中石化脱水撬说明书

80×104m3/d天然气橇装脱水装置

使用说明书

长庆石油天然气设备制造有限责任公司

目录

目录 (1)

1、概述 (2)

1.1设计原则 (2)

1.2设计围 (2)

2、工艺部分 (2)

2.1 基础参数及产品气要求 (2)

2.2 工艺方法及特点 (3)

2.3 工艺流程简述 (4)

2.4 工艺设备 (5)

2.5 设备平面布置 (8)

2.6 主要消耗指标 (8)

3、自控部分 (9)

3.1 控制原则及水平 (9)

3.2 控制方案 (9)

3.3 设备选型 (9)

3.4 主要工程量表 (10)

3.5 其它 (21)

4、非标准设备部分 (21)

5、脱水橇橇启停步骤 (21)

5.1脱水橇开车步骤 (21)

5.2脱水橇停车步骤 (24)

6、常见故障排除及操作要点 (25)

6.1常见故障分析 (25)

6.2存在问题分析 (27)

6.3操作要点 (30)

6.4甘醇取样分析 (31)

7、易损件清单和仪器仪表的校验 (32)

一、概述

1.1设计原则

1）整套脱水装置尽可能实现工厂预制化，缩短现场安装时间；

2）采用成熟可靠的TEG脱水工艺；

3）自控水平及处理效果不低于进口的同类脱水装置；

4）主要考核指标不低于进口的同类脱水装置；

5）操作简单，检修方便，尽可能降低用户生产成本。

1.2 设计围

本设计的设计围为：橇座、橇座上的过程装备、仪表及工艺配管，其它配套设施均不属于本设计围。

二、工艺部分

2.1 基础参数及产品气要求

2.1.1 天然气进装置的基础参数

处理量：80*104Nm3/d

压力：5.0-6.8MPa

温度：15-25℃

2.1.2 产品气露点要求

产品气水露点≤－13℃（压力在6.2MPa的条件下）

2.1.3 装置操作弹性

装置生产能力可在设计处理量的50-130%围变化。

2.2工艺方法及特点

1）本设计采用成熟的三甘醇(TEG)脱水工艺，确保装置长期稳定可靠地运行。富甘醇再生采用常压再生技术。

2）脱水吸收塔采用8层不锈钢泡罩塔盘，能充分满足脱水深度的要求。吸收塔下部设置重力分离段，尽可能除去原料气中夹带的游离水，保证装置的平稳运行。

3）干气—贫液换热器设置在吸收塔外，便于处理含硫天然气带来腐蚀时的设备检修。

4）采用Kimray能量回收泵。这既节约了能耗，也可起到吸收塔液位调节稳定作用。

5）采用火管式加热的三甘醇再生系统，燃料气利用闪蒸出来的天然气，可尽量减少含硫气的排放，且节约能耗。

6）富液闪蒸前先经缓冲罐盘管充分换热，可提高闪蒸罐富液温度，利于富液的闪蒸和过滤。

7）缓冲罐不保温，尽量散热，并在泵前设置一台大气冷却器，保证泵入口温度低于90℃。

8）装置富液系统设置一台活性炭过滤器及机械过滤器，除去溶液系统中的杂质和降解产物，以利于吸收塔的平稳操作。

2.3 工艺流程简述(工艺流程附图1)

含硫天然气在集气站场经过滤分离后送入橇装脱水装置，先经吸收塔底重力分离段进一步脱除游离水，然后自下而上在吸收塔泡罩塔盘上与塔顶部进入的浓度约为99.5%（wt）TEG贫液逆流接触，天然气中的饱和水被脱除。脱水后的干气经捕雾网后从塔顶排出，经干气—贫液换热器换热后稳压出装置，进入输气干管。

TEG富液（96.9%wt）从吸收塔的集液箱抽出,经能量回收泵降压至

0.45MPa（表）后至三甘醇缓冲罐一段换热管加热至60℃左右后去闪蒸罐闪蒸，闪蒸出溶解在溶液中的天然气、轻烃以及能量回收泵补充能量所投入的天然气。然后先后进入TEG活性炭过滤器和机械过滤器，过滤掉溶液系统中的杂质和降解产物。此后富液经精馏柱顶换热盘管换热后进入TEG缓冲罐二段换热管加热，加热温度至105℃左右经富液精馏柱去重沸器提浓再生。重沸器的温度控制在202℃，再生后浓度达到99.5%（wt）的TEG贫液进入三甘醇缓冲罐换热，三甘醇贫液冷至125℃左右再通过大气冷却器进一步冷却至90℃以下，经能量回收泵送至干气—贫液换热器，冷却至50℃左右进入吸收塔顶部，完成TEG的吸收再生循环过程。

闪蒸罐顶排出的闪蒸气经计量后，进入燃料气分液罐稳压,燃料气分液罐操作压力为0.25MPa（表），当压力超高时，多余的天然气放空至火炬，当压力不足时，由干气自动补充。稳压后的闪蒸气用作重沸器燃料气。

汽提气及仪表用气采用净化后的干天然气。由干气主管引出一股天然气，通过fisher627减压阀减压后一部分作为燃料气的补充气，另一部分进入仪表风罐稳压，然后分别至重沸器作汽提气用和仪表各用气点用。

重沸器富液精馏柱顶部排出的含水气就地放空。

2.4 工艺设备

本装置为橇装脱水装置，工艺设备充分吸取了引进装置及国产设备的先进技术和经验，力求功能具备，外型小巧、结构简单、符合橇装特点。主要工艺设备详见表2.4-1。

表2.4-1 工艺设备表

2.4.1脱水吸收塔

吸收塔采用板式泡罩塔，塔体设计压力为6.8MPa，设计温度65℃，设8层塔盘，塔盘间距600 mm，每层塔盘上有均匀分布的泡罩，泡罩的作用是使天然气在塔盘上分成细小的气流与三甘醇充分接触。每层有降液管，三甘醇通过降液管进入下层塔盘。塔顶部及下部均设有除沫器，防止天然气中游离水进入三甘醇系统及天然气将三甘醇从吸收塔顶部带入外输管线，塔底设有三甘醇贫液与分离液换热盘管，防止冬季运行溶液结冰，同时也可降低三甘醇贫液进入吸收塔的温度。

2.4.2闪蒸罐

操作压力为0.28-0.62MPa，主要用于分离三甘醇富液中的液态烃和气态烃，溶液富液在闪蒸罐停留时间约为10分钟。闪蒸出的气态烃通过顶部