低處理量乙二醇再生工藝改進

張惠青 石江山 翟群（陽煤集團淄博齊魯?shù)谝换视邢薰荆綎| 淄博 255400）

低處理量乙二醇再生工藝改進

張惠青 石江山 翟群（陽煤集團淄博齊魯?shù)谝换视邢薰荆綎| 淄博 255400）

乙二醇被廣泛的應用在天然氣低溫分離處理，以及氣田采集氣管道防凍中，作為水合物抑制劑。在國內(nèi)再生乙二醇，主要采取蒸餾法，但是乙二醇再生工藝還存在著諸多問題，包括醇烴分離效果較差、再生裝置結垢問題、乙二醇發(fā)泡問題等，這些都影響乙二醇的使用效果，因此必須加強乙二醇再生工藝的研究，改進其再生系統(tǒng)，本文筆者對低處理量乙二醇再生工藝改進的相關內(nèi)容，做了簡單的論述。

低處理量；乙二醇；再生工藝

伴隨著天然氣行業(yè)的發(fā)展，以及科學技術的提高，促進著乙二醇再生工藝的發(fā)展，傳統(tǒng)的再生工藝在實際運行過程中，存在著諸多問題，因此科研人員不斷地深入研究，積極的探索乙二醇再生工藝中存在的問題，優(yōu)化了再生系統(tǒng)以及注醇工藝流程，采用新的換熱-預熱再生工藝流程，以及乙二醇再生塔，針對乙二醇再生系統(tǒng)中存在的具體問題，采取相應的解決措施，進而提高乙二醇再生系統(tǒng)運行效率。

1 傳統(tǒng)乙二醇（MEG）再生工藝存在的問題

首先，醇烴分離效果差。天然氣在經(jīng)過低溫分離過程中，由于醇烴分離不夠徹底，極易造成穩(wěn)定裝置結垢，增加乙二醇消耗量，造成醇烴分離差的主要因素如下:進料的溫度、停留時間等，醇烴分離器內(nèi)的溫度變化較大，或者溫度過低，也會影響醇烴分離效果。

其次，乙二醇裝置結垢問題。由于乙二醇中含有一定的雜質(zhì)與鹽類，極易在沉淀在裝置上，進而引發(fā)結垢問題，主要包括以下結垢問題：在重沸器上，出現(xiàn)硫化鐵沉積情況；由于碳酸鹽沉積，造成管道與過濾器、換熱器等位置，出現(xiàn)不同程度的結垢問題，進而引發(fā)乙二醇污染；在貧液進出口處，發(fā)生結垢問題。

最后，乙二醇發(fā)泡問題。當乙二醇被污染后，極易出現(xiàn)發(fā)泡情況，主要是由于天然氣中的物質(zhì)成分，包括烴液、鹽類等，以及裝置內(nèi)部的雜質(zhì)，進入乙二醇溶液中，經(jīng)過化學反應后，形成活性物質(zhì)，造成的發(fā)泡情況，針對此類問題主要采取的是定期除塵，以及注入破乳劑，或者給系統(tǒng)加裝過濾器，采取并聯(lián)過濾器，將液體中的雜質(zhì)清除，以及采取更換過濾器等方法。

2 乙二醇再生工藝存在改進措施

2.1 增加乙二醇富液過濾器

在節(jié)流前添加乙二醇，主要是為了避免在溫度較低的環(huán)境下，產(chǎn)生水合物，因此循環(huán)使用乙二醇，來確保注醇的連續(xù)性。乙二醇再生過程中，因為脫水脫烴裝置中的MEG富液，經(jīng)過匯集后，會流入到緩沖罐中，因此為了避免緩沖罐中的壓力過低，因此要設置補氣管線與富液泵，也就是接入燃料氣系統(tǒng)，MEG富液經(jīng)過緩沖罐流出后，會進入到機械過濾器、活性炭過濾器中，進而除去液體中雜質(zhì)，提出降解產(chǎn)物。完成過濾后的富液，需要通過換熱器換熱后，流入MEG再生塔中，而從塔頂散發(fā)出的蒸汽將會冷凝至45℃后，通過貧液泵，將其輸送至緩沖罐，而緩沖罐內(nèi)部的貧液，會通過MEG貧液泵，被注入到脫水脫烴裝置中。

需要注意的是：由于從再生塔頂回流罐中，散發(fā)出來的不凝氣含有CO2水蒸氣、烴類、MEG，因此直接排放會影響周圍生態(tài)環(huán)境，為了避免造成污染，要設置灼燒爐，把不凝氣中的有害物質(zhì)全部灼燒干凈后再排放，除此之外還需要在裝置區(qū)，安置MEG補充罐，以便在系統(tǒng)維護時，回收MEG溶液。

2.2 提高醇烴分離溫度

為了減少MEG攜帶損失量，要將三相分離器前安置的輕烴復熱換熱器裝置，改為加熱器裝置，并且選擇導熱油，作為加熱熱源，以此來加熱醇烴混合液，將分離器內(nèi)部的溫度，提高至50℃，不僅可以有效的提高醇烴分離效果，還能夠極大程度上減少MEG的損失量，并且在MEG進塔前，設置過濾器，將MEG中含有的雜質(zhì)去除，避免出現(xiàn)結垢問題。除此之外為了避免設再生裝置結垢后，可以在穩(wěn)定操作下，適當增加流量，并且使用合理的阻垢劑，以及便于清理的板式換熱器，以此防止貧富液換熱器出現(xiàn)結垢問題，定期清理換熱器與填料。

2.3 采用立式列管換熱器

傳統(tǒng)的MEG再生工藝中使用的貧富液換熱器，與立式列管換熱器相比，其效率相對低下，使用立式列管換熱器，富液在進入塔后，需要達到額定溫度后，載進入到再生塔內(nèi)部，而塔頂?shù)乃艉蚆EG富液換熱后，會冷卻凝固回流，這樣的預熱方式，不僅能夠減少腐蝕情況，還能夠節(jié)約設備檢修與維護資金。再生塔使用的立式列管換熱器，其原材料涂塘管件的成本低，但是具有較好的抗腐蝕性，進而提升了裝置的抗腐蝕性能，除此之外新型換熱器，使用的管束換熱器裝置中，帶有折流板，其防腐性強，進而提高了換熱效率。

立式列管換熱器的使用，使得再生塔具備以下優(yōu)勢：首先，采用了新防腐技術，再生塔與管道之間的連接，使用的是聚丙烯來襯里，而再生塔閥門使用的是球閥，其材質(zhì)為襯四氟乙烯，再生塔內(nèi)部使用的換熱器，其管束內(nèi)外壁與塔器的內(nèi)外壁等，具有三層涂塘，且每層厚度均在40μm左右。其次，新型再生塔采用的新生產(chǎn)工藝，當富液流入轉換器前，布置了旁通線，并且在介質(zhì)流入的換熱器處，也增設了旁通線。最后，新型的再生塔使用的新的設備，包括轉液泵、計量泵、提升泵等。

乙二醇再生工藝改進后應用案例：黑龍江大慶某油田轉油站，對傳統(tǒng)乙二醇再生工藝進行了改進，其再生塔安裝使用了采用立式列管換熱器，在經(jīng)過了一年的投入運行使用后，戒指到目前再生塔采用立式列管換熱器依舊處于平穩(wěn)運行狀態(tài)，且MEG能夠一次再生合格，而且部分氣井，由于使用了乙二醇再生工藝系統(tǒng)，有效的抑制住水合物的產(chǎn)生，因為采取的是預熱-換熱工藝，通過溫度的控制，不僅避免了MEG大量損失，還有效防止MEG再生出現(xiàn)發(fā)泡情況，通過計算得出改進后的再生工藝，能夠將MEG損失降低0.05kg∕h，極大程度上為企業(yè)謀取了更多的利益空間。

2.4 加強再生過程中的控制

再生塔底重沸器氣相出口，與測溫儀位置，具有一定的距離，因此多數(shù)裝置難以實現(xiàn)滿負荷運行，因此需要適當?shù)臏p少MEG的注入量，對于位于北方的氣田，由于其晝夜溫差較大，很難確保再生塔塔底溫度測量的準確性，為了避免給MEG再生效果造成影響，應該在合適的位置，布設塔底測溫儀。同時在生產(chǎn)的過程中，需要嚴格控制三相分離器運行，尤其是要控制混合腔液體，防止油腔帶走大量的MEG，除此之外還需要嚴格的掌控再生塔塔頂?shù)臏囟龋约八撞康臏囟龋瑫r還需要控制塔頂回流罐裝置的流量以及液位，防止其影響再生塔的溫度，科學合理的控制進料量，確保流量平穩(wěn)，進而保證再生塔能夠穩(wěn)定的運行。

綜上所述，乙二醇再生工藝生產(chǎn)的過程中，存在著諸多問題，因此需要優(yōu)化乙二醇再生工藝，通過增加富液過濾器、使用立式列管換熱器等方式，來優(yōu)化乙二醇再生工藝流程，做好設備的定期清理工作，及時清除設備上的結垢，以此確保設備裝置能夠正常運行，進而確保乙二醇再生工藝系統(tǒng)能夠正常運行，減少損失量，增加企業(yè)經(jīng)濟效益。

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A-R隨時間的變化;B-通量隨時間的變化;C-qt隨時間的變化圖2陶瓷膜連續(xù)錯流擾動吸附Cu(II)(pH=6，錯流速度4.5m·s-1，跨膜壓力0.05MPa)A-R changes with time;B-Flux changes;C-qtchanges with timeFig.2 Adsorption of Cu(II)under ceramic membrane continuous cross-flow disturbance(pH=6，cross-flow velocity of 4.5m·s-1，transmembrane pressure of 0.05MPa)

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項目資助：安徽省高等學校大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目(201511305037)；國家自然科學基金(21406003)；蚌埠學院自然科學研究項目(2015ZR08)；蚌埠學院工程研究中心研究項目(BBXYGC2014B02).

作者介紹：王珂（1981－），男，河南新鄉(xiāng)人，研究生，研究方向：化工材料，Email：wk@bbc.edu.cn。