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1、５２６化工機械２０１６年丙烷制冷在大牛地氣田脫水脫烴站中的應用*１２羅琴畢海勝（１．中石化石油工程設計有限公司數(shù)字化工程設計所；２．青島科技大學機電工程學院）摘要主要闡述了丙烷制冷系統(tǒng)的工藝原理、工藝流程和丙烷制冷系統(tǒng)內各橇塊中主要設備及其作用，并介紹了丙烷制冷系統(tǒng)在大牛地氣田脫水脫烴中的配管安裝設計，對同類型氣田脫水脫烴工藝具有很好的借鑒意義。關鍵詞壓縮機低溫分離丙烷制冷系統(tǒng)脫水脫烴中圖分類號ＴＱ０５１.２１文獻標識碼Ｂ文章編號０２５４-６０９４（２０１６）０４-０５２６-０４２０１２年１１月，中石化天然氣分公司
2、榆濟首氣體，凝固點低，與水不發(fā)生反應，與油完全相溶，＃站１、２壓縮機振動值隨氣量的提升出現(xiàn)增大現(xiàn)制冷溫度適合在－４０～－３５℃之間，滿足低溫分＃＃象，１１月２９日１壓縮機振動超標停機，２壓縮機離的要求。出現(xiàn)振動高值報警。經檢查確定壓縮機振動值偏１脫水脫烴站工藝流程高的原因為天然氣中可能含有凝析水和雜質，導脫水脫烴站主要功能是接收增壓站來氣，通致壓縮機葉輪和流道結垢，造成了壓縮機內部氣過低溫分離裝置降低天然氣的水露點和烴露點，路堵塞且破壞了壓縮機轉子的動平衡，致使運行處理后的干燥天然氣再回增壓站增壓外輸，冷凝工況點靠
3、近防喘振控制線。榆濟首站壓縮機出現(xiàn)分離出的凝液進行分餾處理，回收輕烴。主要流振動值超標，造成壓縮機壓縮能力無法滿足冬季程框圖如圖１所示。生產的需要，對華北管網安全平穩(wěn)供氣造成較大風險。塔榆管道在塔榆末站與榆濟管道交接，交接點壓力為４．０ＭＰａ，大牛地氣田來氣在塔榆管道末站進站，但是在此交接壓力下，來氣的水露點為２～７℃，根據最新規(guī)范的規(guī)定，已經不能滿足產品［１］天然氣－１２℃水露點的外輸要求，特別在冬季圖１脫水脫烴流程框圖實際運行時，更會增大下游管線冰堵的風險。按照大牛地氣田開發(fā)規(guī)模，結合塔榆管道輸氣站場２丙烷制冷
4、工藝系統(tǒng)建設和運行現(xiàn)狀，設計在原塔榆增壓站東側新建２．１丙烷制冷工藝原理一座脫水脫烴站對天然氣進行處理。丙烷制冷系統(tǒng)為天然氣低溫分離和輕油吸收［２］新建脫水脫烴站采用低溫分離兼輕油吸裝置提供所需冷量，丙烷制冷裝置是為低溫分離收工藝，降低天然氣的水露點和烴露點，滿足下游裝置提供冷量的核心設備，能夠把天然氣冷卻至用戶對水露點和烴露點的要求。采用丙烷制冷方－２５℃，甚至更低，以實現(xiàn)天然氣低溫脫水脫烴的式，將天然氣冷卻至－２５℃，滿足脫水脫烴的要目的。求。丙烷作為制冷劑，化學性質穩(wěn)定，是一種無色丙烷制冷系統(tǒng)是一個壓縮膨脹的
5、循環(huán)過程，目的是通過降低天然氣溫度，脫除天然氣中的水*羅琴，女，１９８６年４月生，工程師。山東省東營市，２５７０００。第４３卷第４期化工機械５２７［３，４］和部分烴類物質。丙烷制冷循環(huán)過程如圖２進入油分離器，進入下一個循環(huán)。所示。２．３丙烷制冷系統(tǒng)主要設備及作用丙烷制冷系統(tǒng)主要包括蒸發(fā)器橇塊、吸氣緩沖罐、壓縮機橇塊、輔機橇塊和蒸發(fā)式冷凝器：ａ．蒸發(fā)器橇塊。蒸發(fā)器是丙烷與天然氣、輕油換熱的場所，液體低溫丙烷與天然氣、輕油充分交換熱量，使天然氣、輕油均冷卻至－２５℃，吸熱后的液體丙烷變成丙烷蒸汽經過吸氣緩沖罐分離后回到
6、壓縮機進口，繼續(xù)進行丙烷循環(huán)。ｂ．吸氣緩沖罐。吸氣緩沖罐接收蒸發(fā)器來圖２丙烷制冷循環(huán)過程的丙烷氣體，用緩沖罐自帶的電加熱器對其加熱，２．２丙烷制冷系統(tǒng)工藝流程防止進入壓縮機的丙烷流失量增大。丙烷制冷系統(tǒng)工藝流程概括為：天然氣和輕ｃ．壓縮機橇塊。壓縮機選用螺桿式壓縮［５］油冷卻系統(tǒng)、丙烷循環(huán)系統(tǒng)、潤滑油循環(huán)系統(tǒng)。機，屬于容積式壓縮機，通過工作容積的逐漸２．２．１天然氣和輕油冷卻系統(tǒng)減少來達到氣體壓縮的目的。壓縮機的吸氣量由３股流換熱器來的天然氣（－１８℃，２．０～處于吸氣端的滑閥控制，當滑閥的開度大時，吸氣４．５ＭＰ
7、ａ）、吸收油提升泵來的輕油（４０℃，２．０～量就大，反之就小。滑閥的開度可以自動調節(jié)，也４．５ＭＰａ）與蒸發(fā)器內的低溫丙烷液交換熱量，將可手動調節(jié)。壓縮機橇塊包括螺桿壓縮機、主電天然氣與輕油冷卻至－２５℃，然后進入低溫吸收機、油分離器、油冷卻器、油過濾器。壓縮機在丙［６］塔分離。烷制冷系統(tǒng)中的主要功能有：可以提高單位丙２．２．２丙烷循環(huán)系統(tǒng)烷蒸汽的含熱量，創(chuàng)造可操作的冷凝條件；可以提液態(tài)的丙烷在蒸發(fā)器內和天然氣進行熱量的高制冷丙烷蒸汽的壓力，使該壓力對應的丙烷飽交換，液態(tài)丙烷吸收天然氣熱量變?yōu)闅鈶B(tài)丙烷。和溫度高于冷
8、卻介質的溫度；為整個系統(tǒng)的持續(xù)蒸發(fā)器來的氣態(tài)丙烷（－３０℃，７０ｋＰａ）經吸氣緩循環(huán)提供動力。沖罐分離后，進入壓縮機增壓后溫度升高（７０℃ｄ．蒸發(fā)式冷凝器。蒸發(fā)式冷凝器是一種將左右，１１２０ｋＰａ），壓縮后的氣態(tài)丙烷進入油分離水冷與空冷、傳質與傳熱融為一體的新型高效冷［７，８］器，將攜帶的潤滑油分離后進入蒸發(fā)式冷凝器，經凝冷卻設備。它在丙烷制冷系統(tǒng)中的主要作
