1) 初始启动三甘醇脱水和再生系统时, 首先将三甘醇在系统中充分循环, 再沸器控制在 120 循

  环几次, 然后缓慢升高贫甘醇温度, 在达到 180 后再稳定循环几次, 充分脱出甘醇的水, 使贫甘醇浓 度达到 99 1% 以上, 确认浓度达到后再缓慢将天然气导入接触塔, 整个操作的流程要求平稳, 不能使天 然气流量和压力有大的波动。 2) 初始运行几个月后, 根据贫甘醇颜色、粘度、pH 值等情况, 要对整个三甘醇脱水和再生系统 进行彻底清洗, 以洗去系统中的杂质、烃类物质等。 3) 每周从闪蒸罐撇油, 及时把烃类物质从系统中清除。 4) 每周把缓冲罐中的重质烃类物质排出来, 保证系统贫甘醇的洁净。 5) 每周测试贫甘醇的 pH 值, 保证 pH 值在 7~ 8 5 之间。 6) 每天测试贫甘醇的含水率, 如低于 99% , 则要对操作参数 ( 再沸器温度、气提气用量) 进行调 整。 7) 各点温度控制: 进料气温度应低于贫甘醇温度 3~ 8 脱水效果和最小的甘醇损失量; 再沸器温度控制在 190 93 8) 精馏柱顶部温度控制: 使用气提气时控制在 88 。

  溶剂吸收法是目前最常用的天然气脱水方法之一。用溶剂吸收法脱水时, 常使用甘醇类化合物, 如 乙二醇、二甘醇和三甘醇。相对于前两者, 三甘醇溶液具有热稳定性好、易于再生、吸湿性很高、蒸气 压低、携带损失量小、运行可靠、达到的露点降大、浓溶液不会固化等优点, 因而在国外得到了广泛的 应用。据统计, 仅在美国投人使用的溶剂吸收法中, 三甘醇溶液使用就占到 85% 。在我国, 因考虑各 类甘醇的产量及价格等因素, 二甘醇和三甘醇均有采用; 而我国海洋石油工业一般选用三甘醇溶液作为 天然气脱水溶剂。 渤海友谊号 FP SO ( 浮式生产储卸油装置) 作为渤南油气田的生产处理中心, 设置了原油处理系 统、污水处理系统和天然气处理系统。其中天然气处理系统包括天然气压缩系统和三甘醇脱水系统, 分 离出的天然气经增压和脱水后, 通过单点和海底管线输往陆上终端, 原油经脱水、稳定处理后去储油舱 贮存, 然后通过外输油轮外运。 友谊号 FP SO 上三甘醇脱水及再生系统于 2006 年 1 月投入运行以来, 相继出现了一些问题。经过 研究探索, 找到了相应的解决措施。目前该系统运行平稳。

  9) 气提气用量控制: 根据天然气露点要求和甘醇质量分数选择气提气用量, 但每方三甘醇不超过 44 9m 气提气。 10) 严密注意粗滤器和活性炭滤器的压差, 定期清洗滤器或更换滤器、滤料。 11) 再沸器加温过程要缓慢, 防止火力过猛造成火管局部高温, 使三甘醇局部高温分解, 防止甘醇 在火管外部结焦, 从而影响加热效果, 降低火管使用寿命。 12) 最好每年对整个系统来进行彻底清洗, 保证脱水效果。 13) 利用停产检修机会, 检修再沸器火管, 清除火管外部结垢等, 提高热交换效果。

  再沸器排放的尾气会造成环境污染和影响人员健康 1) 原因分析 厂家原设计再沸器蒸发的水蒸气等尾气没经过任何处理就直接排放到再生撬里, 由

  于友谊号的天然气含有约 10ppm 的 H 2 S 和 5% 左右的 CO 2 , 这些气体溶入富三甘醇溶液后在再沸器里 被蒸发出来, 随着水蒸汽及少量三甘醇蒸汽一起排放出来, 具有极大的刺激性气味, 而 H 2 S 为剧毒气 体, 这些混合气体飘散在再生撬块附近, 给工作的员工身体健康带来潜在的危害, 同时会造成环境污 染。 2) 解决措施 自行设计制作了冷却水罐, 利用海水对水蒸气进行冷却, 同时将溶于水的物质去除, 水进入污水舱做处理后排海, 剩余难溶于水的 H 2 S、CO 2 及少量天然气从 6 米高的高点进行排空, 不 会对周围环境能够造成污染, 改善了工作环境。 2 2 冬季大风天气, 再沸器温度较低, 无法达到运行最低要求温度 177 1) 缘由分析 ! 冬季气温达到零下 15 , 加上大风使精馏柱热损失加大, 使精馏柱上部温度较 低, 回流液增加, 增加了再沸器的热负荷。 ∀ 再沸器燃烧器正对 F PSO 船艏, 而 F PSO 都是船艏迎风, 造成再沸器二次风压过大, 使火焰在火管里向后燃烧, 三甘醇和受热火管接触面积减少, 热交换减少, 不能充分换热, 同时造成排烟温度偏高 ( 高达 490 ) , 热能不能有效利用。 # 火管排烟管口无防风罩, 大风水平吹过排烟口时的文丘里管原理在排烟管口形成一定负压, 这也使火焰向火管后部燃烧, 不能有 效进行热交换。 ∃ 整个再沸器迎风设计, 虽有保温层, 但热损失相应增大很多, 使燃气的热负荷无法满 足热交换要求。 2) 解决措施 ! 给精馏柱保温层加厚, 减少热损失, 同时调节进精馏柱的三甘醇旁通阀, 减少进 入精馏柱盘管的三甘醇量, 减少冷液回流量; ∀ 给再沸器撬制作挡风墙, 使再沸器免受大风直吹, 减少 热损失, 同时避免大风直吹燃烧器进风口, 降低二次风风压, 使火焰在火管中正常燃烧; # 给再沸器排 烟口增加防风罩, 减少文丘里管作用, 使排烟口保持正常压力, 火管火焰正常燃烧; ∃适当调高燃料气 压力 ( 由 100kPa 调整到 120kPa) , 增加燃料气量, 增多燃烧热能, 同时给温度调节阀增加一旁通管线, 开部分旁通阀增加燃料气量。 2 3 缓冲罐中存积大量重质烃类难以清除 1) 缘由分析 携带着天然气中烃类物质的富三甘醇溶液 ( 3 5MP a) 经过精馏柱和一次换热后在闪 蒸罐进行低压 ( 0 3MP a) 闪蒸, 分离出大部分天然气和部分烃类物质, 再经过粗滤和活性炭滤器后, 与热的贫甘醇进行两次换热后进入再沸器, 再沸器操作压力为 2KP a 左右, 温度在 190 左右。在此低 左右) 压和高温条件下, 轻组份从甘醇溶液中蒸发出去随水蒸气排走, 而重质烃类物质 ( 凝固点在 38

  2) 解决措施 ! 给再沸器撬制作挡风墙, 使再沸器免受大风直吹, 减少热损失, 同时避免大风直 吹燃烧器进风口, 降低二次风风压, 使火焰在火管中正常燃烧; ∀ 用细砂纸打磨热电偶, 恢复其灵敏 度; # 更换新的热电偶。 2 5 再沸器内部的点火变压器、点火电极、点火电极线) 缘由分析 点火变压器、点火电极和线离火焰距离太近, 火焰的热辐射使其温度太高而损坏。 2) 解决措施 2 6 ! 将点火变压器移出安装在再沸器外面; ∀ 加长点火电极, 增加与火焰距离, 减少

  在三甘醇脱水及再生系统中, 湿 ( 天然) 气首先进入过滤分离器进行过滤, 分离出天然气中的固体 杂质、部分液态水和烃, 然后从三甘醇接触塔下部进入, 与自上而下的贫甘醇接触, 天然气中的水被贫 甘醇充分吸收, 最后天然气从塔顶出来, 与天然气/ 贫甘醇换热器换热后, 通过 94km 海管输送到渤南 终端天然气处理厂。 贫甘醇在缓冲罐中通过三甘醇循环泵加压后进入天然气/ 甘醇换热器, 从接触塔上部进入, 与天然 气进行接触脱水。吸收了天然气中水份的贫甘醇变为富甘醇, 富甘醇从接触塔底出来后, 首先进入精馏 塔与塔内热蒸汽进行换热, 然后经过贫甘醇/ 富甘醇换热器 3 换热后进入闪蒸罐进行闪蒸, 在闪蒸罐中 富甘醇分离出的天然气等气态物质通过罐顶排出到火炬系统燃烧, 部分烃类物质也在闪蒸罐中分离出 来, 漂浮在上部, 通过定期排放出闪蒸罐。下部的富甘醇经过粗滤器和活性炭滤器过滤后, 再次经过两 级贫甘醇/ 富甘醇换热器换热后进入再沸器进行再生。 再沸器中的富甘醇被加热到 190 左右, 甘醇中的水、轻烃被蒸发出去从尾气口排出, 经热力脱水 后的甘醇浓度达到 98 75% 左右, 加入适量气提气后浓度能达到 99 1% 。再生后的贫甘醇与富甘醇经三

  热辐射; # 通过改造彻底将点火电极头和线移出安装在再沸器外面。 三甘醇从闪蒸罐跑去火炬系统, 损失严重 1) 原因分析 系统被烃类物质污染, 使三甘醇起泡, 在闪蒸罐中大量发泡三甘醇随闪蒸气流到火

  炬系统。 2) 解决措施 ! 暂时停止向接触塔中进天然气; ∀ 将闪蒸罐里的轻烃撇出; # 将缓冲罐中的重质 烃类撇出; ∃ 补充加入新的合格三甘醇, 甘醇循环一段时间后, 再缓慢将天然气导入接触塔。

  与贫甘醇一起经换热后进入缓冲管储存, 缓冲罐上部为一密闭空间, 重质烃类物质漂浮上面, 贫甘醇在 下部被甘醇循环泵输送走。这样经过一段时间, 重质烃类物质在缓冲罐中不间断地积累, 越积越多。原缓冲 罐没有撇油口, 这样这些重质烃类物质无法正常排出, 对缓冲罐造成污染。 2) 解决措施 ! 初期采用从加三甘醇口下入软管, 用空气隔膜泵抽吸出来, 但效果不理想, 而且 经常连三甘醇一起抽出来, 造成浪费, 而且操作十分不便。 ∀ 撇油新方法: 拆卸下缓冲罐的温度计和温 井, 在安装温井的法兰处增加一个开孔的仪表法兰, 再将温井和温度计回装, 在仪表法兰的孔上安装相 应管线和阀门。通过开此阀门能判断重烃的高度, 一经发现该处为重质烃类物质后, 就打开阀门, 将 这些重质烃类物质排放出来, 并慢慢加入新的三甘醇, 直到撇完重质烃类物质。 2 4 大风天气再沸器频繁出现自动停炉 1) 缘由分析 ! 大风使火管中火焰靠后燃烧, 用于探测温度的热电偶不能检测到 200 以上, 此 时点火电极打火, 8s 后如热电偶还没探测到 200 以上, 三甘醇系统控制程序关闭主燃气和长明灯电磁 阀, 切断气源, 再沸器停止燃烧。 ∀ 热电偶本身灵敏度降低, 长明灯的火焰不足以使其探测到 200 以 上的温度, 控制程序在 8s 后切断气源停炉。

  [ 摘要] 介绍了渤海友谊号 F PSO ( 浮式生产储卸油装置) 上三 甘醇脱 水和再 生系统 的工艺 流程和 应用情 况; 根据 2 年多的 实际使用经 验, 结合 生产 实际情 况, 对系 统运 行中出 现的 实际 问题 进行 了原 因分 析, 并根据详细情况提出了相应的解决措施。作为海上油田 F PSO 上使用 三甘醇脱水 及再生系 统的管理经 验, 为海洋石油中三甘醇脱水设备的应用及管理提供了参考。 [ 关键词] 浮式开采平台; 储卸油装置; 天然气处理系统; 三甘醇脱水系统; 再生系统; 运行 [ 中图分类号] T E53 [ 文献标识码] A [ 文章编号] 1000 9752 ( 2008) 02 0585 03

  长江大学石油工程学院, 湖北 荆州 434023 中海石油 ( 中国) 有限公司天津分公司, 天津 300452