天然气处理厂低温分离器排液工艺优化效果评价

郭明明，李 军，秦丽丽

（长庆油田分公司第三采气厂，内蒙古鄂尔多斯 017300）

天然气处理厂低温分离器排液工艺优化效果评价

郭明明，李 军，秦丽丽

（长庆油田分公司第三采气厂，内蒙古鄂尔多斯 017300）

苏里格天然气处理厂三套低温分离器采用间歇式排液方式，由于排液频率高，导致电动球阀阀芯受损严重，维修工作量大的同时，人工控制排液存在携液或窜压的安全隐患。

低温分离；间歇式；连续排液；效果评价

1 优化前低温分离器工艺流程

苏里格天然气处理厂三套低温分离器接收经丙烷蒸发器制冷后的天然气，由于气体温度降低，其中所含游离态油水成分均凝结成液态聚集在低温分离器底部，最后经排液流程排至下游装置进行进一步处理。低温分离器液位设置高低限为30%～60%，达到高限时中控人员先将二次电动球阀打开，再打开一次电动球阀进行排液，达到低限后立即关闭二次电动球阀及一次电动球阀，每次操作的排液量为0.25～0.30m3，单套装置产液量约为5m3/d。

2 苏里格天然气处理厂低温分离器排液系统优化

2.1 优化选型

三套装置区每天平均排液量大约12～15m3，最大排液量为0.4m3/次，最小排液量为0.281m3/次，排液次数为31～46次，排液间隔时间约为34～40min，可见排液频次非常高。

本次选型目的为选出的调节阀能满足连续排液要求，保障排液阀常开状态，调节阀作用方式选择气开式。设计所选用调节阀开度为50%。根据管径为25mm，介质流量为0.5m3/h，得出调节阀选型为气动调节阀Samson-3251。

2.2 实施措施

新增排液流程实际安装尺寸需要2.774m，原流程间距仅为2.10m，并且三套低温分离器排液与下游三套凝液换热器进口互通，为实现隔离单独实施不影响正常生产因此在全厂停产时首先组织将三套低温分离器排液增设界区阀。供气动调节阀和气动截断阀所用的仪表风管线采用DN25 PN1.6不锈钢管，由1#和3#装置区主风管分别接至1#和3#低温分离器区域，然后引出两根风管分别接至气动调节阀和气动截断阀，由1#低温分离器处仪表风管引出一路至2#低温分离器处供气动调节阀和气动截断阀用仪表风。气动截断阀、流量计及气动调节阀信号电缆铺设由中控室铺设铠装仪表电缆至现场中间接线箱，然后分出到气动截断阀、流量计及气动调节阀，中控机柜接线、新建点下装程序均在停产期间完成，现场布线安装设备提前进行，为后续实施奠定了安全可靠基础。

2.3 优化后工艺流程

选型优化后低温分离器排液方式由以前的间歇式改为连续式，具体为一次球阀为常开，气动截断阀避免了低温分离器气体窜入下游设备发生超压现象，经过流量计后气动调节阀设置高低限45%～40%阀开，严格控制低温分离器排液流量，实现小流量连续排液，最后设置止回阀确保安全平稳运行。

3 工艺优化应用效果评价

苏里格天然气处理厂低温分离器排液流程改造优化工程厂外预制及现场安装工作历时近一个半月完成，利用罗托克气动截断阀确保安全运行、EHPROWRL72F25涡街流量计把控瞬时及累计总量，Samson-3251气动调节阀控制排液量的工艺，自2014年10月初三套装置低温分离器排液流程优化完成正式调试投运以来，装置实现了自动连续排液，运行较为平稳。

3.1 操作方便，自动化程度高

苏里格天然气处理厂选型优化后排液工艺操作自动化程度提高，由液位连锁控制阀门开关状态，通过两周试运行和摸索，最后结合现场实际需求，低温分离器液位高低限确定为45%～40%，三套低温分离器自动排液，时间、流量、数据全部自动保存，有效确保了排液的及时性和准确性。

3.2 降低劳动强度，有效把控作业风险

优化前，中控人员每隔半小时需对三套装置的低温分离器液位及相关下游设备压力和液位进行参数监控并密切关注液位进行排液，优化后，员工手动操作阀门进行频繁排液工作量取消，降低了岗位员工劳动强度，取消了纸版记录资料，实现了无纸化办公的同时确保了数据有据可查。

3.3 转移工作重点，提升全面监控效率

由于中控岗位人员配置原本只有两人，在三套低温分离器排液工作上必须专人负责，所花费时间较长，其他一人需要将其他全部岗位参数进行监控、核对及记录，工作压力较大且不能长时间集中精力，通过本次工艺优化，明显减少了中控人员在低温分离器排液工作上的大量时间，确保了在岗的两位监控人员都能将更多的时间和精力用在全厂参数监控和分析上，有效提升了全面监控效率。

3.4 延长设备使用寿命

由于间歇排液，凝液换热器长期处于冷热交替使用状态，造成温度应力较大，壳程容易产生裂纹，原则上不能满足凝液换热器运行要求，为了达到持续排液恒温加热效果，通过调节阀来控制排液流量，保证低温分离器定量连续的油水混合液进入凝液换热器管程，与壳程蒸汽进行换热，再通过控制蒸汽流量使得混合液加热温度达到45℃左右，确保液体能有效三相分离的同时延长凝液换热器寿命。

4 结束语

通过将低温分离器排液电动球阀改为调节阀，间歇式改为连续式，达到了低温分离器自动连续排液、凝液换热器持续恒温加热的效果，降低了员工手动操作工作量、提高了凝液换热器运行效率及闪蒸分离器分离效果。该项改造工作为气田凝液分离系统仪表选型与改造提供了经验。

[1] 苏里格天然气处理厂脱油脱水装置区图纸 制-5606 长庆勘探设计研究院.

Optimization Evaluation of Drainage Process of Low Temperature Separator in Natural Gas Plant

Guo Ming-ming，Li Jun，Qin Li-li

Sulige natural gas treatment plant three sets of low-temperature separator using intermittent drainage method，due to high frequency of discharge，resulting in severe damage to the electric ball valve spool，maintenance of large workload while the artif i cial control of drainage exists with liquid or Sneaky security risks.

low temperature separation；intermittent；continuous drainage；effect evaluation

F426.22

：A

：1003–6490（2017）04–0076–01

2017–04–02

郭明明（1984—），男，内蒙古鄂尔多斯人，技术员，主要从事天然气采气工作。