新型塔盘在低温甲醇洗工艺中的应用

(6)研究项目中的安全运行状态传感数据采集、传输与通信模式，结合现代检测技术、数据库技术、网络技术和计算机技术，实现多技术融合、多个数据融合的安全监控以及风险预控系统。

该项目的实施，从源头上解决提产带液导致净化气不合格及操作压降高的问题，不仅实现了世林化工的安全、稳定、高负荷生产，提高整体装置生产效率，增加了甲醇产量，还改善了工人作业环境，降低了工人劳动强度。

3 创新点
(1)项目对低温甲醇洗装置存在的难题进行深入研究，建立净化气系统模型，为煤化工行业解决净化气系统稳定运行问题提供了新的思路；采用双层垂直筛板塔板改造低温甲醇洗流程中的甲醇洗涤塔、CO 2解吸塔和热再生塔的浮阀塔盘，使原甲醇产量850t/a 提高到950t/a 。

(2)由于双层垂直筛板的特殊结构，使其传质方式与传统浮阀塔板不同，与传统塔盘相比，具有处理能力大、塔板效率高、抗堵塞能力强、压力降低等特点。

在进气量125440Nm 3/h(950t/a 甲醇产量)，
原甲醇洗涤塔不增加甲醇洗涤量的情况下，塔顶气相出口中总硫含量≤0.1ppmv ，贫液中H 2S 含量≤10ppm 。

(3)通过优化工艺流程、设计完善的配套装置、形成一个高效的有机整体；解决原甲醇洗涤塔塔顶出口气相夹带甲醇和H 2S 含量高的问题；
CO 2解吸塔的塔盘脱落及出口H 2S 含量较高的问题；
通过优化操作流程合理利用余热，节能降耗等问题。

(4)新型塔盘保证了工艺气体的净化效果和溶液的良好再生，提高了塔的处理能力和操作弹性，保证了甲醇和水的分离效果。

4 塔盘改造前后对比
对甲醇洗涤塔(C15201)79层塔盘进行改造，由原来浮阀改为泡罩，CO 2解吸塔(C15202)顶层10层(47#-56#)塔盘进行改
0 引言
内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司世林化工早期低温甲醇洗系统的塔盘是采用新型浮阀塔盘，这种塔盘能消除板上液面梯度和液体滞留区，减小返混，但随着提产降耗的要求不断深入，浮阀的优势已不再太突出，因产量提高出现的塔盘脱落和压降增大使得塔板无法正常操作，严重制约后续岗位甲醇的生产，达不到高负荷、长周期、稳定连续运行。

1 问题的解决和应用效果
世林化工低温甲醇洗工艺流程采用低温甲醇洗工艺脱硫、脱碳，其典型工艺是采用林德技术六塔流程，脱碳、脱硫分上下塔脱除，在一个塔内完成。

世林化工通过与天津奥展兴达化工技术有限公司充分调研当前国内、国际低温甲醇洗工艺的生产状况，并综合分析各类工艺技术的先进性和工业实际生产应用情况，同时与制约世林化工低温甲醇洗洗涤系统提产带液、系统压降大等问题相结合，进行了双层垂直筛板塔板的研制与应用研究。

2 主要研究内容
针对新型浮阀塔盘的塔盘脱落和压降增大等问题；本项目对低温甲醇洗系统塔内件部分进行优化、升级，使得改造后的低温甲醇洗系统安全、平稳、高负荷、长周期连续运行，提升甲醇产量，创造较大经济效益。

本项目的主要研究内容包括：(1)对低温甲醇洗系统工艺及其技术现状的研究。

(2)对原系统原有设备、设施与低温甲醇洗工艺匹配性的研究。

(3)对原低温甲醇洗系统工艺设备进行研究，建立理论模型。

(4)结合实际生产情况，研究低温甲醇洗提产带液，净化气指标不合格，压降高的问题。

(5)对改造前后系统进行对比研究，明确系统改造的优越性。

新型塔盘在低温甲醇洗工艺中的应用
刘亮 李庆春(淄矿集团内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯 017313)
摘要：随着提产降耗的要求不断深入，早期低温甲醇洗系统的塔盘是采用新型浮阀塔盘优势已经不太突出，因产量提高出现的塔盘脱落和压降增大使得塔板无法正常操作，严重制约后续岗位甲醇的生产。

世林化工通过与天津奥展兴达化工技术有限公司综合分析各类工艺技术的先进性和工业实际生产应用情况，同时与制约世林化工低温甲醇洗洗涤系统提产带液、系统压降大等问题相结合，进行了双层垂直筛板塔板的研制与应用研究。

关键词：塔盘；甲醇洗；双层垂直筛板
Application of New Tray in Rectisol Process
LIU Liang, LI Qing-chun (Inner Mongolia Huangtaolgai Coal Co., Ltd. of Zikuang group, Ordos 017313, China)
Abstract: with the requirement of increasing production and reducing consumption, the advantage of using new floating valve tray in
the early low-temperature methanol washing system is not very prominent. The tray falling off and pressure drop increasing due to the increase of production make the tray unable to operate normally, which seriously restricts the methanol production in the following posts. With the Tianjin Olympic exhibition Xingda Chemical Technology Co., Ltd., Shilin chemical industry has comprehensively analyzed the advanced technology of various processes and the actual industrial production and application. At the same time, it has combined with the problems that restrict the production of liquid and the pressure drop of the system in the low temperature methanol washing and washing system of Shilin chemical industry.
Keywords: tray; methanol wash; double vertical sieve plate
造，由浮阀改为泡罩，热再生塔(C15204)顶层10层(27#-36#)塔盘进行改造，由浮阀改为双泡罩，以改善传质效果、降低系统阻
力。

技改前后对比如图1、图2
所示。

图1 技改前塔盘图片 图2 技改后塔盘图片
5 结语
通过对原有系统进行升级改造，保证了系统生产的安全、稳定、长周期、高效运行，减少了资源浪费，具有重大的经济和社会效益。

本项目的实施为世林化工低温甲醇洗工艺系统提供了扩产降耗的解决方案，有助于世林化工实现高效生产和节能减排的目的，提高生产水平。

(1)甲醇洗涤塔、CO2解吸塔、热再生塔内件优化升级总投资约158万元，该技术达到了节水、节电、节汽、增收的效果，技术指标先进，内蒙古黄陶勒盖煤炭有限责任公司改造后公司当月增收约400万元，当月即收回设备购置成本。

(2)通过塔板改造，在不增加甲醇循环量的基础上提高了甲醇产量，降低了吨甲醇能耗。

(3)低温甲醇洗的净化气中总硫含量≤0.1ppmv，甲醇含量≤50ppm，CO2含量≤3.5%，CO2产品浓度≥98%，有利于延长合成催化剂的使用寿命，同时高品质的CO2满足了气化工艺的需求。

(4)依据项目目标，在生产系统改造完成后可实现生产线的高负荷运转，甲醇产量得到了大幅提高，精甲醇产量较原来相比产量提高了15%以上。

从社会效益来说，本项目以煤化工行业中煤制甲醇工艺中低温甲醇洗工艺为研究对象，研发了煤制甲醇低温甲醇洗塔盘优化技术，在借助DCS、ESD和仪表自控阀门、视频监控等计算机辅助系统和设施的基础上对低温甲醇洗工艺进行有效改进并对该工艺的生产过程实施全方位的实时监控。

通过提高处理效果，降低停车减产事故，大大减少了甲醇、二氧化硫的排放量，从而保护了大气环境；消除了因提产后气液相负荷增加导致的塔盘操作不稳的现象，降低了工人的劳动强度，为一线工人和自动控制人员降低了劳动强度，消除了一部分操作风险，减少了设备负荷的波动，有利于提高设备的使用寿命，降低设备折旧；提升了设备运行的安全性，达到了降低低温甲醇洗装置故障发生率，确保低温甲醇洗装置的安全高效运行的目。

参考文献：
[1] 申玉梅.低温甲醇洗气体净化工艺的应用[J].花费设计，2019.
[2] 张雷.煤制油低温甲醇洗装置净化气总硫超标原因分析及对策[J].石油化工应用，2019.长庆油田首次采用机械化防腐补口工艺研究与应用
吕春雷1文瑞1丁炜1李峰2
(1.长庆油田第三采气厂，内蒙古乌审旗017300；​
2.长庆油田第五采气厂，内蒙古乌审旗017300)
摘要：长输管道焊口防腐补口是长输管道施工的关键工序，因天然气长输管道长期埋地运行，土壤环境复杂，防腐补口质量直接造成焊口腐蚀，会降低焊口材质强度，腐蚀破坏内部组织结构，严重威胁管道运行安全，缩短管线的使用寿命。

长输管道防腐补口施工常采用人工除锈+火焰烘烤加热方式开展聚乙烯热收缩套补口施工，因施工环境、人为因素等影响，施工质量参差不齐，采用喷砂除锈、中频预热、回火加热机械化补口工艺技术，极大地降低了手工烘烤人为因素对补口质量的影响，可实现热收缩套补口施工的流水作业，提高了施工工效、安装质量，保证了管道防腐层的完整性，满足长输管道安全平稳运行整体目标。

关键词：长输管道；机械化补口；喷砂除锈；中频加热
0 引言
为保证长输天然气管道的安全运行，常用的为埋地敷设，焊口防腐质量差，直接导致金属材质外漏，长期与地下泥沙和湿润土壤接触，很容易产生复杂的腐蚀，给管道的安全运行带来极大的风险，因此长输管道采用合理的焊口防腐补口工艺施工尤为重要，可有效延长管道使用寿命。

1 项目概况
1.1 研究背景
长庆气田上古天然气处理总厂工程是中石油在低油价下的提质增效项目，进一步提高气田开发的经济效益，是进一步落实油田公司“5000万吨持续稳产和西部大庆提质增效”的工作目标的重要举措。

该项目依托长庆油田苏里格气田、神木气田、榆林气田、子洲-米脂气田等上古气藏天然气资源，采用深冷分离技术回收天然气中乙烷及以上轻烃组分(简称C2+)，并生产乙烷、液化石油气和稳定轻烃等产品，然后将回收C2+后的贫气通过新建调气管线返输至处理厂供给周边用户用气。

长庆上古天然气处理总厂项目作为集团公司重点建设项目，同时作为长庆油田有史以来地面场站建设工程投资最大项目，油田公司按照“世界一流”、“国家优质工程”的建设目标，全面抓好项目建设管理工作。

1.2 研究目标与对策
以西气东输重点工程焊口防腐施工为例，2010年至2011年西气东输公司对两条干线进行漏磁监测，轮南-孔雀河段干线长度为183.5km，四道班-红柳段干线长度652km。

监测结果分别为5200道补口已失效，占比33.4%，四道班-红柳段为2200道补口已失效，占比4.0%，且大部分补口已发生化学腐蚀，最严重腐蚀最深达38%。

热收缩套补口失效形式主要为密封失效、底漆失效。

其中密封失效主要为热熔胶与管道PE搭接处粘结不良。

当密封环境失效时，外部腐蚀介质进入管道补口处，同时聚乙
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此很多时候二者是可以互换的。

2.4 机械抽油泵排液
本身原理和油井抽油杆泵是相同的，是借助抽油设备，可以不断对地层以及井筒内的液体，从油管中不断排到地面上，这样液面就会下降，并逐渐降低井筒中液体的回压，这样当套
压上一定的数值之后，套管之中的天然气，可以借助地面的气水分离器，进入到集气干线中，从而实现排水目的。

3 低气压井修井捞砂作业
低气压井进行出砂处理，通常情况下是借助捞砂泵来进行捞砂，借助水力进行冲砂，是因为本身井口泵压是比较大的，另外井底的压力，要比地层压力要更大一些，这样就会导致冲砂液会不断进入到地层中，从而对产层就会造成一定的伤害。

捞砂泵则是要在井底，本身对产层还是不会造成太大的影响。

低气压井的捞砂技术，主要是在于捞砂泵质量，起到决定性的作用，技术原理和管式泵其实是差不多的，都是要借助活塞活动，这样在泵筒中，可以有一段真空，让泵筒以及套管环空，可以形成一定压差，活塞不断上移，就会让压差增大，底端的活门就会打开，从而让井底的液体，就会带着沉砂进入到泵筒中。

4 结语
总之，低气压井是当下油气开发的难点，在低气压井的实际开采中，修井作业是非常重要的，修井技术是否足够科学，关系到低气压井的产量以及作业的安全性，因此要重视对修井工艺的实践研究。

参考文献：
[1]马荣龙. 测井渗透率参数对低压气井柱塞气举系统的影响研究[D].西南石油大学，2018.
[2]张锋，张洪杰，陈晓明，等.暂堵型聚合物凝胶压井液在复杂气藏低压气井中的应用[J].科技创新导报，2017, 14(18): 88-89.
[3]周晓霜.基于FLUENT 的含砂气体在压缩机内流场模拟与研究[J].广东化工，2013, 40(23): 60-61+59.
[4]龙学渊，李志军，田园.喷射引流技术在低压气井上的数值模拟及现场试验[J].油气田地面工程，2013, 32(12): 28-29.
比于前一种压井方法，进液要更少一些，因此对产层污染会相对少一些，另外是压井液的用量，主要的计算依据，还是地层压力。

根据地层压力下降的情况，找到适当的用量，采用的衰竭式开发方法[3]。

1.3 压井方法
在压井的时候，通常情况下是先进行放压，这样若是可以让井口的压力在一个小时左右放到零，在观察一段时间后，井口没有流体溢流，这样在套管灌液后，进行起管柱。

如果没有让井口的压力到零，可以进行灌液压井，在套管灌液之后，一边进行灌液作业，一边需要对油管进行控制，要保证缓慢脱气，不断进行放压。

在套管灌液的作业过程完毕之后，可以进行油管灌液，一边进行灌液操作，一边也要进行套管控制和脱气。

在灌液停止的时候，需要让油套也同时进行脱气放压[4]。

一直到井口的压力到零。

经过一段时间的观察之后，发现井口没有流体溢流，然后进行套管和再灌液，再观察一段时间之后，井口没有流体溢流就是合格。

2 低气压井修井并排液技术
2.1 气举排液
首先，是使用压风机，这样可以将一些高压的空气，注入到低气压井内，从而顶替低气压井内的液体。

气举主要是分成正举以及反举这两种类型，所谓的正举，也就是将高压空气，直接从油管注入，这样液体就会从油套空间中返出，在气举的压力已经达到设备的额定压力的时候，或者是已经达到设计的压力值，这样时候就要停车，油管要用油嘴或者是针型阀来实现控制以及放气。

反举则是要将高压空气，可以从油套的环空进行注入，这样可以让液体实现从油管返出。

因为多数的低气压井中，油管体积都是要比油套环体积要小，因此在低气压井的现场施工中，反举是比较常用的方法，在控制放气之后，可以进行重复气举，这样可以实现低气压井的有效排液。

2.2 液氮排液
这种方法，就是借助液氮泵车，可以将罐内的液氮，通过泵压入到低气压井中，因为低压升温的原理，可以将液氮变成氮气，这样就能将低气压井中的液体顶出来，在对低气压井实施放气作业之后，减少对产层造成的压力。

这是比较对于低气压井来说，比较安全的一种排液的方法。

因为氮气与低气压井中的油气并不会产生化学反应，因此用液氮作为排液的气体，是比较适合射孔后排液的，尤其是比较适合凝析式低气压井，或者是可能会有大产出的一些低气压井。

在低气压井中，气举设备主要是压风机、液氮泵车以及制氮泵车等。

2.3 水力泵排液
水利泵，是无杆泵的一种类型，是借助液体的压力实现能量传递的一种排液的方法，这种方法的排液深度，最深可以达到四千米左右，因此这种方法非常适合一些深井以及斜井等比较复杂的低气压井。

另外井最大的井斜可以达到四十五度左右，是非常安全的一种技术。

水力泵也有不同的类型，比如水力喷射泵或者水力活塞泵，这两种水力泵，在沉没泵技术原理方面是不一样的，但是井下管柱、井口装置这些方面是一样的，因
[3] 刘朋标，闫冰杰，柳兆忠.低温甲醇洗净化合成气硫含量超标分析及应对措施[J].化工设计通讯，2019.
[4] 季旭华，王晓旭.低温甲醇洗净化气硫含量超标原因分析及应对措施[J].大氮肥，2019.
[5] 夏骏，王亚运.低温甲醇洗净化气中硫含量超标的原因及处理方法分析[J].决策探索，2019.
作者简介：刘亮(1969-)，汉族，山东淄博人，中级工程师，本科，研究方向：煤化工。

李庆春(1986-)，汉族，山东潍坊人，中级工程师，硕士研究生，研究方向：煤化工。

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