海上平台三甘醇脱水装置故障分析及工艺优化

目的解决某海上平台三甘醇脱水装置无法达到脱水要求的问题。方法基于现场实际生产数据,采用HYSYS软件进行该工艺系统的模拟分析,找出该系统运行问题的原因。结果脱水塔入口天然气中水含量过高是影响脱水系统效果的主要因素,改造方案应考虑入口过滤分离器和重沸器改造两方面。结合平台实际情况,最终确定改造方案为更换入口过滤分离器滤芯与重沸器电加热器。改造后,在表压5.2 MPa下的干气水露点从6℃降至-23℃,达到预期效果,且为后续扩容预留了操作空间。结论该海上平台三甘醇脱水装置处理量无法达到设计值的原因可能是入口过滤分离器性能不达标导致脱水塔入口天然气中水含量过高,建议在进行三甘醇脱水装置工艺设计时,严控入口过滤分离器处理指标,并根据入口过滤分离器处理指标配套三甘醇脱水装置。

基于PSYPRO露点水势的土体吸力测量方法研究

土体吸力测量对岩土工程稳定性评估至关重要,实时准确量测土体从饱和状态到干燥状态的吸力变化一直是非饱和土力学领域的研究热点和难点。露点水势技术是一种新型土体吸力测量方法。详细介绍了PSYPRO露点水势仪的工作原理以及所需要调试参数的意义,并结合标定试验和蒸发试验给出了PSYPRO露点水势仪测量土体不同吸力区间的最优参数设置推荐。先利用不同浓度NaCl溶液对PST-55湿度计进行标定试验并得到了校正系数,随后开展室内土体蒸发试验,并使用PST-55湿度计和ML3土体含水率传感器分别测量干燥过程中土体吸力和含水率变化,验证了露点水势技术用于土体吸力实时连续监测的可行性和准确性。

某海洋平台天然气水露点控制及用能优化研究

为优化某海洋平台的天然气露点控制系统能耗,通过HYSYS软件搭建天然气脱水工艺流程,结合变量控制法,研究不同工艺参数对水露点和用能的影响,通过敏感性分析确定决策变量,并利用软件自带的优化器实现最低比功耗求解。结果表明:原料气进塔温度、TEG贫液进塔温度与干气露点呈正相关,TEG富液进塔温度、再沸器温度和汽提气流量与干气露点呈负相关;原料气进塔温度、TEG贫液循环量、再沸器温度和汽提气流量与比功耗呈正相关,TEG贫液进塔温度、TEG富液进塔温度与比功耗呈负相关;BOX方法的优化效果最好,在再沸器温度180℃、TEG贫液循环量1.11 m3/h、TEG富液进塔温度110℃的条件下,干气露点为-10.03℃,比功耗为2.215×10^(-3) kWh/kg,较原现场工艺降低了0.521×10^(-3) kWh/kg,降幅19.04%,节能效果明显。

天然气中水含量与水露点换算关系探讨

目的采用实验加数学拟合的方法开发一种新型天然气中水含量与水露点的换算方法,以提高换算精度并降低误差。方法综合应用气体标准物质、便携式冷镜仪以及数学软件Matlab,采用三次样条插值技术建立了一种新型水含量与水露点换算方法。结果利用三次样条插值技术建立拟合曲面方法进行水露点换算,该方法的平均绝对误差(MAE)为1.16℃,均方根误差(RMSE)为2.28℃,满足合理可接受的最大偏差为2.8℃。将该方法与国内外主流的换算方法进行比较分析,3种方法的平均绝对偏差分别为0.46%(三次样条插值法)、0.69%(GB/T 22634-2008《天然气水含量与水露点之间的换算》)和0.84%(ASTM D1142-95(2021)《露点温度法测定气体燃烧水蒸气含量的标准试验方法》),并分析探究了3种方法在不同水含量和压力段的适用情况。结论通过与实验值的对比研究,当水的体积分数在0~200×10-6范围内时,三次样条插值法相比标准方法具有更好的换算精度,可有效降低水含量与水露点的换算误差。

智能相变混烃机组在油田伴生气处理过程的应用

油田生产现场加热炉燃烧器燃料多为原油伴生气,由于伴生气中水分及凝析油含量较高,伴生气中水分和凝析油分离、排出不及时,伴生气携带水分和凝析油进入供气管网,分离器及燃气管道会出现冻堵,影响正常生产,且人工排液、清堵劳动强度大,凝析油的管理存在较大的安全隐患[1]。本文主要阐述智能相变混烃机组工作原理,分析智能相变混烃机组的现场应用效果。通过现场运用情况发现智能相变混烃机组解决了现场因凝析油等堵塞或冻堵造成的加热炉熄火、点火困难、爆燃问题,液位控制全密闭自动排液且可将分离出的混烃回收利用,降低伴生气压缩机设备故障,延长管道设备的使用寿命,确保伴生气连续畅通输送。

基于TDLAS技术的海底管道天然气组分监测系统应用研究

首先列举分析了国内外常见水露点监测设备的优缺点,同时结合TDLAS技术优势进行改进,自主研发了基于TDLAS技术的海底管道输送天然气水露点在线实时监检测系统,该系统能实时在线监测CO_(2)、H_(2)S、CH_(4)、H_(2)O含量及水露点值,并且通过与海上平台取样检测结果相比较,误差在3%范围之内。该系统为海洋石油平台天然气管线的腐蚀评估评价工作以及保障海底管道安全运行提供了一种新的“解题”思路及技术方式。

医用压缩空气泵站故障探究

呼吸机在患者的抢救、治疗中扮演重要角色,其运行需要压缩空气。我院于2016年监护室新增两台压缩空气泵站集中为呼吸机提供压缩空气。工程师在一次巡检中发现呼吸机压缩空气进气过滤器内含水量异常。通过一系列的排查和实验逐步排除变量,通过对泵站内部结构、主要部件功能和原理逐一分析,推断出故障部件为冷干机。恰逢一台泵站故障,更换的同时为另一台泵站出口增加了独立的冷干机。运行后经测试验证推断,最后通过对报废泵站残体的破坏性拆解找到了管路进水的原因。

燃气热水器冷凝水生成原理与防止方案的探究

非冷凝强鼓式燃气热水器在小负荷运行过程中,容易在热交换器内部生成冷凝水,并对热水器的热交换器寿命造成影响,本文从理论上分析了燃气热水器产生冷凝水的原理,对影响冷凝水生成的因子:排烟温度、烟气露点温度、室温、热负荷进行实验分析,测试探索冷凝水生成的临界点,并提出防止冷凝水生成的解决方案,对非冷凝强鼓燃气热水器产品设计开发和可靠性验证具有指导意义。

采用GB/T 17283测定水露点结果的精密度研究

目的GB/T 17283-2014是测定天然气及类似气体中水露点的重要试验方法,目前该标准没有规定测定结果的精密度,研究确定测定水露点结果的精密度指标,为标准的使用者提供检测结果一致性评判依据,同时也可为修订该标准提供技术参考。方法采用不同仪器生产厂家和型号的8台露点仪,通过测定水气体标准物质在不同压力下的露点值进行精密度试验,参考俄罗斯标准GOST 20060-2021《天然气水露点温度的测定》提供的测定结果重复性标准偏差的基础上,研究确定冷却镜面凝析湿度计法测定水露点结果的精密度指标。结果按照水露点的测定范围规定测量结果的重复性限和再现性限,当水露点为-40.0℃≤t B≤-30.0℃时,重复性限≤2.0℃,再现性限≤3.0℃;当水露点为-30.0℃<t B≤0℃时,重复性限≤1.5℃,再现性限≤2.5℃;当水露点为0℃<t B≤10.0℃时,重复性限≤1.0℃,再现性限≤2.0℃。结论为增加GB/T 17283-2014的实用性和可操作性,建议该标准增加水露点测定结果的精密度要求,提出的精密度指标可作为修订该标准的技术参考。

某平台降压生产后三甘醇脱水系统参数优化研究

某平台为了充分利用井口能量达到减少能耗的目的,在湿气压缩机投用前,对天然气处理系统进行整体降压生产,降压生产实施后出现外输天然气水露点不合格的问题。为了使外输天然气水露点合格并研究平台降压生产后三甘醇脱水系统参数对外输天然气水露点的影响,在对降压生产导致外输天然气水露点不合格的主要原因进行分析的基础上,制定天然气处理系统流程改造和三甘醇脱水系统参数优化两个对策。在实施流程改造后,外输天然气水露点依旧较高,根据参数优化试验步骤,依次对天然气进入接触塔温度、三甘醇循环量及汽提气用量三个参数进行优化并得出其对外输天然气水露点的影响规律,最终优选出三甘醇脱水系统最佳参数组合,使得外输天然气水露点降至-24.3℃,每日节省电能138 kW·h,减少自耗气624 Sm3。

新型天然气管道冰堵预测及抑制技术探讨

我国天然气管道发生多次冰堵事故,严重影响管道安全运行。目前天然气管道冰堵预防解堵技术较成熟,例如控制气源质量、投产前干燥、注醇、加热和减少节流压差等,但由于管理、安全、经济原因,应用范围有限。提出天然气管道冰堵未来发展方向是预防为主、准确定位和快速解堵。阐述了天然气管道冰堵预警、预测和定位技术,以及新型高效抑制剂技术应用情况,可为解决天然气管道冰堵提供新的途径和方法,提升我国天然气管道安全管理水平。

准确测量天然气水露点技术应用

在天然气管输中,水露点的高低直接反映出水分在管道中的凝析条件。如果天然气水露点太高,容易造成液态水在管道中集聚,降低管输效率,严重时会生成水合物从而引起管道堵塞,因此准确测定天然气水露点是非常重要的。本文在明确水露点测试方法及原理基础上,通过现场试验,对比分析两种方法优缺点,证明电解法更适合气质条件复杂的水露点检测,并提出影响微量水分仪检测结果的因素,确保现场检测结果准确可靠。

常减压蒸馏装置塔顶注水工业实践

塔顶注水作为常减压蒸馏装置“一脱三注”防腐措施的重要一环,已在大部分炼油厂得到推广和应用,并在实践中总结提升,取得良好效果。由于塔顶注水不仅可以改变露点温度,提高露点区域的pH以缓解露点腐蚀,还可以减少系统中的盐及垢物沉积,从而减少垢下腐蚀。为了保证注水的最佳效果,需要考虑多方面因素,主要包括注水水质、注水点的选择、注水量的优化等。对优化注水相关因素逐一分析,结合工业实践经验给出最佳指导意见。实际案例分享表明,通过优化注水来源、动态调整注水量、改变注水点等措施,能产生明显的经济效益并改善防腐效果,减少安全隐患。

基于露点控湿法的气候箱节能控制系统研究

针对甲醛气候箱传统控制方法存在的运行功耗大、使用成本高的问题,结合露点水塔控湿法的原理,提出了一种间歇比例调节的控温控湿方法。通过计算实时温湿度值与设定值之间的差值,再依据该差值与比例阈值之间的关系,启用不同比例的温度控制系统,且每次温控循环不超过3 min。系统既能保证准确性和稳定性,又能大大减少常用系统的运行功耗。通过合理的硬件结构和软件设计,开发了完整的气候箱控制系统。实际应用结果表明,该系统既达到了精准、快速的控制和节能的目的,又节省了经济成本。

常压蒸馏塔塔顶回流管线露点腐蚀形成机制及影响因素研究

针对某石化企业常压蒸馏塔塔顶(简称常顶)回流管线出现的露点腐蚀问题,采用基于烃水二元交互的PR(Peng-Robinson)状态方程法,建立标定工况下常顶回流系统工艺计算模型。结合露点形成机制,分析露点出现前后腐蚀性介质在油气水三相中的分布变化;研究不同注水比例下塔顶回流管线中HCl和H_(2)S的分布情况以及原料油中不同S、N含量及常顶油量下塔顶压力、汽提蒸汽量及注水比例对露点温度的影响。结果表明:HCl和H_(2)S是引起露点腐蚀的关键影响因素,随着冷凝过程的进行,塔顶回流管线中的HCl含量不断增加,H_(2)S含量呈现先增加后降低的趋势;标定工况下塔顶水的露点温度为100.45℃,塔顶压力、汽提蒸汽量及注水比例与露点温度均呈正相关性,其中塔顶压力对露点温度的影响最大,平均每增加0.02 MPa,相应露点温度升高2.97℃。

云冈石窟水汽转化特征的初步研究

水汽的凝结是云冈石窟壁面水分的来源之一。研究水汽转化特征和石窟山体的水汽环境变化特征,对石窟文物的保护具有重要意义。本文阐述了水汽转化的基本原理,并针对石窟环境提出了凝结水的观测方法。通过在5号和9号洞窟布置监测系统,配合凝结水的观测,发现在夏季7、8月份云冈石窟内室存在水汽凝结的条件,单个凝结期可以持续数小时乃至数日。凝结期吸湿速率比非凝结期大0.017～0.054mm/h。窟内水汽环境变化与山体水汽环境的变化存在着相互作用。钻孔监测表明山体包气带基本处于水汽饱和状态,深部气温稳定在9～10℃之间,存在驱动空气对流的气压梯度。

克拉美丽气田天然气烃水露点控制工艺改造

克拉美丽气田天然气处理站烃水露点控制工艺采用J-T阀节流制冷,注乙二醇防冻的低温分离工艺,但其外输天然气烃水露点出现不稳定、不合格现象。应用HYSYS软件根据天然气处理流程的物料及能量平衡评价烃水露点控制工艺,结果为:高压节流注醇工艺选择合理;通过对其核心设备包括低温分离器和气-气换热器结构及工作性能分析,找出烃水露点不合格的主要原因是低温分离器和气-气换热器选型不合理。根据克拉美丽天然气处理站烃水露点不合格原因提出了改造方案:沿用高压节流注醇工艺,其关键设备选型采用两台管壳式换热器(固定管板式)串联+SMMSM高效分离器的组合方案,将外输天然气烃水露点计算值控制在-13℃左右,考虑低温分离器与烃水露点的实际温差,可控制外输气烃水露点能达到小于-5℃的要求。

天然气在线水含量/水露点换算仪设计与试验

天然气的水含量和水露点指标对于天然气的管道运输和生产装置的正常运行非常重要,但是目前现场所使用的在线水含量/水露点分析仪内置软件对于这两个指标的换算结果与真实值之间的偏差很大。为了解决此问题,设计开发了基于OPC通信的在线天然气水含量/水露点换算仪。经过试验证明该换算仪可以实时在线运行,具有很好的换算精度和换算效率。

常压塔顶冷凝系统水露点预测

以常压塔塔顶石脑油的相对密度和蒸馏数据为基础,通过化工流程模拟软件Aspen Plus生成了一系列虚拟组分,计算了每个虚拟组分的摩尔分数、标准沸点、相对密度和相对分子质量,并估算了每个虚拟组分的临界性质和偏心因子。使用Peng-Robinson方程对常压塔塔顶油气馏分进行严格三相平衡计算,研究了烃-水之间的二元交互作用参数对水在烃相的溶解度及水露点的影响。假设塔顶油气体系形成的水相为游离水,研究了水在烃相的溶解度对水露点的影响。计算结果表明,烃-水之间的二元交互作用参数对水在烃相的溶解度影响非常显著,当交互作用参数取0.43时,计算的水的溶解度与API Data Book计算值一致。使用2种方法计算时,水在烃相的溶解度对水露点的影响均不明显。使用严格的三相平衡计算的水露点为384.65K,比基于游离水假设计算的水露点高1.3K。

在线水露点仪的比对研究

叙述了在线水露点仪的比对方法,用冷却镜面凝析湿度计法露点仪与在线露点仪比对,以验证在线水露点仪的测定是否能够满足天然气水露点在线测定的需要,并根据比对结果对在线水露点仪的测定结果进行修正。