分子筛干燥塔脱水再生技术浅析

2018-10-21钟兴龙祖龙卡尔·艾合买提

大科技·C版 2018年4期

钟兴龙祖龙卡尔·艾合买提

摘要：分子筛脱水在轻烃回收装置中起着关键作用，而分子筛再生的效果直接影响脱水能力。采油一厂天然气处理站30万方装置采用同压再生方式，再生速度慢，影响脱水，本文针对该问题，分析同压再生的缺点，最终采取适合轻烃回收工艺的再生方式，最终解决30万方轻烃回收装置再生难的问题，提高了天然气脱水系统效率。

关键词：轻烃；工艺；再生；分子筛；能耗

中图分类号：TE64 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）11-0187-01

引言

采油一厂天然气处理处理装置于2000年11月建成投产，设计处理量30×104m3/d±20%，采用分子筛吸附法脱水，引原料气对分子筛进行同压再生，该工艺虽能保护气流对分子筛的冲击，但再生速度慢，影響脱水效果，为此我们通过对比、借鉴、学习、研究，并与现场的生产实际充分结合，采取了优化工艺、技术改造等措施，取得了良好的效果。

1 工艺流程

30万方轻烃装置分子筛干燥塔吸附脱水采用三塔流程，一塔吸附、一塔再生、一塔冷吹。

原料气经三相分离器（压缩机出口分离器）进入分子筛干燥塔（三塔）进行分子筛吸附脱水，天然气中水分含量小于1ppm（V）。脱水后的原料气进入制冷单元。

分子筛再生采用同压再生，引原料气作为再生气；冷吹引至增压端后冷却器，再生冷吹气均进入再生气分水罐分离出游离水后进入外输干气管网。详见图1。

2 运行现状及存在问题

分子筛在同压再生时，由于塔内压力一直处于2.4MPa，无压差，使再生气在再生塔内流速较慢，使分子筛上水分脱吸慢，量少，造成再生时间长，一般再生完全需8h，导入冷吹气后，由于冷吹塔内压力和冷吹气压力相同，也造成了冷吹速度慢，冷吹后温度为58～63℃。冷吹塔转为吸附塔后，使经过该塔的原料气温度增高，影响制冷系统的制冷效果，产量降低。

除影响制冷效果，降低产量外，同压再生还存在以下不良影响：

（1）同压再生影响脱水效果，水露点偏高，一般为-80℃～-85℃，然而装置制冷温度最高可达-87℃，易造成后续管线、设备冻堵，存在极大安全隐患。

（2）同压再生使用的是增压进口原料气，使膨胀机处理量减少，进一步使产品产量降低。

3 改造内容

通过对同压再生的现状分析，同压再生主要是由于压差小造成再生和冷吹速度慢，影响脱水时效。为增加压差，对比国内外吸附法脱水工艺，将同压再生与减压再生进行比较。等压再生：优点：①不会出现分子筛床层松动的现象，不会产生更多的粉尘；②操作相对比较简单。缺点：①再生温度要求较高；②能耗大；③再生周期较长；④吸附塔承载周期过长使露点温度升高；⑤原料气的浪费。减压再生：优点：①再生的周期短，能耗小；②再生气易回收；③能够保证吸附塔的干燥效果。缺点：①操作复杂；②会出现筛床松动的现象。

通过以上对比，最终决定采用减压再生以增加压差，提高再生冷吹速度，改善脱水现状。改造流程见图2。

降压再生流程在原来同压再生的基础上，改变再生冷吹气引气点，由以前的原料气变为外输干气，压力由2.4MPa降至0.7MPa，压差由0MPa增加至1.7MPa。

4 效果评价

4.1 实施效果

改造后，降压再生提高了再生冷吹速率，脱水效果显著增加。效果评价详见表1。

4.2 经济效益

项目总投资2万元。

轻烃液化气按均价4000元/t计算，装置全年安全运行350d，年直接创造经济效益140万元，投资回收周期6d。

5 推广运用前景

减压再生改造，提高了再生冷吹速率，提高装置脱水能力，同时增加膨胀机处理量，增加产品产量，创造巨大经济效益。该工艺在同类轻烃回收装置中可广泛应用，目前，该站轻烃回收扩建装置、雅克拉集气处理站和大涝坝集气处理站中均采用此减压再生脱水工艺。

参考文献

[1]刘俊全，李光松.石油化工应用技术[M].北京：中国石化出版社，2002.