液化气站轻烃回收系统优化改造项目建议书.docx
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液化气站轻烃回收系统优化改造项目建议书
液化气站轻烃回收系统优化改造
项目建议书
油气集输大队液化气站
2012年5月14日
一、项目的来源及编制依据
1．自2003年停止外销轻油以来，液化气站生产的轻油全部打入明一联合站原油系统，经常造成原油含水率上升，外输指标超标，不利于原油上产。
如果将轻油外销，将消除对原油系统的消极影响，并产生很大的经济效益。
根据局、厂统一安排部署，目前我站所产轻油已达到外销条件，轻油装车台已经投用，所产轻油将为三厂创造相当可观的效益。
但是，由于受设备、工艺以及生产成本等因素影响，我站轻烃回收装置不能全年运行，每年4-9月处于停产状态，且生产期间轻烃收率和产量偏低。
针对这些问题，为提高轻烃产量，保证轻烃回收系统全年平稳高效运行，亟需对系统工艺进行优化。
2．卫城伴生气气体组分与我站处理后气体组分分析报告（见附件）。
二、现状简介及存在问题分析
（一）现状简介
采油三厂油气集输大队液化气站于1986年11月建成投产，以处理文明寨和卫城油田伴生气和外输供气量为主，目前伴生气日集气量3.0-5.5万立方米。
天然气处理装置于1994年改造并投产运行，采用低压+氨制冷+膨胀制冷+低温低压塔分馏的主体工艺，设计C3＋综合收率74%。
目前，设备老化严重，能耗高、效率低。
尤其是装置的关键设备涡轮膨胀机组的最大日天然气处理量已降至2.5×104Nm³左右，膨胀机制冷温度也由原来的－70℃上升至－40℃，天然气C3＋综合收率也已降至12％。
伴生气组分：
序号
组份
百分体积（%）
序号
组份
百分体积（%）
1
氮气
0.99
8
异戊烷
0.84
2
甲烷
74.68
9
正戊烷
0.70
3
二氧化碳
2.62
10
总已烷
0.57
4
乙烷
9.21
11
总庚烷
0.48
5
丙烷
6.06
12
总辛烷
0.00
6
异丁烷
1.36
13
总壬烷
0.00
7
正丁烷
2.48
14
总癸烷
0.00
其它
计算
结果
真实密度（kg/m3）
0.9493
真实相对密度
0.7881
平均分子量
22.69
C3＋含量（g/m3）
274.0
C5＋含量（g/m3）
69.4
处理后的气体组分：
序号
组份
百分体积（%）
序号
组份
百分体积（%）
1
氮气
0.98
8
异戊烷
0.23
2
甲烷
74.65
9
正戊烷
0.13
3
二氧化碳
1.93
10
总已烷
0.06
4
乙烷
10.79
11
总庚烷
0.06
5
丙烷
8.00
12
总辛烷
0.00
6
异丁烷
1.33
13
总壬烷
0.00
7
正丁烷
1.82
14
总癸烷
0.00
其它
计算
结果
真实密度（kg/m3）
0.9240
真实相对密度
0.7671
平均分子量
22.09
C3＋含量（g/m3）
242.0
C5＋含量（g/m3）
18.4
由气体分析报告可看出，目前伴生气的C3＋含量非常富，已达到274.0g/m³，即每万方伴生气含混合轻烃2.74吨，而实际经装置处理回收轻烃后，每万方气中仍有2.42吨轻烃随干气外输流失，造成了较大的资源浪费。
（二）存在问题分析
1．膨胀机处理量偏小
涡轮膨胀机是我站整个生产系统的核心装置，自2007年11月份减容改造以来，机组处理量明显不足，经常引起机组上游系统憋压，导致设备容器和工艺管网的损坏，工人操作难度大，装置整体收率降低，是轻烃生产中的重大安全隐患，主要表现在：
（1）膨胀机运行工况不能适应目前气量要求，目前日伴生气量为3.0-5.5万立方米，而膨胀机处理量只有2.5×104m3/d，处理量不足造成系统压力偏高，最高达到0.9MPa，严重影响上游工艺管网、压力容器和设备的安全运行，导致上游设备容器损坏和工艺管网的破损。
（2）出现憋压现象目前只有通过打开膨胀机膨胀端旁通降压，
由于是非正常操作，对膨胀制冷影响很大，转速迅速下降制冷温度也迅速回升，装置整体收率降低。
同时频繁调节旁通阀门，对机组产生不稳定因素，大阀门控制小气量难度较大，岗位工人不易操作和控制。
（3）膨胀机轴承温度保护系统没有建立，出现超温现象将直接导致轴承烧坏停机，目前已经出现3次轴承烧坏现象，是机组运转中的不安全因素。
2．氨制冷系统制冷效果不佳
我站轻烃回收系统的主体工艺是采用氨制冷+膨胀制冷的工工艺流程，氨制冷系统作为浅冷环节，在轻烃回收装置中起着至关重要的作用，其运行的制冷效果和稳定性，直接影响着轻烃收率的高低。
去年，安全隐患治理工程改造已经将氨系统工艺管网进行更新，解决了管网老化问题。
然而，目前氨制冷系统还存在以下问题：
（1）回收装置浅冷部分的核心制冷设备三台KA20C型螺杆制冷压缩机组，经过十几年的运转已经严重老化，其中2#机组已报废，3#机组待大修，只有1#机组能够勉强运行，无法达到技术参数的要求，制冷效率严重不足，制冷温度居高不下，由此而导致轻烃收率降低，轻烃产量下降，已满足不了生产需要。
目前，两台新螺杆制冷压缩机已经到位，等待安装。
（2）氨制冷系统有两台氨冷凝器，其中一台内部芯子穿孔，已于今年更换；另一台由于使用时间长，芯子内部结垢严重，冷却效果不好，需要进行清洗。
3．空压机需要安装更换
螺杆空压机是自动调节系统中气源的动力设备，在轻烃生产中是不可缺少的设备。
我站空压机于1986年投用，至今已连续运行20余年，由于使用时间长，设备严重老化，使用过程中频繁出现故障，维修困难，配件难寻。
如果空压机及其配套设备出现故障，将导致我站自动调节系统的瘫痪，直接造成轻烃生产的停产，是安全生产中的重大隐患。
基于以上情况，急需更新空压机来解决生产中存在的问题。
目前，两台新空压机已经到位，等待安装。
4．铝板式换热器需要更新
我站铝板式换热器用于脱丁烷塔液化气的冷却，共两台（一用一备），其中一台在早期因故障已经停用，另一台备用换热器投用于2008年，2011年换热器壳体循环水进口连接处发生穿孔，在送到厂家检修后继续使用。
2012年1月23日，在同一位置又出现一道裂缝，2月份曾送到厂家检修，检修过程中发现内部也有2处穿孔，无维修价值。
目前，我站已无铝板式换热器可用。
铝板式换热器的停用将导致脱丁烷塔回流系统压力超高，生产参数紊乱，达不到标准，既会减少液化气的产量，又将影响系统的安全运行。
为保证生产系统正常运行，提高液化气产量，急需购置两台B975B型铝板式换热器。
三、工艺技术方案、产品方案、拟建规模和建设地点的初步方案
为了使轻烃回收系统达到全年运行条件，同时提高轻烃收率及产量，创造更大的经济效益，更好的服务于三厂的原有上产工作，需对
对现有系统工艺进行优化：
1．更换膨胀机，改型后的膨胀机日处理天然气量5×104Nm³，可在80％－120％范围内波动，并对配套润滑供油系统、进出口管线、转速及测温等仪表进行改造，以保证系统运行平稳，达到各项技术参数要求，进一步提高制冷深度和轻烃收率，同时有效避免系统出现憋压现象，减轻岗位员工的操作难度，消除安全隐患。
2．改造氨制冷系统，提高制冷效率，降低制冷温度，为深冷处理提供较好条件。
螺杆制冷压缩机更新已有计划，两台新压缩机已经到位，现需加快进度，尽早将新压缩机安装到位；清洗氨冷凝器，增强换热效果。
3．两台新螺杆空压机已经到位，尽快进行安装，为自动调节系统提供气源。
4．购置两台铝板式换热器，保证生产系统正常运行，提高液化气产量。
四、资源情况、市场情况、建设条件、协作关系、环境保护等初步方案
建议由具有资质的施工单位负责施工。
五、项目的主要建设内容及投资预算
1．主要建设内容
根据以上技术方案，结合我站设备和现场实际，提出以下主要建设内容：
（1）更换安装新涡轮膨胀机，并对配套润滑供油系统、进出口管线、转速及测温等仪表进行改造；
（2）安装2台新螺杆制冷压缩机，并将原来3台旧机组拆除；（3）清洗1台氨冷凝器；（4）安装2台新空压机，并拆除2台旧空压机；（5）购置2台B975B型铝板式换热器，1台安装到位，1台作为备用。
2．投资预算
项目投资约70万元，螺杆制冷压缩机及螺杆空压机安装已有专项资金。
六、经济效益和社会效益的初步评估
（一）经济效益
1．系统整体改造后，将进一步提高我站轻烃回收系统轻烃综合收率，改造后的膨胀机日处理天然气量5×104Nm³，可满足目前伴生气的处理量，其运转效率也将大幅提高，可使装置的C3＋综合收率提高到70%以上。
若平均每天处理4.5万立方米伴生气，C3＋综合收率按70％计算，每天可回收混合轻烃8.6吨，按6000元/吨核算，日产值达5.16万元。
假设生产期间投入电费及材料费等生产成本为8000元/天，年可创效1591.4万元。
2．通过设备更新改造，提高设备运转效率，降低能量损耗，延长设备使用周期，年减少设备维修费用10万元。
（二）社会效益
1．通过轻烃回收装置对天然气进行脱水、脱烃处理，可为居民用户和生产用气单位提供优质燃气，从而保证生活用气以及工业用气安全。
2．减少系统出现憋压现象，降低岗位工人的操作难度和劳动强度，消除生产中的安全隐患。
七、项目负责人
杜占凯
附件：
中原油田分公司采油工程技术研究院
天然气分析报告
编号：
W201203172012年3月16日
取样地点
采油三厂液化气站
取样温度（℃）
/
取样部位
二级分离器出口
取样压力（Mpa）
0.08
取样日期
2012.3.15
委托人
陈美穗
分析日期
2012.3.16
取样人
李建忠
序号
组份
百分体积（%）
序号
组份
百分体积（%）
1
氮气
0.99
8
异戊烷
0.84
2
甲烷
74.68
9
正戊烷
0.70
3
二氧化碳
2.62
10
总已烷
0.57
4
乙烷
9.21
11
总庚烷
0.48
5
丙烷
6.06
12
总辛烷
0.00
6
异丁烷
1.36
13
总壬烷
0.00
7
正丁烷
2.48
14
总癸烷
0.00
其它
计算
结果
真实密度（kg/m3）
0.9493
真实相对密度
0.7881
平均分子量
22.69
C3+含量（g/m3）
274.0
C5+含量（g/m3）
69.4
备注
检验人
审核人
技术负责人
说明：
对本报告若有疑问，请于接到报告后十日内提出。
地址：
中原油田设计院内。
电话：
4824274.
中原油田分公司采油工程技术研究院
天然气分析报告
编号：
W201203162012年3月16日
取样地点
采油三厂液化气站
取样温度（℃）
/
取样部位
脱乙烷塔出口
取样压力（Mpa）
0.10
取样日期
2012.3.15
委托人
陈美穗
分析日期
2012.3.16
取样人
李建忠
序号
组份
百分体积（%）
序号
组份
百分体积（%）
1
氮气
0.98
8
异戊烷
0.23
2
甲烷
74.65
9
正戊烷
0.13
3
二氧化碳
1.93
10
总已烷
0.06
4
乙烷
10.79
11
总庚烷
0.06
5
丙烷
8.00
12
总辛烷
0.00
6
异丁烷
1.33
13
总壬烷
0.00
7
正丁烷
1.82
14
总癸烷
0.00
其它
计算
结果
真实密度（kg/m3）
0.9240
真实相对密度
0.7671
平均分子量
22.09
C3+含量（g/m3）
242.0
C5+含量（g/m3）
18.4
备注
检验人
审核人
技术负责人
说明：
对本报告若有疑问，请于接到报告后十日内提出。
地址：
中原油田设计院内。
电话：
4824274.
升级会员 