2冻堵操作调整'--深冷装置防CO2冻堵操作调整.docx

2冻堵操作调整>深冷装置防C02冻堵操作调整【摘要】本文分析深冷装置C02冻堵原因及其在装置 的浓度分布规律，通过采取工艺调整措施使装置运行工况进 一步接近设计工况关键词】深冷装置防C02冻堵工艺调整红压深冷装置流程设计为单级膨胀加丙烷辅助制冷工 艺浅冷外输干气经进站计量、过滤后进入分子筛脱水装置 将天然气中的水含量降至WO. 5ppm以下，脱水后的天然气经 原料气压缩机两级压缩增压至4.55MPa、4(TC后分两路进入 制冷系统其中第一路分别与脱甲烷塔底轻姪、塔底重沸器 及两个侧沸器换热至T7.51、4.44MPa然后经丙烷制冷系 统冷至-35C. 4.41MPa另一路与脱甲烷塔塔顶干气换热至 -36C. 4.40MPa,之后这两路汇合在一起与脱甲烷塔塔顶气 换热至-47. 8C. 4.39MPa进入低温分离器进行密气分离， 分离出的轻炷与脱甲烷塔塔顶干气换热至-94. 5 C、4. 38MPa,经节流阀节流至0. 92MPa、-105. 9C直接进入脱甲 烷塔第一块板做为塔顶的回流；分离出的天然气进入膨胀机 进行膨胀制冷至T01. 5C. 0. 95MPa进入脱甲烷塔第四块板 塔顶干气，做为冷源与原料气三次换热后再经膨胀机的同轴 压缩机增压后做为返输气和商品气外输。

3深冷装置防C02工艺操作方法调整3. 1操作方法一：降低脱甲烷塔顶压力可降低C02冻堵温度，提高轻痊总收率按照理想气体定律，在温度LC、压力760mmHg情况下， lKgmol任何气体的体积均为22. 41m3o因此，同一气体混合 物中，某一组份的体积分数与摩尔分数是相同的所以表2 2011年深冷各月C02化验值直接转换成mol百分比，即表2 中数据可以直接在图8-1中使用见图1绿色线是目前装置正常操作的范围，由图看出操 作范围（T上-88C、PWlOOOKpa）比较宽，远离C02冻堵区 域，操作上虽然安全但收率较低由图2、图3看出：塔冷凝压力降低时，随着塔顶温度降低，收率上升，在 所讨论范围内从化验单上看，高沸点组分（C5〜C7）在较高 收率基础上变化不大；随着温度降低到-94以下，低沸点 组分C2在低收率基础上变化较大冷凝量增加较快，说明随 着温度降低，轻组分在重组分液相中溶解量增加3.2操作方法二：增加脱甲烷塔底C02浓度能够降低塔 顶C02冻堵温度和提高轻痊收率根据上图1中红色区域是设计要达到的制冷温度-103C, 在对应lOOOkpa〜800kpa操作压力下，其C02 mol浓度在 1.4%〜1.7%之间。

为平稳操作必须将脱甲烷塔塔顶C02 mol 浓度降到1.5%以下，此时调整操作压力已经不起作用根据汽-液相平衡关系式，深冷脱甲烷内体系中达到平衡 后，C02组分的汽化率及冷凝率达到平衡，故：ki= yC02/XC02= PC02/Po降低塔底温度，可降低相平衡常数ki；或者通过将脱甲 烷塔的两个侧沸器停掉以达到调节yC02的目的，最终实现 将脱甲烷塔顶C02 mol浓度降到1.5%以下在脱甲烷塔内， C02主要随甲烷和乙烷一起上升，乙烷等较重组分不断冷凝, C02在塔顶的浓度相应增加，系统趋于产生冻堵通过塔底 温度的降低可以增加C02在塔底液相轻烧的溶解百分比即 XC02上升，减少了 C02随甲烷、乙烷上升的分逸度eC02从 而达到降低脱甲烷塔塔顶C02气相浓度关闭脱甲烷侧沸器 对二氧化碳的影响主要表现在，吸收条件的改变红压深冷 站的脱甲烷塔采用的是泡罩塔和浮阀塔两种结合形势在塔 板及塔盘不做改变的情况下，我们操作时尽量减少上升气体 形成湍流，同时尽量降低脱甲烷塔的塔底操作液位，主要目 的是减少二氧化碳在脱甲烷塔塔内的存留时间，减少其气相 挥发率通过此项操作调整微量地改变了二氧化碳在塔顶和 塔底的浓度，即使塔顶二氧化碳浓度一定程度降低，塔底二 氧化碳浓度增加较大。

化验结果显示，塔底轻疼中二氧化碳 的浓度调整前为4. 2〜4. 4%,调整后可增加至4. 6〜4.8%结合方法一调整后的脱甲烷塔压力下C02冻堵温度下限可变 宽到-98C,炷收率上限可达到1.76吨/万立方米试验结果见下表lo以上试验C02浓度为3. 26% (mol),塔顶操作压力800〜 820kpa工况下进行5结论及认识通过以上操作方法改进的试验及分析结果，可以看出深 冷入口中C02含量比较低时可以采取降低塔顶操作压力、调 整全塔二氧化碳浓度分布规律即降低塔底操作温度和关停 塔侧沸器的方法有效防止冻堵。