第9卷第1期新疆石油天然氣Vol.9 No. 12013 年3月Xinjjang Oil & GasMar. 2013文章編號:1673- -2677(2013)01- -0087 -03采油二廠81號天然氣處理站天然氣系統(tǒng)優(yōu)化李克微,馬兵,王靜,趙紅麗(新疆石油勘察設(shè)計(jì)研究院油氣工藝所,新疆克拉瑪依834000)摘要:克拉瑪依81號天然氣處理站建有一套天然氣深冷處理裝置和兩套天然氣淺冷處理裝置。目前實(shí)際總處理能力約為140 x 10* Nm'/d,2011 -2012年,東油區(qū)伴生氣產(chǎn)量將進(jìn)一步提高,最大氣量將達(dá)到210.2x 10'Nm'/d,現(xiàn)有處理能力將無法滿足氣量處理需求。而且深冷裝置.存在設(shè)備老化,管線腐蝕嚴(yán)重等問題,為解決實(shí)際處理站問題,提出了新建伴生氣處理裝置,將采油二廠處理站改造成技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)效益高的處理站。關(guān)鍵詞:克拉瑪依81號天然氣處理站;天然氣系統(tǒng);系統(tǒng)優(yōu)化中圖分類號:TE86文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A1采油二廠81號天然氣處理站的1號淺冷裝置建于2003年10月,設(shè)計(jì)處理規(guī)模為現(xiàn)狀60 x 10* Nm'/d,目前實(shí)際處理能力為50 x 10* Nm2/d;2號淺冷裝置建于2007年6月,設(shè)計(jì)處理規(guī)模為1.1 天然氣處理站基本情況40 x 10'Nm'/d,目前實(shí)際處理能力為40 x 10 Nm'/克拉瑪依81號天然氣處理站承擔(dān)著采油二廠d; 天然氣處理站總設(shè)計(jì)規(guī)模為160 x 10*Nm'/d,目東油區(qū)全部油田伴生氣的處理任務(wù),建有一套天然前實(shí)際總處理能力約為140 x 10* Nm'/d。各裝置氣深冷處理裝置和兩套天然氣淺冷處理裝置。深處理能力見下表:冷處理裝置建于1990年7月，設(shè)計(jì)處理規(guī)模為60x 10*Nm'/d,目前實(shí)際處理能力為50 x 10* Nm'/d;表181 號站各裝置處理能力明細(xì)表名稱設(shè)計(jì)處理能力x 10*m/d實(shí)際處理能力x 10*m'/d注深冷裝置50設(shè)備老化1號淺冷裝置壓縮機(jī)排量低2號淺冷裝置40運(yùn)行良好合計(jì)1601401.2天然 氣處理站現(xiàn)狀分析各方協(xié)調(diào),采油二廠東油區(qū)部分低壓伴生氣未經(jīng)處2009年和2010年,為了減少天然氣放空,經(jīng)過理直接輸至二級配氣站供用戶使用,暫時(shí)解決了天收稿日期:2012-11-15作者簡介:李克微，工程師,2008年畢業(yè)于新疆大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)工程專業(yè)碩士研究生,現(xiàn)任新疆克拉瑪依石油勘察設(shè)計(jì)研究院油氣工藝所設(shè)計(jì)人員。8新疆石油天然氣2013年然氣放空問題。2011 - 2012年,采油二廠東油區(qū)伴號壓縮機(jī)為- -級壓縮,最大排壓為1. 0MPa,無法與生氣產(chǎn)量將進(jìn)一步 提高,最大氣量將達(dá)到210.2x 1 ~6號壓縮機(jī)并聯(lián)使用，目前該壓縮機(jī)作為82號10*Nm2/d,現(xiàn)有處理能力將無法滿足氣量處理需增壓站的壓縮機(jī)備用機(jī)組使用。2007 年,隨著準(zhǔn)噶求。目前裝置總的運(yùn)行水平,處理能力和油田較大爾天然氣環(huán)網(wǎng)的建成及2號淺冷裝置的投產(chǎn),處理的伴生氣處理量存在- -定的差距。站的外輸壓力升高(1.4~ 1.7MPa),與壓縮機(jī)的排1.2.1深冷裝置存在的問題如下 :壓(2. 0MPa)較近,當(dāng)處理氣量較大時(shí),氣波機(jī)將無(1)深冷裝置由于運(yùn)行時(shí)間長,存在設(shè)備老化、法運(yùn)行,增壓后的天然氣脫水后直接外輸，導(dǎo)致外腐蝕嚴(yán)重,壓縮機(jī)運(yùn)行溫度高等問題。輸氣烴露點(diǎn)不達(dá)標(biāo)。(2)自控儀表設(shè)施由于運(yùn)行時(shí)間較長,部分計(jì)2號淺冷處理裝置建于2007年6月,設(shè)計(jì)處理量控制設(shè)備已不同程度的出現(xiàn)計(jì)量不準(zhǔn),誤差大的規(guī)模40x10*Nm'/d,采用的是燃?xì)怛?qū)動(dòng)壓縮機(jī)增現(xiàn)象,站內(nèi)大部分液位控制閥均已損壞，且部分液壓、分子篩脫水、氣波機(jī)節(jié)流制冷分離的淺冷處理位遠(yuǎn)傳功能也已失效,現(xiàn)場均為人工巡檢排液,給工藝， 目前裝置運(yùn)行良好。操作管理帶來很大困難。(3)由于運(yùn)行時(shí)間較長,站內(nèi)設(shè)備管線腐蝕嚴(yán)2 采油二廠天然氣系統(tǒng)優(yōu)化重,大部分管線腐蝕穿孔,給裝置的正常生產(chǎn)帶來研究目的:針對采油二廠天然氣處理站伴生氣安全隱患。的特性以及處理站的實(shí)際運(yùn)行情況,合理確定建設(shè)(4)站內(nèi)設(shè)備及管線伴熱均采用蒸汽管線伴規(guī)模 ,注重總體規(guī)模配套設(shè)計(jì),新建伴生氣處理裝熱,由于伴熱管線較細(xì),管線內(nèi)部結(jié)垢嚴(yán)重,經(jīng)常堵置,將采油二廠處理站改造成技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)效益塞,導(dǎo)致冬季管線經(jīng)常凍堵,嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。高的處理站。(5)深冷裝置設(shè)計(jì)外輸壓力為0. 45MPa,現(xiàn)處2.1 工藝方面理站外輸壓力為1.6MPa左右,為了保證正常外輸，采油二廠2011 ~2012年伴生氣產(chǎn)量將達(dá)到深冷裝置來氣經(jīng)過增壓脫水后直接外輸,未進(jìn)行脫195. 5 x 10* Nm'/d;目前處理站深冷裝置停用,1號烴處理,導(dǎo)致外輸氣烴露點(diǎn)不達(dá)標(biāo)。淺冷裝置設(shè)計(jì)處理規(guī)模為60 x 10* Nm'/d,2號淺冷1.2.2淺冷裝置存在的 問題如下:裝置設(shè)計(jì)處理規(guī)模為40 x 10* Nm'/d,合計(jì)100 x1號淺冷裝置現(xiàn)有7臺壓縮機(jī)(編號1 -7 10* Nm'/d,因此確定在處理站內(nèi)新建天然氣處理裝號),單臺設(shè)計(jì)處理能力為15 x 10* Nm'/d,二級排置 ,處理規(guī)模定為100 x 10*Nm'/d。新建裝置工藝氣壓力2.5 ~3.0MPa,隨著壓縮機(jī)運(yùn)行年限的增流程如下(圖1):加，壓縮機(jī)實(shí)際處理能力只有8~9x 10* Nm'/d。71號. 2號裝置來氣l去1號2號裝置脫硫塔原料氣.72.5~3.0MPg0.25MPa 25T天然氣除液幕廠一 壓縮機(jī)J555旋流分離哥一-?過濾器-5~0T氣波機(jī)下-氣-級低溫分離嘉一過濾暑一H分子篩]液氣氣換熱器1.8MPo -15T天然氣外輸、二級低溫分離器去混烴處理裝置圖1氣處理工藝流程框圖88第9卷第1期李克微等:采油二廠81號天然氣處理站天然氣系統(tǒng)優(yōu)化原料氣以0. 25 ~0. 30MPa ,25C進(jìn)天然氣除液(3)處理站新舊系統(tǒng)之間的有機(jī)結(jié)合。器進(jìn)行氣液分離,然后去原料氣壓縮機(jī)進(jìn)行增壓，(4)隨著油田開發(fā)能力的變化,針對伴生氣的原料氣經(jīng)二級增壓至2.5 ~3. 0MPa, 150 ,經(jīng)空冷產(chǎn)量以及 下游市場變化的特點(diǎn);通過對油田天然氣器冷卻至30 ~ 55C,以氣液混相狀態(tài)進(jìn)人壓縮機(jī)出處理站的優(yōu)化 、天然氣集輸能力進(jìn)一步增強(qiáng)?？诜蛛x器,分離出的凝液排人已建含油污水管線，4研究結(jié)論分離出的氣體與1號、2號淺冷裝置來氣一起進(jìn)入脫硫塔脫硫,脫硫后凈化氣進(jìn)人精細(xì)過濾器過濾后通過對已建裝置的研究及新增產(chǎn)量預(yù)測,新建分別去三套裝置的分子篩脫水塔進(jìn)行吸附脫水。-套天然氣處理裝置,處理規(guī)模為100x10*Nm'/脫水后的天然氣進(jìn)人粉塵過濾分離器,分離出攜帶d。通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)對比,確定新建裝置脫水采用分的分子篩粉塵后進(jìn)入氣氣換熱器,與二級低溫分離子篩脫水 、脫烴采用氣波機(jī)制冷脫烴，脫硫采用器來的低溫氣體換熱至-5~0C后,進(jìn)入一-級低溫SDS - 200B脫硫劑在增壓后脫硫,混烴處理脫乙烷分離器分離出混烴,混烴輸往混烴處理裝置,氣相塔 、液化氣塔,生產(chǎn)合格的液化氣和穩(wěn)定輕烴(2)。進(jìn)入氣波機(jī)膨脹到1. 8MPa.-15~ -20C后進(jìn)入.針對1號淺冷裝置壓縮機(jī)存在的問題,通過技二級低溫分離器分離出混烴,混烴輸往混烴處理裝術(shù)經(jīng)濟(jì)對比, 確定將淺冷裝置1 -6號壓縮機(jī)由雙置,氣相去氣氣換熱器復(fù)熱后與1號2號淺冷裝置作用改 為單作用,使其出口壓力滿足天然氣脫水脫來氣一起去已建外輸計(jì)量區(qū)計(jì)量外輸。烴處理的要求,同時(shí)新增100x10*Nm2/d壓縮機(jī)2.2設(shè)備方面一臺。(1)針對1號淺冷裝置壓縮機(jī)排壓、排量不足，改造方案可滿足81號天然氣處理站所有伴生:改造工藝如下:氣的處理要求,外輸氣烴水露點(diǎn)均達(dá)標(biāo)，生產(chǎn)合格1號淺冷裝置1 ~6號壓縮機(jī)組排量低、出口壓液化氣和穩(wěn)定輕烴 ,并對裝置存在問題進(jìn)行改造，力低主要是由于壓縮機(jī)配置的發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足造保證裝置的安全生產(chǎn)。成的,為了保證外輸氣的烴露點(diǎn)合格,針對該問題,總之,根據(jù)81號處理站產(chǎn)能規(guī)模和特點(diǎn)提出確定采用將壓縮機(jī)氣缸由雙作用改為單作用運(yùn)行，了 經(jīng)濟(jì)合理,安全可靠的改造方案,用于指導(dǎo)其它以降低壓縮機(jī)排量，該措施在四川西南油氣田陸作業(yè)區(qū) 天然氣的生產(chǎn),為充分利用和發(fā)揮油田的天梁處理站、塔里木油田等均使用過,現(xiàn)場運(yùn)行情況然氣資源,提高天然氣處理裝置能力，提高天然氣良好。及輕烴生產(chǎn),解決天然氣放空問題做了良好的理論經(jīng)計(jì)算,1 ~6號壓縮機(jī)由雙作用改為單作用研究。2]后,在進(jìn)氣壓力0. 20MPa,排壓3. 0MPa時(shí),排量約為6 x 10* Nm'/d,6臺壓縮機(jī)合計(jì)排量36 x 10*5下步重點(diǎn)工作Nm'/d。隨著改造方案的提出,后期重點(diǎn)在保證施工質(zhì)(2)新增壓縮機(jī)量的前提下,加大項(xiàng)目組織、監(jiān)督和協(xié)調(diào)的力度,加1-6號壓縮機(jī)改造后,1號淺冷裝置總增壓規(guī)快施工進(jìn)度， 及時(shí)跟蹤變化情況，制定適時(shí)的實(shí)施模為36 x 10* Nm'/d,1號裝置設(shè)計(jì)處理規(guī)模為60 x對策。10* Nm'/d,增壓能力不足,故需新增壓縮機(jī)1臺,處理規(guī)模為25 x 10'Nm>/d;將7號壓縮機(jī)移至82號參考文獻(xiàn):增壓站,作為其備用機(jī)組，新增壓縮機(jī)設(shè)在原7號[1]賴德 貴.夏子街油田地面建設(shè)的整體改造[J].油氣田地壓縮機(jī)處。面工程,2011 ,39(3):6 -8[2]范印帥.天然氣深冷處理裝置在大慶油田的應(yīng)用[J].油3技術(shù)關(guān)鍵氣田地面工程,2010 ,56(6):12-17(1)處理站處理裝置存在問題的根源與對策;[3]季永強(qiáng)大牛地氣田地面集輸工藝的優(yōu)化創(chuàng)新[J].油氣(2)處理站上下游裝置的正常運(yùn)行與產(chǎn)供田地面工程,2010.44(3):83 -84平衡;89