延長氣田含甲醇污水再生系統優化改造研究

摘 要：含甲醇污水再生系統是現代氣田中重要污水處理設施，是保證氣田開采工作正常開展的基礎裝置，對于氣田可持續發展具有重要意義。但是現階段氣田含甲醇污水再生系統的實際運行過程中，還存在著設備系統易結垢、易腐蝕等現實問題，并且也存在著系統運行穩定性不足、含甲醇污水再生處理指標無法滿足實際需求等情況，這就給氣田含甲醇污水再生系統的應用效果造成了嚴重的不利影響。因此，現代氣田工作開展中，氣田含甲醇污水再生系統優化改造設計具有重要意義，能夠有效改善延長氣田管線系統及設備結構的運行狀態，是保證延長氣田開采工作順利進行的重要基礎。本文對延長氣田含甲醇污水再生系統優化的價值展開分析，并研究延長氣田現有含甲醇污水再生系統的缺點，提出其系統優化改造的具體方案，以推動延長氣田的現代化發展。

關鍵詞：延長氣田;含甲醇污水再生系統;優化改造

隨著我國社會經濟事業的逐漸發展，人們工作生活中對于天然氣資源的需求的不斷提升。而延長氣田作為我國具有代表性意義的大型氣田，是我國天然氣資源儲備與供應的重要氣田產業。在延長氣田的天然氣資源開采中，對于含甲醇污水處理的重視程度不斷提升，這是保證延長氣田天然氣開采工作順利進行的重要途徑，更是實現延長氣田可持續發展、降低其開采成本投入的重要基礎。但是現階段延長氣田的含甲醇污水再生系統運行中還存在著一些現實問題，給延長氣田水資源循環利用造成了不利影響。

1 延長氣田含甲醇污水再生系統優化改造的重要性

在氣田開采過程中，天然氣水合物的生成會導致氣田管線結構以及設備出現結冰凍堵的情況，并且會對管線以及設備結構產生腐蝕影響，增加設備的故障和損壞幾率，給氣田產業造成經濟損失的同時，也會導致氣田開采中存在嚴重的安全隱患。因此，延長氣田提出了含甲醇污水再生系統優化改造任務，以推動產業發展。

首先，通過含甲醇污水再生系統優化改造，能夠有效提升天然氣水合物處理效率。在延長氣田的天然氣開采中，會產生天然氣水合物這種有機化合物，引起管線設施以及機械設備結冰凍堵的情況發生，并且天然氣水合物也會導致管線及設備被逐漸腐蝕，給延長氣田造成了嚴重的經濟損失以及開采安全隱患威脅。而含甲醇污水再生系統則是對天然氣水合物處理的關鍵，能夠對天然氣水合物起到溶解作用，這對于延長氣田的發展有著重要意義。但是新時期發展背景下，隨著延長氣田開采工作的不斷發展，含甲醇污水再生系統應用中存在的一些現實問題也逐漸暴露出來，這就需要對含甲醇污水再生系統進行優化改造，以提升其天然氣水合物處理的效率，為延長氣田的發展奠定重要基礎。

其次，含甲醇污水再生系統優化設計能夠降低延長氣田的投資成本[1]。在氣田的天然氣水合物處理中，主要的技術方式包含了加熱升溫、節流降壓以及添加抑制劑等技術方式，能夠實現對天然氣水合物的中和處理。而甲醇就是當前氣田天然氣水合物處理中添加抑制劑方式的主要抑制劑類型，不僅其價格成本相對較低，還能夠實現循環再生，符合新時期氣田循環發展的現實要求，是現階段氣田天然氣水合物處理中應用最為廣泛的水合物抑制劑[2]。而含甲醇污水再生系統就是延長氣田進行甲醇利用的系統結構，通過對含甲醇污水再生系統的優化改造，能夠進一步提升甲醇抑制劑的利用率，以此實現對延長氣田天然氣水合物處理成本利用實效性的提升，提升延長氣田的經濟效益。

2 延長氣田現有含甲醇污水再生系統運行中存在的問題

雖然現階段延長氣田生產發展實踐中對含甲醇污水再生系統應用的重視程度逐漸提升，并且成為了當前延長氣田天然氣水合物處理的重要系統基礎，但是現階段的含甲醇污水再生系統運行中依然存在著一些現實問題，這就給延長氣田的發展造成了一定的不利影響。

延長氣田含甲醇污水再生系統始建于2012年，系統的整體水合物處理設計規模為150m3/d，并且具有著甲醇再生單元，能夠在天然氣水合物處理后對甲醇抑制劑進行回收處理，然后進行回收利用。但是現階段延長氣田的實際運行過程中，還存在著一些現實問題，給延長氣田天然氣開采工作的發展造成了不利影響。現階段延長氣田含甲醇污水再生系統存在的問題主要包含以下方面：

其一，含甲醇污水再生系統的天然氣水合物處理量與設計標準相去甚遠，建造計劃中含甲醇污水再生系統的天然氣水合物處理量為150m3/d，然而現階段僅為90m3/d，需要通過含甲醇污水再生系統優化改造提升其天然氣水合物處理效果。其二，甲醇抑制劑在對天然氣水合物處理后進入含甲醇污水再生系統的含醇量較低，僅為10%左右，這就導致了含甲醇污水經過再生系統的處理后無法達到系統設計時的再生后甲醇質量為95%的要求，實際的回收再生后的甲醇質量僅為80%左右，無法滿足甲醇抑制劑循環使用的質量要求。這兩個問題不僅導致了延長氣田含甲醇污水再生系統的實際功能發揮不足，也增加延長氣田管線與設備的故障發生幾率，增加了延長氣田的維修成本投入。

3 延長氣田含甲醇污水再生系統優化改造方案

在對延長氣田含甲醇污水再生系統的優化改造中，對含甲醇污水再生系統問題發生的原因進行了深入分析，主要就是由于含甲醇污水再生系統本身的系統裝置受腐蝕、堵塞影響較為嚴重，系統來水的水質情況也較為復雜，也就導致了含甲醇污水再生系統腐蝕情況的發生。并且在含甲醇污水再生系統中，甲醇再生塔塔身和塔盤結垢以及腐蝕情況也較為嚴重，對蒸餾塔的蒸餾效果產生了不利影響[3]。同時，含甲醇污水再生系統設計中，甲醇再生塔含醇污水的金屬設計溫度為82℃，然而現實情況中，污水進料溫度僅為32℃，遠遠達不到設計要求，再加上含甲醇污水再生系統甲醇再生塔塔底再沸器是以虹吸式自然循環的發方式進行含醇污水處理，實際運行中，含醇污水發泡現象嚴重，實際處理過程中的循環效果較差，存在著汽阻情況，溫度控制較為困難，不利于再生塔的正常作業，再生塔塔頂的甘薯空冷器換熱效果也較差[4]。

基于此，在延長氣田的含甲醇污水再生系統優化改造中，提出了如下優化改造方法：第一，將含甲醇污水再生系統再生塔的ADV浮閥塔板改造為斜孔塔板，以此提升甲醇再生塔的防垢能力，并在原系統中上增加新塔，構建提餾段。第二，在含甲醇污水再生系統的提餾塔塔底新增一臺塔底水提升泵，以促進再生塔塔底含醇污水循環。第三，在精餾塔塔頂添加一臺干式空冷器，以保證塔頂的換熱效果滿足優化改造要求。

在經過對延長氣田含甲醇污水再生系統的優化改造后，技術人員通過Aspen plus 軟件進行了改造后裝置的系統運行小效果的模擬實驗，以探究延長氣田含甲醇污水再生系統優化改造后的實際應用效果。經過模擬研究后發現，延長氣田含甲醇污水再生系統優化改造后含醇污水處理后甲醇產品的回收質量達到了96.18%，超過了延長氣田含甲醇污水再生系統最初設計要求質量的95%，能夠實現對再生甲醇產品的利用。同時，延長氣田含甲醇污水再生系統的回注水質量分數為0.05%，滿足了延長氣田天然氣開采工業的實際需求，為延長其氣田的發展奠定了含甲醇污水再生系統的保障，降低了延長氣田的成本投入。

4 結語

延長氣田含甲醇污水再生系統的優化改造對于氣田發展具有重要意義，改善了含甲醇污水再生系統運行中存在的現實問題，對延長氣田生產工作的發展起到了重要的促進作用，更實現了延長氣田的可持續化發展。

參考文獻：

[1]趙運濤，王毅，曹強強.延長氣田含甲醇污水再生系統模擬及優化改造[J].石油與天然氣化工，2017（06）：106-110.

[2]張娟利，薛文瑞，胡耀強，等.延長氣田含甲醇污水處理工藝的優化研究[J].西安石油大學學報（自然科學版）， 2018（04）：119-123.

[3]王紅亮，張永鋒.低溫甲醇洗預洗再生系統優化改造[J].中國化工貿易，2019（08）：202-202.

[4]祁靜.油田污水處理系統優化改造效果評價[J].中國化工貿易，2018（07）：166-166.

作者簡介：

孫文娜（1985- ），女，漢族，籍貫：山東鄒城，大專學歷，技術員，研究方向：分析化驗。