乙二醇再生工藝問題分析與優(yōu)化方案

在天然氣管輸過程中含有飽和水的天然氣極易在管道中生成水合物，會阻塞管線閥門，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。一般注入乙二醇來防止水合物的生成。為降低乙二醇投入費(fèi)用，必須對其進(jìn)行再生回收。

但在乙二醇再生工藝中，卻存在很多問題，如醇烴分離效果差、設(shè)備腐蝕結(jié)垢、乙二醇發(fā)泡等，大大降低了注醇工藝的經(jīng)濟(jì)性與可靠性。通過確定正確的再生操作方法、合理添加藥劑以及優(yōu)化再生設(shè)備來解決乙二醇再生工藝存在的種種弊端。

1 存在問題

1.1 醇烴分離效果差醇、烴、水混合物進(jìn)入三相分離器進(jìn)行分離，如果分離器內(nèi)的溫度過低或者混合物在分離器內(nèi)的停留時(shí)間過短，可能會造成醇烴分離效果變差。此時(shí)部分凝析油進(jìn)入乙二醇再生塔，導(dǎo)致發(fā)泡、沖塔、裝置結(jié)等問題。

1.2 再生裝置結(jié)垢堵塞一般氣田產(chǎn)出水中礦化度較高，如果再生系統(tǒng)入口處未設(shè)置機(jī)械過濾裝置，循環(huán)帶來的腐蝕雜質(zhì)與水中析出的鹽分會逐漸聚集，使管線及換熱器、重沸器等設(shè)備結(jié)垢，還會導(dǎo)致水下的乙二醇注入管線堵塞。

1.3 再生設(shè)備腐蝕天然氣中含有H2S、CO2等酸性氣體，乙二醇被注入天然氣系統(tǒng)時(shí)，會吸收部分酸性氣體，導(dǎo)致乙二醇酸性不斷增大，當(dāng)其進(jìn)入再生系統(tǒng)后碳鋼腐蝕將急劇加速，造成設(shè)備的極大破壞。同時(shí)乙二醇系統(tǒng)中含有溶解氧，能加速金屬設(shè)備的腐蝕過程。

1.4 貧富液換熱效果差在再生過程中，由重沸器底部流出的乙二醇富液要與貧液進(jìn)行換熱。一般利用套管摘要式換熱器進(jìn)行換熱，但由于套管式換熱器套管管徑小，換熱面積小，導(dǎo)致貧富液換熱效果差，換熱后乙二醇貧液溫度較高，為保證貧液泵的使用壽命，必須在貧液泵前設(shè)置冷卻器，從而不利于簡化流程;同時(shí)換熱后富液無法充分提溫，增加了再生塔的負(fù)荷，加劇了熱能損耗。

1.5 乙二醇損耗量大經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致乙二醇損耗量大的原因有以下幾點(diǎn)：

乙二醇注入量過大。這會導(dǎo)致氣相中乙二醇攜帶損失量增大，加劇了乙二醇的蒸發(fā)損耗。

再生塔塔底溫度過高。塔底溫度過高，會使重沸器中的乙二醇富液重新氣化，與被蒸出的水蒸氣一起出塔，造成浪費(fèi)。同時(shí)還會增加熱能損耗。

由于現(xiàn)場操作人員缺乏經(jīng)驗(yàn)，無法準(zhǔn)確控制三相分離器內(nèi)液位計(jì)的位置，使乙二醇混入凝析油系統(tǒng)。

2 解決方案

2.1 規(guī)范操作與添加藥劑2.1.1 醇烴分離效果改善由于在較低溫度下乙二醇富液粘度較大且容易乳化，不利于醇烴分離，所以三相分離器中溫度過低會導(dǎo)致醇烴分離效果變差，因此在分離器前設(shè)置加熱器對醇烴混合液加熱，并在三相分離器液包外圍加伴熱管，使液烴分離器內(nèi)溫度穩(wěn)定在50℃左右即可有效提高醇烴分離效果。

2.1.2 裝置防垢為有效地抑制裝置結(jié)垢，應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)：在富液緩沖罐與貧富液換熱器之間設(shè)置機(jī)械過濾裝置;換熱設(shè)備安裝后定期拆卸清洗污垢;為防止填料塔結(jié)垢，應(yīng)采用散裝填料;在換熱器內(nèi)應(yīng)取少的死區(qū)和低流速區(qū);保證換熱器內(nèi)流速分布均勻，以避免較大的速度梯度，確保溫度分布均勻;適當(dāng)?shù)卦龃罅髁坎⑴浜鲜褂梅拦竸?/p>

2.1.3 酸性氣體及氧腐蝕控制對乙二醇PH值進(jìn)行監(jiān)控,保證pH值 在8.15-7.13之間,如果pH值降到7, 使用硼砂作為中和劑進(jìn)行處理;所有化學(xué)藥劑儲罐、乙二醇儲罐等采用氮?dú)饷芊?，避免空氣污染。在再生系統(tǒng)加入一定量的活性炭除氧劑進(jìn)行控制。

2.1.4 減小乙二醇損耗量

(1)運(yùn)用哈默斯密特半經(jīng)驗(yàn)公式得出氣田所需抑制劑低富液濃度，進(jìn)而推出合理的乙二醇注入量。

(2)適度降低重沸器溫度。一般將重沸器溫度穩(wěn)定在106℃左右即可滿足乙二醇提濃的要求，并減少了乙二醇攜帶損失量。

(3)準(zhǔn)確控制液位控制計(jì)的位置，防止凝析油/MEG互竄。

2.2 優(yōu)化裝置

(1)再生塔上與之相連的常溫管道采用聚丙烯襯里, 閥門采用襯四氟乙烯的球閥。對塔內(nèi)壁和高溫?fù)Q熱設(shè)備內(nèi)部的管束內(nèi)外壁進(jìn)行3 次涂搪工藝處理, 涂層厚度 350~ 500 Lm。

(2)選用高效三相分離器，并在出口設(shè)置捕霧器以提高醇烴分離效果。

(3)利用管束式換熱器代替板式換熱器，不僅方便清洗除垢，而且能大大提高換熱效率。

(4)在再生塔頂設(shè)置高效立式換熱器。

不僅可以提高貧富液換熱效率，而且能夠減少乙二醇攜帶損耗，同時(shí)合理選擇再生塔板數(shù)目，一般再生塔板數(shù)為5，回流比取0.2，此時(shí)有較好的再生效果。

3 結(jié)論

在乙二醇再生工藝過程中，由于現(xiàn)場操作人員的失誤，工藝設(shè)備的落后性以及缺乏配合添加化學(xué)藥劑等原因?qū)е略偕O(shè)備腐蝕與結(jié)垢嚴(yán)重，乙二醇再生質(zhì)量不合格、再生產(chǎn)量低，熱能損耗大等問題。通過調(diào)研已有的比較成熟的再生工藝方案，以及對氣田乙二醇再生工藝現(xiàn)場的合理改進(jìn)，提出了一套切實(shí)可用的再生優(yōu)化方案，從而大大提高了再生工藝的經(jīng)濟(jì)性與可靠性。