硅胶脱水系统再生气流程改造实践

陈文杰 王军奇 杨建强 安昭 张猛

摘  要：中海石油（中國）有限公司湛江分公司东方终端天然气工艺处理过程中需要使用硅胶脱水系统对天然气进行脱水，以满足下游用户供气的水露点标准。在硅胶的再生过程中，高温再生气经过硅胶填料塔后进入MDEA脱碳系统和主天然气工艺一起处理，其携带的液体中含有的轻质油造成MDEA脱碳系统溶液污染，增加了活性炭过滤器的负荷。本文介绍了对再生气流程进行改造，解决了再生气的携液问题从而保障了MDEA脱碳系统的稳定运行。

关键词：再生气;MDEA脱碳;硅胶脱水;工艺优化

中图分类号：TE644    文献标识码：A       文章编号：1671-2064（2020）03-0000-00

0引言

中海石油（中国）有限公司湛江分公司东方终端（以下简称终端）担负着东方13-2气田、东方1-1气田、乐东22-1气田和乐东15-1气田天然气的处理工作，在天然气处理工艺中，脱水是一个必不可少的环节，目前常用的三甘醇脱水和分子筛/硅胶脱水终端均有应用，其中硅胶脱水系统的再生气携液含油问题，对脱碳系统的稳定运行造成了很大的影响。本文对终端脱水系统中存在的问题提出了改造建议并有效的解决了该问题。

1 终端硅胶再生系统简介

终端有两套硅胶脱水装置对天然气进行脱水，为保证干燥塔内的硅胶重复利用，需要对其进行再生，把硅胶脱水时吸附的水分携带出来，使硅胶重新具有吸水的特性再次进行天然气脱水，终端的硅胶脱水系统再生采用高温同压再生法，其再生气工艺流程如图1：

来自天然气处理工艺系统的再生气首先进入分油罐进行气液分离，经过三个阶段对硅胶填料塔进行再生：第一阶段是将再生气通过再生气加热炉加热至200℃后进入硅胶填料塔进行热吹;第二阶段再生气旁通了再生气加热炉，利用常温天然气对硅胶填料塔进行冷吹;第三阶段利用脱水后的压缩机出口干气对硅胶填料塔进行置换。由于再生气为天然气，三个阶段的再生气最终都进入了MDEA脱碳吸收塔和主工艺流程天然气一起进行脱碳处理后增压计量外输。

2再生系统对MDEA脱碳系统的影响

加热后200℃的再生气经过硅胶脱水系统后会携带有硅胶脱吸附的水和轻质油，再生气直接进入到吸收塔后由于吸收塔温度较低（80℃），再生气中携带的轻质油就会分离出来，进入脱碳系统中造成MDEA溶液的污染，极易造成MDEA脱碳系统溶液发泡，再生塔液位难以控制，严重影响天然气脱碳系统的正常运行。同时在脱碳系统旁滤流程中过滤溶液中轻烃的活性炭过滤器使用寿命也明显降低的较快，每更换一次填料的人力成本及材料成本都非常高。

在运行过程中，经常在脱碳系统下游的净化气分液罐和干燥器入口分离器中排出大量轻质油，须定期对分液罐内的轻质油进行清理，由于油水界面无法识别，排放时会造成MDEA溶液损耗并产生大量的生产污水。

3解决方法

针对以上问题，我们对天然气处理系统进行了工艺流程改造，如图2：

在再生气出硅胶填料塔后增加再生气冷却器和再生气过滤分离器，将再生气进行冷却后过滤分离，分离出的液体进入轻质油处理系统进一步油水分离，分离出进吸收塔的再生气内的轻烃，从而保障了MDEA脱碳系统稳定运行。

再生气冷却器和再生气过滤分离器参数如表1和表2：

4.0MPA

4改造后效果

改造后在生气冷却器气相进口温度为40℃～155℃，出口温度为35℃～46℃。经过现场计量，再生气过滤分离器每天排往轻质油分离器的液体约5 m3，其中轻质油约2.7 m3，再生气中携带的绝大部分液体被新增的过滤分离器分离出来，杜绝了再生气中携带的轻烃进入MDEA脱碳系统，净化气冷却器和干燥器入口分离器内无轻质油排出，MDEA脱碳系统运行稳定，发泡现象基本消除，旁滤流程中的活性炭过滤器的使用寿命明显延长，降低了材料和人员费用，使用效果良好。

5结论

通过本次改造，成功的解决了硅胶脱水系统再生气影响MDEA脱碳装置稳定运行的问题，对其他有类似工艺的天然气处理厂流程设计或问题解决有着积极的参考意义。

收稿日期：2020-01-07

作者简介：陈文杰（1981—），男，山西长治人，本科，工程师，技师，主要从事天然气处理工艺管理及流程优化工作，对天然MDEA脱碳系统，硅胶脱水系统有丰富的操作研究。

Practice of Regeneration Gas Process Transformation of Silica Gel Dehydration System

CHEN Wen-jie，WANG Jun-qi，YANG Jian-qiang，AN Zhao，ZHANG Meng

（Zhanjiang Branch of CNOOC （China） Co.， Ltd Dongfang Terminal Dongfang，Dongfang Hainan  572600）

Abstract：Zhanjiang Branch of CNOOC （China） Co.， Ltd Dongfang terminal`s process of natural gas processing， silica gel dehydration system is needed to dehydrate the natural gas to meet the water dew point standard of downstream users. In the regeneration process of silica gel， high temperature regeneration gas enters MDEA decarburization system after passing through silica gel packed tower and is treated together with main natural gas process. The light oil contained in the liquid carried by it causes solution pollution of  MDEA decarburization system and increases the load of active carbon filter. This paper introduces the revamping of regeneration gas process， which solves the problem of liquid carrying in regeneration gas and ensures the stable operation of MDEA decarbonization system.

Key words： regeneration gas; MDEA decarburization system; silica gel dehydration; Process optimization