淺冷裝置乙二醇系統故障處理分析

魯朝娟(大慶油田有限責任公司天然氣分公司九大隊淺冷站)

概述

乙二醇的性質為：沸點197.6℃、燃點118℃、比重1.1155，在水中的可溶性完全溶解,冰點(100%)-12.5℃、冰點(80%)-45℃。基于以上主要特性，在淺冷裝置中，通常采用乙二醇作為防凍液再生循環使用。乙二醇系統主要工藝流程：乙二儲罐的貧乙二醇經乙二醇泵打入天然氣貧富換熱器富氣入口和氨蒸發器天然氣入口然后到二級三相分離器，這時貧乙二醇吸收天然氣中的水分已變成富乙二醇，富乙二醇從二級三相分離器底部出來后進入再生塔塔頂換熱器進行換熱，然后進入貧富乙二醇換熱器，與從再生塔底過來的貧乙二醇進行換熱升溫，去乙二醇閃蒸罐閃蒸，壓力降至0.2Mpa進入再生塔進行脫水，水蒸氣從塔頂放空，124℃的貧乙二醇溶液從塔底出來進入乙二醇儲罐，與貧富乙二醇換熱器的富乙二醇-進行換熱后經乙二醇泵在打入乙二醇噴嘴，從而循環使用。流程圖：

一、乙二醇系統故障原因分析及解決方案

1.乙二醇系統發生堵塞故障的原因分析

堵塞故障的判斷：

(1)乙二醇系統的二級三相分離器、閃蒸罐、再生塔出現乙二醇液位升高，自動調節閥在全開位置，液位不下降；

(2)乙二醇泵掉量；

(3)乙二醇貯罐液位下降。

分析主要原因有：

(1)水分餾塔溫度過高、致使碳黑過多堵塞管線，天然氣中雜質過多、與乙二醇一起進入乙二醇系統，檢修不徹底，使乙二醇系統發生堵塞；

(2)入口過濾器堵塞，乙二醇貯罐液位低，乙二醇泵本身故障；

(3)乙二醇貧富換熱器至乙二醇貯罐閥門管線堵塞。

解決的辦法：

(1)控制水分餾塔溫度在工藝卡范圍內，加強游離水排放，清洗堵塞的管線閥門；

(2)清洗泵的入口過濾器，提高乙二醇貯罐的液位，檢修乙二醇泵；

(3)清洗疏通乙二醇貧富換熱器至乙二醇貯罐間的閥門管線。

2.乙二醇系統故障造成乙二醇損失的分析

乙二醇損失的判斷：

(1)水分餾塔頂噴出乙二醇；

(2)乙二醇系統參數波動大，操作不平穩；

(3)二級三相分離器乙二醇液位失真，不易控制；

(4)系統壓力、液位等各參數超出工藝卡控制范圍；

(5)乙二醇泵活塞密封滲漏，輕烴罐游離水中排出乙二醇。

分析主要原因有：

(1)水分餾塔溫度過高或過低造成塔帶壓，使乙二醇損失；

(2)調節閥失靈，儀表方面的故障；

(3)乙二醇變質，泡沫過多不易聚合，使體積膨脹，部分炮沫隨輕

烴流失造成損失；

(4)操作不當；

(5)系統的漏失或不合理的排放和分離。

解決的辦法：

(1)控制再生塔溫度，二級三相分離器液位；

(2)修復調節閥；

(3)化驗乙二醇，更換乙二醇，確保乙二醇質量；

(4)合理操作，嚴格按操作規程執行；

(5)減少漏失和不正確的排放和的分離。

3.閃蒸罐輕烴液位高的原因及存在問題分析

液位高原因的判斷：

(1)閃蒸罐輕烴液位高；

(2)閃蒸罐壓力突然升高，塔帶壓、影響脫水效果。

故障原因及存在問題分析有；

(1)二級三相分離器乙二醇液位過低挾帶輕烴過多進入閃蒸罐；

(2)閃蒸罐壓力波動大，輕烴液位高，隨乙二醇進入再生塔，造成塔負荷過大，溫度下降。

解決的辦法：

(1)控制二級三相分離器乙二醇液位在正常的操作范圍內；

(2)及時排出閃蒸罐內的輕烴，避免輕烴隨乙二醇進入水分餾塔。

二、對乙二醇系統下一步設想

1.改造方案

(1)再生塔貧乙二醇出口加一個分離器，以分離乙二醇在運行中生成的碳黑、雜質。這個分離器定期清洗，可以杜絕管線、閥門的堵塞，保證一年的平穩運行至裝置大修；

(2)二級三相分離器、閃蒸罐、水分餾塔出口調節閥前裝過濾器，定期進行清洗解決因碳黑雜質堵塞調節閥而造成調節失控，給系統帶來的參數波動，影響輕烴收率的問題；

(3)閃蒸罐加一條輕烴排放線引至壓力排污罐并加調節閥，輕烴隨游離水至排污分離器分離，然后通過輕烴泵進輕烴儲罐，使烴可以回收利用；

(4)再生塔內部噴頭技術改造，即將乙二醇物料分布器由線型噴頭改為蓮蓬型噴頭，使進塔的富乙二醇分布更均勻，水與乙二醇更好的分離。

2.解決方案的效益分析

(1)再生塔出口加分離器，每年直接減少乙二醇系統堵塞造成的故障10次左右，對裝置增產增效有可觀的經濟效益，預計年增輕烴60噸約10萬元；

(2)調節閥前裝過濾器，使操作平穩，每年減少故障20余次，每次增產輕烴6噸，預計年增加效益20萬元；

(3)閃蒸罐加輕烴排放線和調節閥，每年可以回收利用輕烴20噸，此項技術年可增加效益3萬元；

(4)水分餾塔內部噴頭技術改造，增加脫水效果，減少蒸發器凍堵次數，每年可增加輕烴6噸效益1萬元；

(5)更換貧富乙二醇換熱器，每年可多產輕烴12噸，增加效益2萬元。

結論

乙二醇在天然氣初加工生產過程中應用十分廣泛，而且起著及其重要的作用，九大隊淺冷裝置內共有兩套乙二醇循環系統，在裝置的運行中，對于多掌握一些乙二醇的參數控制、故障處理尤為重要。作為操作人員我們要運用各種方法去觀察，及時發現乙二醇系統存在的問題，并且通過現象作出判斷。對乙二醇系統發生的故障及時作出處理。

[1]孫愛忠主編，《油氣初加工過程》，黑龍江科學技術出版社，1990年6月第一版.

[2]戰樹麟主編，《石油化工分離工程》，石油工業出版社，1994年1月北京第一版.

[3]姚玉英主編，《化工原理》(上冊)，天津科學技術出版社，1992年11月第一版.