天然气净化工艺与操作

天然气净化工艺与操作主讲人：李邦兴内容提纲●脱硫装置工艺流程与设备操作●硫回收装置工艺流程与设备操作●装置开、停车操作●装置常见故障处理●气—液聚结分离器介绍第一部分脱硫装置工艺流程与设备操作一、净化装置工艺流程图原料气分离器原料气过滤分离器吸收塔溶液循环泵贫液冷却器净化气分离器贫富液换热器闪蒸罐再生塔重沸器酸水回流泵酸气冷却器酸气分离器富液过滤器进厂原料气出厂净化气去凉水塔去凉水塔去燃料气分配罐循环水去回收装置循环水蒸汽凝结水二、净化装置工艺流程方框图重沸器吸收塔原料气分离器原料气过滤分离器净化气分离器再生塔酸气冷凝器闪蒸罐富液过滤器贫富液换热器贫液冷却器贫液冷却器酸气分离器去回收工段出厂净化气原料气进厂三、脱硫设备操作1、操作维护循环泵2、操作分离器3、操作富液过滤器4、操作溶液闪蒸塔5、操作溶液再生塔6、操作溶液重沸器7、操作控制吸收塔液位、压力、温度1、操作维护循环泵•(一)泵启运前准备工作•检查进出口工艺管线流程，检查各连接处螺栓是否紧固，检查油位和油质量，检查冷却水管线或自身回流冷却水管线，检查电动机线路及绝缘情况，检查压力表、电流表、盘车并确认其灵活性，联系送电并确认供电正常。•(二)泵的启运•开进口阀，打开排空阀使泵体充满液体。启动电动机，待电流降为正常值时开泵出口阀、开压力表阀。调整流量进行全面观察运行情况，并做好记录。•(三)泵的停车•切断电流，停止电动机，关闭泵进出口阀(回流阀)并做好停车时间记录。•(四)泵的切换•例如1﹟工作，2﹟备用，停1﹟启2﹟的操作如下：•(1)对备用泵进行全面检查做好启泵准备工作。•(2)启备用泵如2#泵先开1／4出口线(开一点回流阀)，关小需切换如1#泵出口阀，打开一部分回流阀，观察循环量，然后开大2#泵流量调节。关1#泵出口阀，停1#泵，进行2#泵流量调节。•(3)切换正常后，进行对泵的压力、流量、电流及电动机温度、声音等全面检查。•(五)泵的维护•(1)坚持每天进行泵的润滑情况的检查，如果油变质应立即更换，对泵、电动机的温度、电流及声音进行检查和判断；•(2)坚持每天对运转泵和备用泵进行除尘；•(3)按规定的运转1000h时对润滑油进行更换；•(4)半年对泵进行中修，1年进行大修一次。2、操作分离器•(1)分离器的停用：•关分离器进口阀，关分离器出口阀，缓开放空阀泄压。•(2)分离器的启用：•拆除进出口盲板，并试漏，缓开出口阀，缓开入口阀，开排污阀排除水，关排污阀。•(3)分离器的正常操作：•检查分离器液位是否在控制范围内(1/6)，检查压力是否超高，温度是否正常，检查阀门法兰有无泄漏，检查排污阀是否关严。3、操作富液过滤器•打开富液过滤器的进、出口阀，关闭旁通阀，富液过滤器处于工作状态。•当进出口压差超过25Kpa（新）、15Kpa（老）时，说明过滤器已脏必须进行清洗。•清洗溶液过滤器的步骤如下：•1)打开旁通阀，关闭进、出口阀，并用贫液（或水）置换。•2)对过滤器进行溶液回收（缓慢操作），打开排气阀将溶液回收完。•3)回收完过滤器内的溶液后，关闭回收管线上的阀门。打开顶盖，取出过滤袋进行清洗或更换。•4)清洗完毕后，安装滤袋和顶盖。•5)关闭过滤器上的排气阀，打开进、出口阀，关闭旁通阀（缓慢操作）。检查过滤器有无泄漏。4、操作溶液闪蒸塔•操作步骤•(1)开贫液入塔阀，引入小股贫液；•(2)开闪蒸气出塔阀；•(3)开富液人塔阀，将吸收塔出来的富液减压送入闪蒸塔；•(4)开富液出塔阀，把富液送入换热器升温。•闪蒸塔的工作原理•将脱硫溶液在减压条件下闪蒸出其中的CH4等气体，并在吸收段将蒸出气中的H2S等酸性气体进一步回收而得到较纯净的闪蒸气。5、操作溶液再生塔(一)•(一)再生塔的工作原理•(1)将溶解的组分气体与吸收剂分开的过程称为解吸，也叫再生。用于再生的塔类设备称为再生塔；•(2)常用的解吸过程是在加热吸收剂、减压、应用解吸剂(如惰性气体、水蒸气)以及上述方式的联合等不同的方式下进行的；•(3)溶液的再生即是在再生塔内，通过减压和利用蒸气加热溶液的方式将溶解在胺液中的酸性气体(H2S和C02等)从胺液中解吸出来，胺液重新循环利用的过程。•(二)启运前的准备工作•1．检查工作•(1)检修中曾动焊的管线以及曾拆下的设备法兰、人孔及阀门是否经过强度和气密性试验，记录是否齐全；•(2)安全阀是否经过校验，是否合格，记录是否齐全；•(3)各控制阀、温度计、流量计、液位计、压力表是否处于良好的开工状态；•(4)相关的仪表控制回路、显示仪表、记录仪表是否准确、灵敏、可靠；•(5)工艺流程是否畅通，所有盲板是否倒换正确；•(6)装置水、电、气、汽是否满足开工要求；•(7)装置区域内的障碍物是否清理完全，道路是否畅通；•(8)防毒面具、空气呼吸器、氧气呼吸器、灭火器材等防护器材是否完好齐备；•(9)各项操作记录是否准备齐全；•(10)作业人员是否穿戴好劳保用品。5、操作溶液再生塔(二)•2．水洗工作•(1)用非净化空气建立系统压力，再生系统压力为0.05MPa，建压过程应缓慢增压，升压速度以O.005MPa／min为宜；•(2)倒用工业用水；•(3)按照溶液循环泵的操作程序启泵，逐步建立水循环；•(4)保持再生塔液位40％～60％，并在低点排污，同时补充新水；•(5)检查确定水循环稳定后，逐步投运自动控制仪表，进行室内仪表显示与现场情况核对，应保持一致；•(6)待工业水清洗合格后，停循环泵；•(7)打开低点排污阀泄压，排水后关闭排污阀；•(8)倒用软化水，按上述步骤再次清洗；•(9)检查清洗水和进装置软化水的硬度是否相同；•(10)当硬度相同时，停止水洗工作。5、操作溶液再生塔(三)•3．吹扫工作•(1)采用蒸气吹扫系统，赶尽系统中残留的氧气；•(2)蒸气吹扫时，在顶部排气，低处排冷凝水；•(3)吹扫不应留死角，排污至少每小时一次；•(4)当顶部排出气的含氧量低于3％(体积分数)、低处排出水的硬度与蒸气冷凝水的硬度相同时，停止吹扫工作；•(5)关闭排空阀和排污阀，倒入少量净化气使系统保持为微正压。•4．建液工作•(1)开启溶液大罐到循环泵进口沿线阀门；•(2)关闭溶液大罐进口排胺总阀；•(3)打开吸收塔和再生塔底部排胺阀；•(4)按溶液循环泵启运程序启动循环泵；•(5)当塔液位达60％时，停循环泵；5、操作溶液再生塔(四)•(6)关闭两塔底部排胺阀；•(7)关闭溶液大罐到循环泵进口沿线阀门；•(8)打开溶液大罐进口排胺总阀排胺；•(9)排胺完毕后关闭排胺总阀。•5．建压工作•(1)用净化气给系统建压，再生系统建压为0.05MPa；•(2)建压过程应缓慢升压，再生系统升压速度为0.005MPa／min；•(3)当再生塔压力升到0.05MPa时停止建压。5、操作溶液再生塔(五)•6．溶液冷循环•(1)在贫富液换热器管壳层和贫液冷却器各高点处逐一排空，排尽管路中的余气，以免产生气阻现象，影响溶液正常循环；•(2)打开贫液冷却器到循环泵进口沿线阀门；•(3)按循环泵的启运程序启泵；•(4)待吸收塔液位接近80％时，缓开富液出塔阀；•(5)逐步调节两塔液位在40％～60％，建立正常溶液循环；•(6)检查确认溶液冷循环流程畅通，确认循环量、液位、压力等参数稳定。5、操作溶液再生塔(六)•7．溶液热循环•(1)同锅炉岗联系供汽事宜；•(2)排尽蒸气管线和重沸器中的积水后开蒸气预热；•(3)当蒸气压力达到0．35MPa后，用蒸气流量调节阀手动控制，缓慢向重沸器供蒸•气；•(4)控制升温速度，100℃以下按(20～30)℃／h升温，100℃以上按l0℃／h升温；•(5)当酸气空冷器温度达到45℃时，按酸气冷却器正常启运程序启运酸气冷却器；•(6)当酸气分离器的液位超过50％时，按回流泵的正常启运程序启运回流泵，向再生塔顶打回流；(7)当贫液空冷器进口温度达到时，按贫液空冷器的正常启运程序启运空冷器；•(8)调节溶液循环量达到所需流量；•(9)全面检查热循环，确认系统的流量、液位、压力、温度等参数稳定。5、操作溶液再生塔(七)(三)再生塔的正常启运•(1)开配气点燃放空火炬；•(2)当再生塔顶部温度达到90℃时，向吸收塔进气并将再生酸气全部放空燃烧；•(3)进气时，注意控制升压速度在0.1MPa／min以内；•(4)适当加大进重沸器蒸气流量，控制在0.11～0.12t／m3(蒸气／循环量)为宜；•(5)吸收进气逐步调节到设计处理量的50％；•(6)取样分析酸气组成，当其中的甲烷含量不大于4％时，将酸气倒向硫回收装置；•(7)检查再生塔液位、压力、温度，逐步进入正常生产状态。•(四)再生塔的正常停运•(1)联系约定停运时间；•(2)根据具体情况逐渐减少原料气进气量；•(3)开配气点燃放空火炬；•(4)关闭酸气到回收控制总阀，开放空阀将酸气放空；•(5)控制再生塔压力为0.05MPa，继续热循环lh；•(6)当富液中H2S含量小于0.2g／L时，停用加热蒸气；•(7)当塔底部温度降到60℃时，停运再生塔。6、操作溶液重沸器•操作步骤•(一)重沸器的作用•重沸器的作用是：为再生塔提供二次蒸气热源；加热半贫液，解吸其中的酸气使之成为贫液。•(二)重沸器的压力控制•重沸器的压力主要是指蒸气压力，其蒸气压力由锅炉蒸气调节阀控制，控制范围在0.35～0.4MPa之间。•(三)重沸器的蒸气流量控制•(1)在正常蒸气压力下，一般控制蒸气流量在0.11～0.12t／m3(蒸气／循环量)(MDEA溶液浓度为40％时)之间；•(2)蒸气流量由进重沸器蒸气流量调节阀控制，当调节阀失灵时，迅速倒用旁通手动控制，并及时请仪表工修复。•(四)重沸器的温度控制•(1)重沸器壳程的温度由管程的蒸气压力和流量控制。•(2)吸收装置正常开车时，溶液热循环期间重沸器的升温速度控制范围是：100~C以下•为(20～30)℃／h，100℃以上为10℃／h。•(3)重沸器温度偏低会使溶液再生不好，温度太高会使重沸器的腐蚀加重、MDEA降解增高，同时可能导致再生塔拦液。•(4)吸收装置正常生产期问，重沸器的温度一般控制在120～125℃为宜。7、操作控制吸收塔液位、压力、温度(一)•(一)操作控制吸收塔液位•(1)吸收塔正常控制液位40％～60％，高液位大于79％，低液位小于29％，超低液位小于21％。•(2)吸收塔的正常液位由富液调节阀自动控制：溶液循环初始，调节阀手动控制50％阀位，按吸收塔液位高、低情况分别缓慢开大、关小调节阀，待塔液位相对稳定后，把调节阀投入自动。•(3)吸收塔的低液位和超低液位报警由富液出塔电磁阀连锁控制：当低液位报警时，应立即查询原因并处理；当超低液位报警时，应检查电磁阀是否自动关闭，防止高、低压串气事故。•(4)吸收塔的高液位报警若发生在溶液循环初期，首先应检查流程是否畅通，再检查富液调节阀是否灵敏、可靠，同时做出相应处理；若发生在正常运行中，应立即检查溶液过滤器压差(应立即检查富液调节阀是否灵敏、可靠，变送器是否工作正常)；若压差大于100kPa，应立即倒富液进精细过滤器旁通，更换过滤袋。7、操作控制吸收塔液位、压力、温度(二)•(5)吸收塔液面波动时，一方面检查溶液流量，若是溶液波动流量引起则平稳控制循环量；另一方面检查进气流量和压力，当供气大小引起流量和压力波动时，联系并要求平稳供气(检查进料调节阀工作是否正常，并进行处理)；当压力不变而流量波动大时，可能时原料气带水引起，应加强原料器分离器的操作，增加排污的次数，严防气田水带人系统。•(二)操作控制吸收塔压力•(1)吸收塔的正常操作压力按设计工作压力来操作。•(2)操作压力增大，吸收效果提高，脱硫效率提高，操作压力减小，有利选择性吸收硫化氢。•(3)吸收塔的正常操作压力由净化气调节阀自动控制。7、操作控制吸收塔液位、压力、温度(三)•(4)当考虑降低净化度时，需尽可能提高操作压力，缓慢关小净化气出塔调节阀。•(5)当考虑在保证净化度前提下提高选择性时，则尽可能降低操作压力，缓慢开大净化气出塔调节阀。•(6)操作调节阀时，同时密切观察净化气压力和流量