储气库注采工艺优化研究与应用

储气库建设对供气管网安全、平衡供气具有重要战略意义,在天然气调峰中起到举足轻重的作用。目前,储气库工艺存在压缩机组中体放空对空排放安全隐患和增压气润滑油超标、采出气轻烃超标、甘醇再生系统尾气对空排放、集输管线积盐腐蚀等问题。针对中体放空,设置放空引射装置,将排放物引至火炬集中排放,避免可燃气体站内聚集的隐患;针对润滑油含量超标(体积比为16×10^(−6)),设置高压除油器,降低增压气油含量,消除二次污染;通过对脱水装置吸收塔和再生装置优化,避免甘醇起泡失活;通过对甘醇再生气系统改造,实现再生气回收利用,降低环境污染,节约能耗。

乙二醇装置奥氏体不锈钢封头的开裂原因及预防对策

采用无损检测和金相、硬度、铁素体含量等理化检验,对某企业乙二醇装置奥氏体不锈钢封头的开裂原因进行了分析,并提出了预防措施。结果表明:不锈钢封头的开裂形式为穿晶型应力腐蚀开裂;冷成形后的封头组织中含有大量形变诱发马氏体,且硬度大幅升高,在焊接残余应力和冷成形加工残余应力的共同作用下,封头发生氯化物应力腐蚀开裂,且含乙酸和甲酸的弱酸性环境对开裂起到显著的促进作用。建议对冷成形后的封头进行固溶处理,以消除加工硬化的影响。

徐深气田脱水装置尾气增压回收工艺技术研究

徐深气田普遍应用三甘醇脱水装置对天然气中的水分进行深度脱除。脱水装置中的三甘醇富液需要通过重沸器进行加热再生,变为贫甘醇后进行重复使用,再生过程中会产生尾气排放进大气中。尾气中非甲烷总烃排放浓度不符合GB 39728—2020《陆上石油天然气开采工业大气污染物排放标准》相关要求,会对环境造成不良影响。本文首次提出以水引射器为核心的增压回收工艺,并配套冷却、分离、换热及橇装化工艺技术,将引射增压后的尾气输送至三甘醇脱水装置重沸器的燃烧室,尾气中的甲烷及非甲烷总烃高效燃烧。经检测,装置燃烧后的尾气均实现达标排放,符合国标要求。该工艺充分回收了尾气中的天然气,作为重沸器燃料气用于甘醇进行升温。将尾气余热用于富甘醇再生和橇内采暖,同时建立重沸器富甘醇负压再生环境,进一步提升了脱水装置深度脱水效果,实现了气田绿色清洁生产。

天然气三甘醇脱水装置重沸器烟管腐蚀特性研究

以重庆南川某脱水站为研究对象,对现场重沸器烟管进行了宏观形貌、金相、微观形貌及腐蚀产物分析,探究了烟管腐蚀失效机理,并提出了防治措施。结果表明:烟管外壁失效是由Cl^(-)引起的点腐蚀,同时弯管段叠加了空泡腐蚀。造成烟管外壁点腐蚀的主要原因是天然气中的Cl^(-)等盐类腐蚀介质进入了三甘醇溶液;造成烟管外壁空泡腐蚀的主要原因是重沸器罐内的三甘醇溶液在运行过程中曾出现过酸性变质或起泡变质失效,现场运行作业未能及时发现消除。烟管管体材料为20G普通碳钢,耐Cl^(-)点腐蚀和空泡腐蚀的能力较差,是造成腐蚀失效事故的次要原因。

三甘醇再生尾气冷却回收工艺研究及实践

海上石油天然气生产平台大多采用三甘醇作为天然气脱水处理剂,三甘醇经再生系统处理后可循环利用,再生系统尾气大部分为水蒸气,同时含有轻烃和甘醇等,不但会对人员健康产生影响,还会造成资源浪费和环境污染。某海上天然气平台针对三甘醇再生系统处理后的高温尾气带来的火炬黑烟、轻烃难以回收等问题,通过工艺流程改造,创新采用尾气冷却方法使三甘醇再生尾气温度由100℃降低至30℃,消除了火炬黑烟,减少了轻烃损失,措施实施后每年可回收轻烃约216 m^(3),节能266 tce,产生经济效益77万元,带来了较好的环保和经济效益,对三甘醇再生装置国产化研究具有一定的指导意义。

煤制乙二醇主要工艺单元技术新进展

在碳达峰、碳中和目标下,实现煤化工行业高质量发展是当务之急。从我国建成世界上第一套煤制乙二醇工业化示范装置开始,煤制乙二醇迎来了井喷式的大发展。本文对草酸酯催化加氢制乙二醇技术主要单元的技术和工艺进行了总结和梳理,着重分析了催化剂和工艺操作注意事项,以期为业内提供一些参考,共同促进煤制乙二醇行业的技术进步和发展。

超超临界机组水汽异常排查及腐蚀机理探究

某电厂两台1000 MW超超临界机组主蒸汽氢电导率及氢含量异常升高,常规排查无异常后,进一步分析可能为有机物超标引起。对相关水样进行有机物含量检测,分析溯源,确定指标异常是由作为源水产水的海水淡化装置机械密封水(含丙二醇防冻剂)泄漏引起,漏液经补给水处理系统进入机组热力系统,导致机组主蒸汽氢电导率及氢含量异常。对丙二醇在水汽系统中的理化特性、及对热力系统造成的腐蚀与氧化机理进行深入探究。为汽水系统指标异常原因分析提供新思路,更直观地指出电厂化学监督工作的重要性。

乙二醇装置奥氏体不锈钢设备应力腐蚀开裂探讨

不锈钢设备的大量开裂是国内乙二醇装置的共性问题,为研究其开裂原因,对近几年在检验检测过程中发现的奥氏体不锈钢设备开裂问题进行了统计,并对典型开裂设备开展了金相、硬度、铁素体含量等理化检验,分析探讨了开裂原因。结果表明,同一系统的不同设备,甚至同一设备的不同部位,奥氏体不锈钢既有穿晶型应力腐蚀开裂,又有沿晶型应力腐蚀开裂。在微量氯和弱有机酸环境下,两种应力腐蚀开裂存在竞争机制:在有明显加工硬化的情况下,如冷成形封头,因产生形变诱发马氏体、硬度偏高,导致其以穿晶应力腐蚀开裂为主,弱酸性环境起到协同促进作用;不锈钢复合板封头因在热成形或冷成形后的热处理过程中发生了敏化,导致其发生明显的沿晶应力腐蚀开裂;厚壁复合板筒体和厚壁复合板接管,因多层多道焊导致敏化温度区间的累积时间较长,也引起了焊缝周边筒体和接管复合层敏化,进而发生明显的沿晶应力腐蚀开裂。存在加工硬化的情况下,304和304L不锈钢的抗应力腐蚀开裂能力并无明显区别,而在易发生敏化的部位,304L不锈钢明显优于304。

EO/EG装置全环氧优化改造

介绍了扬子石化EO/EG装置全环氧改造项目,并对改造后系统的运行情况进行了技术标定。此次改造是在原联产装置上优化产品结构,增大精制环氧乙烷占比,同时优化原工况乙二醇蒸发、脱水及精制的操作,提高装置应对市场变化的抗风险能力。改造后,装置能耗由350 kg标油/tEOE降低至270 kg标油/tEOE,EO在EOE中的占比从0.59提升到了0.94,系统运行平稳,产品质量达到甚至优于设计目标。

新型乙二醇再生装置在S储气库的研究与应用

储气库天然气采输过程中,通常采用J-T阀制冷+注乙二醇防冻堵工艺防止水合物生成。乙二醇再生系统可以将回收的乙二醇富液浓度提升,达到循环使用要求。传统乙二醇再生装置存在乙二醇溶液易受凝析油污染、呈酸性腐蚀再生装置、结垢结焦堵塞循环系统等问题。通过对S储气库乙二醇再生工艺优化的研究,将传统乙二醇再生装置整体更换为不锈钢材质、加装大处理量贫富液过滤器组的新型乙二醇再生装置,较好地解决了上述问题,为类似工艺情况提供借鉴。

基于PLC实现乙二醇空调机组的节能控制

为进一步提升乙二醇空调机组在实际应用中的节能效果和控制精度,在对乙二醇空调机组节能控制总体设计的基础上,重点以其管道温度为控制对象对其当前控制器对应的控制效果进行研究,提出采用PID和模糊PID控制器实现对其管道温度的精确、及时控制,对比两种控制器对应的控制效果。最终得出,采用模糊PID控制器实现对乙二醇空调机组的节能控制。

乙二醇工业空调性能检测装置设计及验证

为解决传统空调机组效能监测装置效率低、结构复杂以及操作繁琐的问题,在对乙二醇工业空调机组效能测量现状分析的基础上,提出以焓差法为基础理论对空调机组效能监测装置改进的思路,并基于CFD数值模拟仿真最终确定了集气罩的形状及结构参数,最后通过实践验证了集气罩对风速监测的准确性。

天然气三甘醇脱水装置节能分析

目前,国内多数三甘醇脱水装置运行状况正常,基本能达到管输天然气水露点的要求,但现有三甘醇脱水装置普遍存在甘醇贫富液换热效果差、高压甘醇富液的压力能未得到有效利用、工艺参数不够优化等问题,导致脱水装置的能耗偏高。为了有效降低脱水装置的能耗,实现脱水装置的节能运行,本文分析了国内三甘醇脱水装置用能方面存在的主要问题,提出了甘醇脱水装置的主要节能措施,并对常规的三甘醇脱水装置工艺流程进行节能改进。在流程中应用了先进的能量转换泵和高效的板式换热器,取消了甘醇泵前水冷却器、循环水系统及泵出口缓冲装置。本文对脱水工艺的应用实例进行了工艺模拟和能耗分析,分析表明:与常规三甘醇脱水装置相比,改进后的甘醇脱水工艺节能效果显著,提高了能量综合利用率,简化了工艺流程,在工艺设计和技术改造中值得推广使用。

乙二醇装置腐蚀与防护

乙二醇装置在多年的生产过程中逐渐暴露出了许多腐蚀问题,虽然目前已有许多企业关注并加强了乙二醇装置的腐蚀控制,但总体上讲腐蚀问题并未得到充分重视。文章简要介绍了目前国内乙二醇装置的生产工艺原理,重点对乙二醇装置的腐蚀现状进行了总结分析,从加强工艺操作、材质升级、表面处理、腐蚀监测等方面对防腐对策进行了介绍。

天然气脱水装置工艺分析与改进

分析了在役三甘醇脱水装置设计和运行中存在的主要问题,提出了改进的工艺措施和脱水工艺流程。在三甘醇脱水改进工艺流程中,应用了高效的板式换热器和先进的旋转齿轮甘醇泵,改善了甘醇贫富液换热效果,取消了甘醇贫液水冷却器、循环水系统及泵出口缓冲装置,简化了工艺流程,降低了脱水装置的能耗及操作费用,在脱水装置设计和技术改造中具有推广应用价值。

五宝场气田三甘醇脱水装置优化分析

针对常用三甘醇脱水工艺存在"计量泵的出口压力和流量波动较大,泵流量调节不便,换热效果差,甘醇再生热负荷大"的不足,五宝场气田三甘醇脱水装置采用先进的齿轮泵和高效的波纹板式换热器,取消了泵出口缓冲罐、甘醇贫液水冷却器及循环水系统。为此,论述了该气田三甘醇脱水装置工艺流程及设计特点,探讨了现有三甘醇脱水装置中甘醇泵和甘醇贫富液换热器存在的问题,分析了装置的优化设计。该装置的成功运行表明:与同类常规三甘醇脱水装置相比,采用先进的齿轮泵和高效的波纹板式换热器,三甘醇脱水装置的再生塔重沸器热负荷降低了54kW,燃料气用量减少了8m3/h,其单位综合能耗降低了72MJ/104m3,节能效果明显。

页岩气三甘醇脱水装置脱水效果影响因素分析

在页岩气田的不同生产阶段,各项工况参数变化范围较大,三甘醇脱水装置运行工况可能会偏离最佳区间,容易导致脱水效果不显著,从而影响正常生产。采用HYSYS软件,对300.0×10^(4)Nm^(3)/d的页岩气三甘醇脱水装置进行了流程模拟,定量分析了三甘醇循环量、三甘醇贫液质量分数、原料气入塔流量、原料气入塔温度、吸收塔操作压力、三甘醇贫液入塔温度、塔板总效率和吸收塔塔板数等工艺参数对三甘醇脱水效果的影响,并确定各项工艺参数的合理操作范围,以实现最佳脱水效果,满足干气外输要求。结果表明,提高三甘醇循环量、贫液质量分数、吸收塔操作压力、塔板总效率和吸收塔板数,以及降低原料气入塔流量和温度、三甘醇贫液入塔温度,有助于改善三甘醇脱水效果;提高重沸器温度和汽提气流量有利于提高三甘醇贫液质量分数。此外,将HYSYS模拟计算结果与现场生产数据进行了对比,结果表明两者基本吻合,从而验证了模拟计算结果的准确性,其可用于指导实际生产。上述研究结果对提高脱水效率和降低投资成本具有一定的指导意义。

银催化剂在环氧乙烷/乙二醇装置含氧尾气处理中的应用

以α-Al2O3为载体、金属银为活性组分,采用浸渍法制备了YSE-01型银催化剂,将其用于处理环氧乙烷/乙二醇装置的含氧尾气,并与商用E-02型贵金属催化剂进行了对比。实验结果表明,采用高活性YSE-01型银催化剂时,氧气单程转化率最高可达89.2%,可以将环氧乙烷/乙二醇装置中典型工况下含氧尾气中的氧含量降至2%(φ)以下,符合工艺设计要求;E-02型贵金属催化剂具有更低的起活温度,如果和银催化剂串联使用,可以有效分解尾气中的环氧乙烷,对银催化剂进行很好的补充。

极端梯度提升与随机森林融合的天然气露点预测方法

目的解决目前水露点数据多为人工采用测量仪器测得,时效性低且成本高昂的问题。方法建立一种基于极端梯度提升(XGBoost)和随机森林(RF)的天然气水露点预测方法。采用XGBoost方法对所有监测工艺参数进行分析,筛选出主要影响水露点的关键工艺特征参数,以排除无关特征参数对预测的干扰。建立RF预测模型,输入关键特征集参数,实现对水露点的实时预测。以重庆气矿某脱水监测系统监测数据与生产数据为例,对所提预测方法进行对比分析验证。结果相较于XGBoost、SVM等预测方法,RF模型具有最佳的预测性能,且经过XGBoost特征选择后,RF预测结果的MAE值降低了0.0169℃,RMSE值降低了0.0146℃。结论基于极端梯度提升与随机森林融合的水露点预测方法具有更优的预测精度与鲁棒性,对指导脱水现场生产具有积极作用。

简化抽提流程四甘醇溶剂抽提芳烃新工艺的工业应用

抚顺石化公司石油二厂抽提、精馏装置采用石油化工科学研究院科研成果──“简化抽提流程四甘醇抽提芳烃新工艺”，利用大检修时间，分两期进行改造。改造后经过二年工业运行，考核标定的结果显示，抽提和精馏单元的处理能力分别提高３８．５％和１２３％，芳烃回收率提高３．２３个百分点，苯冰点由≤５．３０℃提高到５．４４℃，能耗下降２３．９％，溶剂损耗下降４０ｔ／ａ以上，达到了改造的预期目的。取得了显著的经济效益。