新型乙二醇再生塔的研发

第增刊1VoL 39 Supplement 1ICAL EQUIPMENT文章编号;1000-7466(2010)增刊1-001403新型乙二醇再生塔的研发刘延昌,赵波,陈磊,詹海勇,马玉华(新疆油田公司,新獗克拉玛依834000摘要:为解决生产中遢到的难题,以乙二醇沸点与水沸点差距大、物质热交换、热传递及高温后富液产生腐蚀为原理,结合在用的老式乙二醇再生塔研发出新型乙二醇再生塔,保证了乙二醇一次再生合格,应用效果良好。关键词:再生塔;乙二醇;研发;应用中图分类号:TE962文献标志码:BDevelopment and Application of Regeneration of Glycol TowerLiU Yan-chang, ZHAO Bo, CHEN Lei, ZHAN Hai-yong, MA Yu-huaPetro China Xinjiang Oil Field Company, Kelamayi 834000, ChinaAbstract: New solution was to be searched for the problems of boiling difference, mass transfer, heat transfer, rich liquid corrosion, and the new glycol tower based on old one in order toguarantee the qualification of glycol regeneration. The practical application showed good effect.Key words: regeneration; glycol; research and development; application气田气乙二醇脱水工艺在国内气田开发过程中离后的气体进行二级注醇及节流降温,降温后的气被广泛采用,该脱水工艺理论成熟,操作简单。乙二体进入深冷分离器进行气液分离,分离后的气体部醇为无色粘稠液体,熔点-11.5℃,沸点198℃m。分进入气气换热器,最后进入外输管汇。生产分离乙二醇是很好的抗冻剂,60%乙二醇水溶液的冰点器浅冷分离器深冷分离器中的液相全部进入液烃为-40℃。乙二醇参与气田气处理的简单工艺为,分离器,其中轻烃进入稳定塔,吸水后的乙二醇进入从生产分离器出来的气相进行一级注醇后进入气-富液罐。富液罐与乙二醇再生塔相连,富液通过离气换热器,换热后进入浅冷分离器进行气液分离,分心泵进入乙二醇再生塔,进行后续冉生。[3]蔡水梅金属空心“O形密封圈的有限元分析[J].石油算[].石油化工设备,200837(1):35-38.化工设备技术,2008,29(2):60-63[9]蔡永梅,张瑞革,谢禹钧.非标准法兰的有限元分析及[4]王定标,向飒.换热设备管板热应力的数值模拟及应可靠性设计[J石油化工设备,200837(2):3235用[J].轻工机械,2004,22(3):31-34[10]孙鹏,王元清,石永久,方钢管法兰连接承载性能的[5]丁雪兴陈德林机械密封环热应力的有限元计算及分有限元分析[].中北大学学报(自然科学版),2009析[J].化工机械,2004,28(1):19-21(5):33-38[6]任学平,王秉林渣罐复合应力的有限元分析[J包[11]梅林涛,寿比南法兰对压力容器接管有限元分析结果头钢铁学院学报,2006,25(2):175-178影响的研究[D].南京:中国机械工程学会压力容器分[7]杨冬伟,刘亚丽.卡箍型快开百板头盖的可靠性设计会,200[].石油化工设备技术,2005,26(5):15-18.[12]JB4732-1995,钢制压力容器—分析设计标准[S][8]周建新,王炜秦泗平,等.压力容器矩形法兰设计计收稿日期:2010-0320作者简介:刘延昌(1980-),男,河南方城人,助理工程师学士,现从事油田集输管理工作。增刊1刘延吕,等:新型乙二醇再生塔的研发15在近几年的使用过程中,乙二醇脱水装置逐步合局部改造效果,经专业软件模拟后,最终确定了新暴露出了一些问题,如装置、管线腐蚀严重,一次再型乙二醇再生塔的主体工艺。其中塔顶采用立式换生不合格等。通过几年的探索和一些局部改造,新热器进行热交换,而老式再生塔采用直接接触的板疆油田公司积累了经验,并于2009-07研发出了新式塔进行热交换。根据在乙二醇循环过程中出现大型乙二醇再生塔,应用效果良好2-。量酸根造成腐蚀的实际情况,选定了造价较低、防腐1老式乙二醇再生塔存在问题及分析效果良好的涂搪管件作为抗腐蚀材质。根据富液中乙二醇和水沸点差异大的特性新老式乙二醇再生塔工艺流程见图1。富液罐来型再生塔以导热油作为安全的热传导介质,采用新液经离心泵提升后进入换热器壳程,提温后进入再型防腐材质H带有折流板的管束式换热器作为热交生塔塔顶,与重沸器蒸发出的蒸汽通过塔板进行换换器来提高换热效率。用计量泵作为新型再生塔的热,直接进入重沸器。重沸器的热源为导热油,再生转液设备,以便精确控制重沸器的液位,给重沸器富合格的乙二醇进入换热器管程,经泵提压后进入高液中由游离水所产生的蒸汽预留充足的空间,保证位罐整个再生塔的换热效果,最终保证了乙二醇一次再生合格。同时,在塔顶增加了立式换热器以及2条乙副线。新型乙二醇再生塔工艺见图2。富液罐来液经泵提升后进入换热器壳程,提温后进入再生塔塔顶富液罐温度检测TT如温度过热可适当打开副线1,使更多的冷料进入f导热油进塔顶立式换热器的管程,达到减少塔顶乙二醇损失的目的。进入立式换热器管程的液体与重沸器蒸发计热油出出的水蒸气(走壳程)进行换热,再次提温后的富液通过立管进入重沸器,可以通过副线2调节进入立式换热器管程的液量,以便更好地利用热量控制乙换热器合格乙醇二醇的损失量。重沸器的热源为导热油,冉生合格图1改进前乙二醇再生塔工艺简图的乙二醇进入换热器管程,冷却后经泵提压后进入老式乙二醇再生塔在使用过程中存在一次再生高位罐。系统液位通过进液和转液的柱塞式计量泵不合格、液体经常冒塔以及再生塔整体腐蚀严重等进行控制。问题。结合实际操作经验,笔者分析认为,原工艺换热器换热面积过小,而配备的进液泵和转液泵同为叶轮泵排量过大,致使液位频繁波动,不能对富液均匀加热,导致乙二醇无法一次再生合格为得到再生合格的乙二醇,先后对老式乙二醇富液罐液位检再生塔I艺进行了改造。在原重沸器液位调节阀前导热油进增加了回流线,使冰点不合格的富液重新回到高液罐循环再生,此项改动导致液位调节阀失去调节作重沸器导热油出用,致使液位无法挖制。为此又对原工艺进行了改造,在塔顶增加了回流线但又导致重沸器加热过程中产生的蒸汽与加热后的乙二醇富液不能进行热交换,需要重复循环加热才能使冰点合格。同时,此项图2改进后乙二醇再生塔工艺简图改造使塔顶允满高温的富液,高温液体回流到常温3新型乙二醇再生塔特点富液罐,导致再生塔及富液罐腐蚀严重2新型乙二醇再生塔的研发3.1采用防腐处理新技术新輜油田公司在用乙二醇再生装置普遍腐蚀严通过对老式再生塔存在问题的针对性改造,结重,需定期更换管线、阀门及再生塔。新型乙二醇再·16·工设备2010年第39卷生塔上与之相连的常温管道采用聚丙烯衬里,阀门采用衬四氟乙烯的球阀。对塔内壁和高温换热设备内部的管束内外壁进行3次涂搪工艺处理,涂层厚度350~500m米63.2采用新工艺在新式再生塔富液进入第一个换热器壳程前增加了旁通线,经过换热后的液体再次与塔顶立式换热器进行换热,该处同样也增加了旁通线新增加的2处旁通线和立式换热器配合实现了以下功能:①第一处旁通线可以防止进入塔顶的液图3波纹板填料示图体过热,当进人塔顶的液体过热时,会减少塔顶立次再生合格。只是由于原配套的富液罐因前期腐蚀式换热器的热交換,增大乙二醇的损失量。②当严重,大量的脱落物经常导致计量泵进液不畅。需进入塔顶立式换热器的液体过冷时,为防止重沸要对原富液罐重新进行防腐处理。器蒸汽不能外排,需要打开第二条旁通线,确保乙新型乙二醇再生塔塔顶立式换热器、2条副线二醇再生合格。③老式再生塔塔顶换热方式为,以及计量泵的采用确保了乙二醇一次再生合格,同富液通过塔板与重沸器蒸汽直接接触换热。而新时节省了大量燃气。新型防腐材质的采用延长了再式再生塔通过立式换热器进行换热,需要被加热生塔的使用寿命,节省了资金,消除了因腐蚀、高温的富液自上而下走立式换热器的管程,被冷却的循环再生而造成的潜在安全隐患。根据新式再生塔乙二醇和水蒸气走壳程。立式换热器与第二条旁配套计量泵排量和换热器的大小,可满足不同处理通线配合,可增加传热面积提高换热效率、节省量的气田气处理装置,目前该装置处理量为150能源且确保再生温度。通过第二条旁通线进行流200L/h。新式再生塔可在老式再生塔安装的基础量调节,可保证塔顶温度减少乙二醇的损失量且上就地安装所有主要设备均在工厂加工,现场只需确保水蒸气的外排。另外,经塔顶立式换热器换要法兰连接即可使用。热后的液体直接进入重沸器,不经过塔板折返,便于精确控制重沸器液位。参考文献3.3配套新设备[1]诸林.天然气加工[M].北京:石油工业出版社,新型乙二醇再生塔的提升泵、转液泵上配备了薄膜式柱塞计量泵,使转液量和进液量保持一致,以[2]张海燕张淑香乙二醇脱水系统防腐阻垢技术研究[D大庆:大庆石油学院,2006精确控制重沸器液位,保持重沸器上部有一定的空[3]张海燕,宁英男,孙开友等.天然气乙二醇脱水系统监间,使高温水蒸气易于析出,并通过立式换热器使携测分析与防腐蚀方案[J].腐蚀与防护,2005,(12):15-带的乙二醇液滴析出返回重沸器,减少乙二醇的损17,34.失,其损失量可控制在0.015%之内。[4]秦泗平,孙文涛,罗小斌,MDEA再生塔腐蚀失效分析重沸器、冷凝冷却器以及换热器中均设置有折及维修[.石油化工设备,2009,38(5):104-1流板,换热器是上、下折流,重沸器是左、右折流,增5]罗桄溶剂再生塔及其重沸器的腐蚀[].石油化工加了换热效率腐蚀与防护,2002,(5):17-19原塔设备为板式塔,新型再生塔为填料塔(立式[6]黄汉中氢氟酸再生塔主体焊缝裂纹的修复工艺[].换热器底部与重沸器之间加装填料)。与板式塔相石油化工设备,1993,22(6):41-44比,填料塔具有生产能力大、分离效率高压降小持]王秋灵再生塔底重沸器的腐蚀和对策门]腐蚀与防护,2004,(10):20-21,25液量小及操作弹性大等优点:。新型乙二醇再生[8]傅峻松气体脱硫再生塔底重沸器腐蚀分析冂石油塔中加装的填料为波纹板,见图3化工腐蚀与防护,1999(1):11-12,4.4结语[9]郭建荣板式塔技术进展[J煤化工,2003,(5):4851.[10]喻冬秀,程江,杨卓如.填料塔的理论研究[].石油莫北转油站在2009-07安装投用新式再生塔,化工设备,200332(4):48-52截止到2009-12,设备一直正常工作,乙二醇均能一(张编)