关工作，有效地解决了轻烃装置运行不优的问题，将轻烃装置C3+收率提高至89.9%，综合能耗降低至2490MJ/t。

（1）经济效益。若每天平均多产2吨轻烃，轻烃单价5900元/吨，开工天数330天，则：2×0.59×330=389.4万元；更换了轻烃装置入口管线，离心机压力损失由0.3MPa降至0.1MPa，离心机的输出功率相应下降，根据前后对比，离心机较干燥系统优化前少用电4800度/天，每度电按0.568元计，每年可节约电费4800×0.568×330=899712元；一次水管线改造，将原耗水量由日均500方降到300方，每方水4.8元，则每天可节约水费（500-300）×4.8×330=31680元。总计389.4+89.9712+3.168=482.5392万元

（2）社会效益。制定了一套系统的优化方案，为职工操作提供了技术支持，降低了劳动强度。

5 巩固措施

（1）对轻烃装置实际生产情况，在编制的优化方案的基础上进行量化、细化。

（2）对职工进行优化方案培训，提高操作水平。