天然气脱碳系统运行中存在的问题及改进措施
2021-05-06梁其奋吴桂波
柯 真,梁其奋,吴桂波
(海洋石油富岛有限公司, 海南东方 572600)
海洋石油富岛有限公司化肥一部合成氨装置采用日本千代田ICI-AMV工艺,以天然气为原料,无水液氨生产能力为1 000 t/d[1]。该装置自1996年10月投产以来,总体运行稳定。2016年原先采用的原料合同到期后,选择东方1-1天然气作为原料气来满足生产需求,并对相应工艺及设备进行了技术改造。考虑到东方1-1气田的天然气为贫气(CO2体积分数为20%、N2体积分数为16%、CH4体积分数为60%~64%,热值约为5 560 kJ/m3),化肥一部新增了一套处理量为168×104m3/d(基准态为20 ℃、101.325 kPa)的脱碳装置。该装置采用先进的N-甲基二乙醇胺(MDEA)法[2]对天然气进行脱碳处理,以满足转化系统对天然气热值、组分的要求。
MDEA法采用一段吸收、一段再生流程,即原料气进入吸收塔,富液进入闪蒸塔和再生塔完全再生,再生后的胺液经换热器冷却后进入吸收塔。此工艺流程简单、再生温度低、动力消耗小、运行稳定可靠,设计处理量为70 000 m3/h,CO2体积分数小于5%。
1 存在的问题
脱碳系统自2016年10月投入使用至今,运行稳定,经性能考核,完全满足生产需求,但其间也暴露出一些问题。为使脱碳系统长周期稳定运行,逐步进行了一些改进措施。
1.1 脱碳气出口温度高
由于脱碳装置脱碳气出口温度较高(设计为36 ℃,实际最高温度为43 ℃),天然气带水情况严重,天然气压缩机前分离罐冷凝液质量大大增加,每天约为50 kg,MDEA占其质量的0.2%[3]。这不仅损失了系统的胺液,还会对后系统机组设备及管线造成一定的危害。
设计单位根据东方1-1天然气气源条件进行系统设计(设计温度为20 ℃),未考虑海南气候及长距离管线输送的影响,造成脱碳入口天然气温度比原设计值高,脱碳气出口温度也相应较高。……
