3.4.Цех очистки газА

Описание приводится в соответствии со схемой Приложение Б6.

Установка очистки газа состоит из 16 технологических ниток №№ 1-16. Технологическая нитка № 13 выведена из эксплуатации и отглушена от коллектора газа по входу и по выходу сферическими заглушками. Технологические нитки №№ 1-6 предназначены для очистки сеноманского газа перед подачей на первую ступень ДКС-1АС. Технологические нитки №№ 7-11 предназначены для очистки газа неокомских отложений (газа УКПГ-1АВ) перед подачей его на первую ступень ДКС-1АС. Технологические нитки №№ 12, 14, 15, 16 предназначены для очистки газа УКПГ-1АВ в случае подачи его сразу на вторую ступень ДКС-1АС.

Технологические нитки №№ 1-11 состоят из двух ступеней:

• I ступень сепарации предназначена для отделения от газа основного количества конденсата, пластовой и конденсационной воды (грубая очистка) в сепараторах ГП 554.00.000 производительностью 10 млн. м³/сут.

• II ступень - тонкая очистка газа от капельной влаги и мехпримесей в фильтрах-сепараторах ГП 835.00.00.000-01 номинальной производительностью 25 млн. м³/сут. Эффективность очистки газа от мехпримесей по фильтру-сепаратору составляет от 90 % до 100 % в зависимости от размеров частиц, по жидкости - не более 100 мг/м³ газа.

Технологические нитки №№ 12-16 состоят из одной ступени:

• II ступень - тонкая очистка газа от капельной влаги и мехпримесей в фильтрах-сепараторах ГП 835.00.00.000-01 номинальной производительностью 25 млн. м³/сут. Эффективность очистки газа от мехпримесей по фильтру-сепаратору составляет от 90 % до 100 % в зависимости от размеров частиц, по жидкости - не более 100 мг/м³ газа.

Для разделения воды и газового конденсата, поступающих с I и II ступеней очистки, предусматриваются две разделительные емкости. Из разделительной емкости вода и конденсат направляются: на очистные сооружения, но, учитывая очень малое количество конденсата в пластовой воде, предусмотрена возможность отвода пластовой воды с конденсатом сразу в разделительную емкость Е-310 (т.ц. № 1 или т.ц. № 2), затем поступает в нефтеловушку, флотационную, где очищается и закачивается в поглощающие скважины. Схема с подачей пластовой жидкости сразу в Е-310, минуя разделители – преимущественно используемая на УКПГ-1АС. Для периодической продувки фильтров-сепараторов от мехпримесей предусмотрена дренажная емкость, опорожнение которой производится с привлечением специализированной техники (агрегат, кислотник и т.д.). Для стравливания давления с технологических ниток предусмотрена факельная линия с фильтров-сепараторов II ступени.

Безопасный пуск и остановка технологического оборудования ниток ЦОГ осуществляется в соответствии с Приложением А2.

3.5.Установка регенерации дэг

Описание приводится в соответствии со схемой Приложение Б9.

Пропускная способность одной установки регенерации ДЭГ-16950 кг/час. В случае, если объем циркулирующего насыщенного гликоля будет превышать максимальную производительность колонны регенерации, в работу может быть подключен резервный десорбер и испаритель. Ввиду идентичности установок описание работы приводится для одной из них.

Насыщенный раствор ДЭГ с концентрацией 95-97 % масс. с полуглухих тарелок абсорберов через клапаны-регуляторы уровней поступает в общий коллектор диаметром 89 мм и через дроссельную шайбу DN 10 поступает в выветриватель В-301, где освобождается от избытка растворенного газа. Насыщенный гликоль дегазируется при давлении 0,25 МПа, выделившийся газ сбрасывается на свечу через клапан-регулятор давления. Для защиты аппарата от превышения давления на выветривателе установлен ППК с Р_уст = 0,35 МПа со сбросом газа на свечу. Предусмотрена также сигнализация максимального давления В-301 на пульт УВК.

Для нормальной работы выветривателя и системы регенерации в целом клапаном-регулятором уровня № Кр301 в выветривателе поддерживается определенный уровень НДЭГ Давление в выветривателе поддерживается с помощью клапана-регулятора № Кр301г, а так же установлен предохранительный клапан с Руст=0,35 МПа. Сигнализация максимального и минимального уровня в В-301 выведена на пульт операторной. Раствор насыщенного гликоля с температурой 5÷15 ºС и давлением 0,15-0,25 МПа, пройдя фильтр Ф-301 (тонкой очистки) через клапан-регулятор уровня, поступает в трубное пространство одного из теплообменников Т-302/7, 8, где нагревается встречным потоком регенерированного ДЭГ до температуры 80÷150 ºС.

После Т-302 раствор НДЭГ с температурой 80÷150 ºС подается на 10, 12 или 14 массообменную тарелку десорбера Д-301 на регенерацию. Десоpбеp имеет 18 колпачковых массообменных тарелок и одну полуглухую тарелку, разделяющую кубовую часть колонны от выпарной. Раствор НДЭГ, перетекая сверху вниз с тарелки на тарелку, контактирует с восходящим паровым потоком, идущим от испарителя И-301, за счет чего происходит выпар влаги, поглощенной раствором ДЭГ из газа.

Параметры работы десорбера:

• рабочее давление десорбера вакуум 0,04÷0,07 МПа;

• темпеpатуpа низа 110÷145 ºС;

• темпеpатуpа верха 60÷80 ºС.

Регенерированный раствор ДЭГ скапливается на полуглухой тарелке десорбера и с температурой 100÷145 ºС самотеком поступает в испаритель И-301, где нагревается до температуры 153÷164 ºС водяным паром, поступающим из котельной через клапан-регулятор температуры исполнения «НЗ» в трубный пучок испарителя.

Пары воды, ДЭГ, в газообразном состоянии из испарителя И-301 с температурой 153÷164 ºС поступают под глухую тарелку десорбера Д-301 для создания в колонне восходящего парового потока и поддержания в кубовой (нижней) ее части температуры 100÷140 ºС в десорбере создается разряжение за счет работы водокольцевого вакуум-насоса Н-306 по схеме:

И-301 - Д-301 - Х-301- Р-301- Н-306- атмосфера (за пределами цеха).

Водоснабжение вакуум-насосов выполнено по оборотному циклу, для подпитки системы используется не вода из водопровода УКПГ, а дистиллят десорбера – рефлюкс, который не содержит солей и мехпримесей. Содержание ДЭГ и метанола - незначительные, в пределах 0,1÷1,0 % масс., что допустимо, т.к при подтягивании паров из Д-301 эти компоненты так или иначе попадают в полость насоса с каплями и парами рефлюкса. Применение данной схемы позволяет экономить воду, добываемую с артезианских скважин УКПГ.

Отделившиеся водяные пары с незначительным содержанием ДЭГ и отдувочный газ c температурой 60 ºС при давлении вакуума – 0,04÷0,07 МПа с верхней части десорбера через шлемовую трубу диаметром 219 мм поступают в воздушный холодильник-конденсатор Х-301, где охлаждаются до температуры 16÷40 ºС. Сконденсировавшаяся жидкость и газы из Х-301 стекают в рефлюксную емкость Р-301. Далее жидкость из Р-301 поступает по трубопроводу DN 50 на всасывающую линию одного из насосов Н-307/1, 2 и подается через клапан-регулятор расхода жидкости на 18-тую тарелку десорбера для регулировки и поддержания температуры верха десорбера согласно нормам технологического режима (60-75 ^оС). Расход жидкости, подаваемой на орошение колонны, контролируется датчиком перепада давления YOКOGAWA, установленным на линии подачи рефлюкса.

Так же жидкость после Н-307/1, 2 подается:

• через клапан-регулятор № Кр306 в емкость Е-306 для регулирования уровня Р-301, далее при достижении минимального уровня в Р-301 открывается клапан-отсекатель № Ко306 и по причине разности давлений (в Р-301 вакуум, а в Е-306 – атмосферное давление) жидкость поступает в Р-301. Минимальный и максимальный уровни в рефлюксной емкости Р-301 сигнализируются на пульт в операторной;

• через Х-302, либо по байпасной линии на охлаждение вакуумного насоса Н-306/3,4, нагревается, охлаждая насос, и далее поступает в Е-306, откуда через перегородку избыток поступает в систему промышленной канализации, а остальная часть при необходимости используется для подпитки Р-301, по описанной схеме в предыдущем пункте;

• на охлаждение насосов Н-304/5,7,8 (при необходимости), нагревается и подается в шлемовую трубу, затем в Х-301 где и поступает в Р-301.

В испарителе И-301 регенерированный гликоль заполняет межтрубное пространство и по мере накопления переливается через перегородку в накопительный отсек, откуда через клапан-регулятор уровня насосом Н-304 горячий поток РДЭГ с температурой 153÷164 ºС и концентрацией 99,3 % прокачивается через межтрубное пространство рекуперативного теплообменника Т-302, нагревая встречный поток насыщенного абсорбента, охлаждается до 20÷60 ºС и поступает в накопительную емкость регенерированного ДЭГ Е-304. Так же предусмотрена подача горячего потока РДЭГа в теплообменники Т-302/7, 8 с последующей подачей в Е-304 насосом Н-304.

Уровень ДЭГ в накопительном отсеке испарителя (за переливной перегородкой) поддерживается клапаном-регулятором уровня, установленным на линии выхода регенерированного ДЭГ после Т-302.

В 2004 году проведена модернизация десорбера Д-301/4 по чертежам ЦКБН ГПР 1991.01.000.

Модернизация проводилась с целью:

• повышения максимальной рабочей производительности аппарата;

• улучшения его гидравлических характеристик.

Принцип работы модернизированного аппарата.

Исходное сырье (НДЭГ) подается в среднюю часть колонны в распределитель жидкости, откуда поступает на поверхность насадки и стекает вниз, контактируя с поднимающимися на встречу парами, которые поступают в кубовую часть десорбера из испарителя и далее через патрубки полуглухой и газораспределительной тарелок равномерным потоком подаются под нижний слой насадки.

Стекающий с насадки ДЭГ собирается на полуглухой тарелке, откуда отводится в испаритель.

Пары верха колонны поступают в конденсатор, откуда часть сконденсированной воды через распределитель подается на верхний слой насадки в качестве орошения.

Безопасный пуск и остановка установки паравакуумной регенерации ДЭГа производится в соответствии с Приложением А5.

Назначение установки регенерации ДЭГа состоит в получении необходимой концентрации регенерированного гликоля, которая при выбранной величине его подачи в абсорбер обеспечивает требуемое качество осушки газа. На установках регенерации, находящихся в эксплуатации, возможный диапазон регулирования концентрации регенерированного гликоля составляет 0,8÷1,0 % и полностью определяется параметрами работы испарителя: давлением, температурой. Некоторые отклонения в концентрации от расчетной наблюдаются лишь при загрязнении гликоля солями и продуктами разложения.

Экономичность процесса регенерации определяется объемом отпариваемой в десорбере воды и потерями диэтиленгликоля с дистиллятом (верхним продуктом). Если объем отпариваемой воды и затраты тепла на ее отделение практически не зависят от состояния системы регенерации, то потери диэтиленгликоля с отпариваемой водой полностью определяются ее рабочим режимом и исправностью аппаратов. Согласно общим термодинамическим представлениям, состав жидкости и пара наверху десорбера однозначно определяется двумя параметрами давления и температурой и совпадает с линией кипения жидкости, находящейся на верхней тарелке. Так если бы на верхней тарелке находилась чистая вода, то давление наверху десорбера было бы равно давлению насыщенных паров воды при температуре верха. При любой другой температуре величина давления могла бы быть найдена по таблицам зависимости давления насыщенных паров воды от температуры. На практике из-за присутствия в воде диэтиленгликоля, имеющего значительно более высокую температуру кипения, температура на верхней тарелке всегда выше, чем рассчитанная для чистой воды. Для снижения потерь гликоля обычно увеличивают количество подаваемого орошения, которое, испаряясь, конденсирует пары, поступающие на верх десорбера, и за счет разбавления снижает концентрацию гликоля в жидкости на верхней тарелке. При этом увеличение подачи орошения до определенных пределов (до величин флегмового числа 1-1,5) способствует снижению потерь.

Дальнейшее увеличение подачи орошения ведет к росту потерь за счет увеличения скорости движения паров в десорбере и межтарельчатого уноса жидкости. Подача чрезмерно большого объема орошения снижает температуру испарителя и концентрацию регенерированного гликоля, повышает тепловую нагрузку на конденсатор - холодильник. При некотором предельном объеме подаваемого орошения может произойти «захлебывание» десорбера. В этом случае поток паров на верху десорбера отсутствует (кипение жидкости на верхней тарелке прекращается), температура верха быстро снижается. Одновременно с этим снижается и температура в испарителе. После этого следует обратный практически неуправляемый процесс: резкое вскипание обводненного гликоля в испарителе, выброс большого объема паров в десорбер с одновременным ростом давления и температуры, появление дистиллята с большим содержанием гликоля. После нескольких колебаний регенерация восстанавливается, при этом обязательно уменьшают объем подаваемого орошения.

Из описания этого процесса ясно, что такой режим является аварийным и его не следует допускать.

Исследованиями установлено, что с точки зрения экономичности процесса оптимальная подача орошения определяется флегмовым числом 0,4 - 0,6 (отношение объема орошения к объему дистиллята), отклонение от которого ведет к увеличению затрат на регенерацию. Регулирование флегмового числа осуществляется достаточно просто с помощью регулятора соотношения и диафрагменных расходомеров на линиях подачи орошения и отвода дистиллята.

В отличие от этой системы проектная схема регулирования температуры верха практически неработоспособна из-за большого градиента изменения потерь гликоля от температуры верха и частых колебаний давления в десорбере, обусловленных изменением во времени нагрузки по воде и, как следствие этого, нестабильность перепада давления по тракту «испаритель-всас вакуум-насоса». По этим причинам регулирование температуры верха по проектной схеме обязательно приведет к «захлебыванию» десорбера и срыву режима регенерации.

Температура орошения, подаваемого на верх десорбера, обычно не имеет большого значения, т.к. отвод тепла осуществляется за счет его испарения, теплота которого на порядок выше теплосъема за счет нагрева орошения до температуры верхней тарелки. Однако с повышением температуры в рефлюксной емкости одновременно возрастает температура отсасываемых вакуум-насосом газов и паров. При этом давление в системе регенерации повышается, а концентрация регенерированного гликоля снижается.

Таким образом, порядок оптимизации технологического режима работающей установки регенерации заключается в следующем:

• регулированием подачи воды на работающий вакуум-насос Н-306 устанавливается давление в испарителе, равное 50÷60 кПа (разряжение 0,4÷0,5 кгс/см²);

• регулированием подачи и давления водяного пара устанавливается температура в испарителе И-301 равная 155÷165 ºС;

• после стабилизации режима работы десорбера давление в испарителе постепенно снижают до 30÷40 кПа в зависимости от требуемой концентрации регенерированного гликоля;

• корректировкой подачи орошения устанавливают флегмовое число равным 0,4÷0,6 для измерения количества отводимого дистиллята пользуются его ориентировочной величиной, полученной по результатам исследований, равной 600÷800 кг/ч. Тогда количество подаваемого орошения должно быть равно 300÷400 кг/ч.

По параметрам верха десорбера (давлению и температуре) оценивают потери гликоля с дистиллятом. При больших потерях, превышающих 0,5÷0,6 % флегмовое число увеличивают до 0,8÷1,0. Если такая мера не дает желаемых результатов, то проводят ревизию внутренних устройств десорбера.

Возможны два основных вида нарушения режима установки регенерации ДЭГ по давлению:

1. Отсутствие подачи ДЭГ на горячем насосе Н-304: причиной возникновения является вскипание регенерированного гликоля во всасывающем патрубке. Для устранения данного нарушения требуется дополнительная переобвязка насосов, а это не всегда возможно. В этом случае регулировку режима ведут на минимально возможном давлении в десорбере, при котором сохраняется устойчивость работы горячих насосов, а возникающее при этом снижение концентрации регенерированного гликоля компенсируют увеличением его подачи в абсорберы.

2. Подсос воздуха через свищи и неплотности в коллекторе и трубопроводах. Для обнаружения свищей и неплотностей в коллекторе и трубопроводах установку регенерации ДЭГ переводят в атмосферный режим и проводят внешний осмотр.