天然气处理厂脱烃脱水装置节能潜力探讨

钱晨 刘海燕 柴兴军

长庆油田分公司第三采气厂第三天然气处理厂，内蒙古 鄂尔多斯， 017000

摘要：天然气处理厂脱烃脱水装置在运行过程中会消耗大量的能源，装置运行中受到季节及不合理启动设备等因素的影响，导致甲醇量较高、电能消耗大，对此，在实际工作中，应当将过往的参数作为依据，对脱烃脱水装置装置进行优化，从而降低甲醇消耗量，空冷器风机组也要进行优化，降低水资源消耗量及电能消耗量，保证设备的运行寿命，提升整体经济效益。
关键词：天然气处理厂；脱烃脱水装置；节能

天然气处理厂每年开发大量的天然气能源，在产能较大的压力下，面对巨大的能源消耗问题，低渗透及低压油田是常见的油气藏，在开采过程中，工作人员面对较大的压力，主要是此类油气田开采难度大，价值低，开发成本高。在节能减排的政策引领下，油气田关注节约能源及提升经济效益，在实践中，对主要能耗单元脱烃脱水装置展开研究。在研究中发现，将天然气进站压力及装置启动量进行调整，合理控制注醇量，有利于降低能耗，对空冷器进行优化，有利于降低不必要的能耗，为日后天然气高效低能耗开采提供帮助。

1.脱烃脱水能耗及处理方法

在天然气处理厂工作中，涉及的设备数量较多，其中的设备主要是丙烷压缩机，此类设备会消耗大量的能源，水冷设备也会消耗一定量的水源，甲醇雾化器则是消耗大量的甲醇，此类设备运行对天然气处理厂运行产生污染，导致能耗较高，经济效益降低。

1.1脱烃脱水能耗情况

脱烃脱水工作是将气田中的大量水分及固体颗粒排除，在我国天然气处理厂工作中，使用丙烷制冷低温处理工艺，将其中的固体颗粒及水分分离，产品中的水露点及新鲜水循环量、产水量等是影响能耗的因素。在能耗管理设备中，常见丙烷压缩机及丙烷压缩机水冷风冷泵等，此类机械会消耗大量的电能，水冷装置中对新鲜水源进行消耗，甲醇雾化器则是对甲醇进行消耗。风冷水冷设备在消耗电能的同时，也会使新鲜水转变为废水，对环境产生污染。在脱烃脱水单元中，丙烷压缩机组产生较大的能耗。

1.2节能处理方法

天然气处理厂在实际工作中，应当对设备运行参数进行分析，自运行数据角度进行调整。比如，脱烃脱水装置最大能耗在于甲醇产生的经济性损失。如，处理气量在900-1000立方米，两套设置启动的能耗量相比三套装置能耗量，减少的经济费用在1200元，其中甲醇消耗量价值在1000元，启动两套装置比三套装置共计节省2200元。天然气处理厂来气总量处于900-1000立方米，启动两套装置即可。来气量在1000-1100立方米时，两套装置运行消耗的电量相比三套装置减少1900元，但甲醇注入量产生的经济费用在5800元，在运行两套装置中，相比三套装置产生的经济费用差在3700元，对此，处理厂在1000-1100立方米来气处理中，运行三套装置效果较好，可以节省甲醇费用。若单套装置每天的处理气量在500m³，处理厂来气量在1100m³以上，运行三套装置效果更为明显。通过上述数据分析，处理厂日处理量处于1000-1000立方米的情况下，节能工作开展更为合理。【但甲醇量与季节性相关，下架上游开采井口无需注入甲醇】不清，可满足生产要求。冬季则是需要注入一定甲醇，从而满足生产要求，冬季相比夏季甲醇耗量更高。天然气处理厂采取上述优化工艺措施，每年大于可以节省600万元左右的能源消耗。

2.脱烃脱水空冷器风机运行能耗处理措施

2.1合理把控浓缩量，维持设备状态

在浓缩倍数控制中，关注悬浮物及浊毒，悬浮物及浊毒在30mg/L以下的情况下，新鲜水质问题导致旁滤池无法顺利运行，可能滋生微生物，或者发生循环冷却水悬浊物超标的情况。循环水在浓缩过程中，络合平衡状态被打破，水中的ph值增高，碱性值增高，水中出现磷酸钙等污垢。在处理问题过程中，需要将循环水排除，适当补充新鲜水量或者药物，此过程中的关键性处理措施是控制水的浓缩倍数。天然气处理厂在工作中，应当保证运行设备正常换热，处于设备稳定的运行状态。

2.2设备运行模式

在空冷器运行中，可能发生循环水结冻的情况。在处理过程中，通过蒸发式水冷设备与变频空调组合，从而有效构建冷水循环系统。夏季在运行过程中，水冷与风冷配合工作，冬季则是使用一台变频风冷组合，设备在换热的同时，保证其他设备稳定运行，并大量节省水资源。天然气处理厂在丙烷制冷空冷循环系统设置中，关注水冷及风冷手动运行模式，在控制系统中结合温度变化，自动对变频冷水进行处理，有利于在水源上节省经济效益，也能提升整体经济效益，延长设备的使用寿命。在实际工作中，温度传感器会检测到丙烷蒸汽入口温度，将温度传输到控制器中，控制器完成计算，将信号传导进入PLC。在PLC工作中根据温度信号对风机中的风量及风压进行计算，控制变频器对风机转速及频率进行调整，使风机、风量及风压改变，PLC作为控制窗口，需有效下达指令，显示其中的温度变化。风机中的电机在运转过程中，通过户外全封闭防水电机，寿命设计在5万小时，以此保证天然气处理厂稳定运行及节约能源。

结束语

在天然气处理厂脱烃脱水装置研究中，应当将目前的单元数据作为参考，合理对数据进行统计，完成对比及分析，将其中各项设备的节能潜力挖掘，为日后生产工作提供帮助。在本研究中，针对个别参数进行计量，使用经验值进行分析，在天然气处理厂脱烃脱水装置运行中消耗量最大的是电能、水能及甲醇，对此，在装置处理过程中，应当关注单元计量，对装置空冷器及丙烷压缩机中采取能源管理系统，从而对生产能耗的薄弱环节进行节能改造，保证环保工作顺利进展。

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