浅谈石西天然气站工艺和自动控制系统设计的特点和改进.docxVIP

维普资讯

·10·华北石油设计2003年第4期(总第74期)

马玉华(新疆油田分公司)

胡红敏(中油工程设计有限责任公司北京分公司)付石王冬梅(新疆油田分公司)

摘要介绍了对加拿大马龙尼公司设计的2套50×10?m3/d天然气处理能力的橇装装置进行的改进，在充分利用其原设计优点的情况下，进一步完善了装置的自动控制系统，使其处理能力基本达到了设计要求。

主题词石西天然气站橇装装置自动控制

1引言

石西油田天然气处理装置是石西产能建设的配套工程，由2套50×10?m3/d天然气处理能力的橇装装置组成。全套装置由加拿大马龙尼公司设计制造，设计理论量为：日产液化气130t(贫气),稳定轻烃94t(贫气)。但自从1998年10月投产运行以来，安全运行50d,累计产液化气758t,稳定轻烃1031t,外输干气879×10?m3,平均日产液化气15.7t,稳定轻烃20.62t,实际生产能力与理论生产能力相差甚远。为此，对其原装置的工艺和自动控制系统进行改造，使其日产量超过了100t。

2石西天然气站未改造前工艺及特点

2.1工艺流程

石西气站的天然气处理工艺为：原油气先通过离心增压机增压至345kPa后，与低压伴生气及脱已烷塔塔顶气汇合，然后再通过2级原料压缩机增压至4070kPa,增压后的原料气通过冷却分离后，进入分子筛脱水。分子筛脱水装置入口过滤分离器所分离出来的游离水和液烃，以及压缩机级间分离器所分离出的液体返回到压缩机入口分离器闪蒸后，污水排至污水系统，液烃至凝液灌，再经泵打至脱丁烷塔。从通过分子筛脱水后的干气中抽出一股

工艺

气流作为分子筛的再生气，再生气返回至压缩机二级空冷器的人口，与压缩机二级出口的气体一起被冷却分离后，进入分子筛脱水装置。脱水后的一股气体作为脱乙烷塔塔侧重沸器和塔底重沸器的热源，提供热量后自身得到冷却，再进一步与低温干气换热，然后再进入一级丙烷蒸发器冷却后，进入气体分馏塔上游的低温分离器；另有一部分脱水后的气体通过回流压缩机增压、冷却、冷凝后，经丙烷二级蒸发器冷却，又与汽体分馏塔的外输干气换热，然后作为气体分馏塔的回流进入气分塔的顶部，气体分馏塔塔底液烃和来自低温分离器的液烃混合后进入脱乙烷塔，脱乙烷塔的塔底产品进入脱丁烷塔，脱丁烷塔的塔顶产品为液化气，塔底产品为稳定轻烃。工艺

流程见图1。

2.2工艺特点

2.2.1采用先进的设计手段对工艺过程进行优化，使每一台分离器和换热设备都在最佳点操作(理论),实现了能量的梯级利用，从而避免了采用膨胀机、低温泵等易出故障，并且维护保养难度大的设备，同时也避免了为达到高收率所必须的极低温度。马龙尼工艺最显著的特点是气体分馏塔在干气外输的压力下操作，由于干气外输的压力较高(34kg),因此，将塔底温度控制在-25℃左右，经过J-T阀节流后进入气分塔顶部的气体温度控制在-55℃,一般膨胀工艺的塔顶温度为-75℃。

·新疆油田分公司，834000,新疆、克拉玛依市、石西油田作业区天然气处理站收稿日期：2003—06—05

标准分享网www.bzfxw.免费不载

浅谈石西天然气站工艺和自动控制系统设计的特点和改进

维普资讯·11·

2.2.2采用较富的原料气作为气分塔的塔顶回流。由于原料气中重烃组分相对较高，有利于C3的回收，也意味着对该塔输入了更多的冷量，其工艺回流就象冷却剂一样，集中地将冷量输入到气分塔顶部，而塔顶进料最有效组分是液态乙烷和液态甲烷，这两者要比所回收的组分(即丙烷)轻，它们以潜热的形式把冷能带进塔里，使塔里上升的丙烷冷凝。潜热是一种浓缩的能量形式，较小的摩尔流量就可以实现冷却效果。

2.2.3由于脱乙烷塔的操作压力很低，只有413

kPa,气体分馏塔塔底产品经过节流后，温度降至-55C,进入脱乙烷塔，在这股进料中，C3及轻组分占70%,因此当压力降低时，它自已就象冷却剂一样将自身冷却，脱乙烷塔塔顶气量通过气分塔底温度来控制，该温度不能太低，以避免大量的C1和C2进入脱乙烷塔。脱乙烷塔在较低压力下操作的另一个优点是：重沸器的温度较低，可以用工艺气作为重沸器的热源，减少了外来热源的需用量，使能量得到合理利用。

再生气返回

再生气返回

脱已烷塔塔顶气

冷却分离

两级原料气压缩机

原稳气40