天然气深冷装置燃机尾气余热回收技术改造.pdf

姗⋯ 一 天然气深冷装置燃机尾气余热回收技术改造 胡建 国 中国石油天然气集团公司节能技术监测评价中心 摘要 天然气深冷装置 中压缩机燃机产生大量的高温尾气 ，具有很 高的回收利用价值，是 提 高能源利用率的重要方向之一 。某天然气处理厂针对前期投入的蒸汽余热锅 炉具有管理难度 大、运行 费用高和安全性差等 问题，提 出采用导热油作为热载体回收尾 气余热的方案，实施后 取得 了很 好 的经 济效 益 。 关 键词 天然 气处理 深冷 装 置 燃机尾 气余 热利 用 导热 油 D 0 l 1 0． 3 9 6 9 ／ i ． i s s r 1 ． 2 0 9 5 1 4 9 3． 2 0 1 3． 0 0 9． 0 0 7 天然气深 冷分离 回收装 置 简称 深冷装置 ， 主要用于提高天然气的加工深度 ，从天然气或油田 伴 生 气 中 回收 乙烷 和 乙烷 以上 的液 态 烃 ，以满足 石 油 化 工对 乙烷 及 液 态烃 E l 益 增 长 的需求 。在 深冷 分 离 过 程 中 ，燃 气 压缩 机 对集 气 站输 送来 的天 然气 或 油 田伴生气进行压缩时产生的大量高温尾气 ，携带 大 量 的热 能 ，具 有很 高 的 回收利 用价 值 。 1 改造前余热 回收情况 某天然气处理厂深冷装置 ，原设计采用 的是蒸 汽锅炉 回收燃机排出的4 0 0℃的高温尾气余热 ，生 产 0 ． 6 MP a 、 1 9 0℃过 热 蒸 汽 1 0 t ／ h ，为原 稳 装 置 和 冬 季 采 暖 提 供 热 源 ，实 现 能 源 梯 级 利 用 ，节 约 能 源。燃 机由简单热循环变成联合热循环 ，正常运转 时，综合热效率可 由2 8 ％提高到 8 0 ％以上 。但该余 热锅炉 自投产 以来 ，主要存在下列 问题 ，致使余热 锅 炉不 能 连续运 行 ，未 能达 到 预期 效果 。 1 开工率低 。两套深冷余热锅炉平均开工率 不 到 3 0 ％，维 护一 次 只能 连续 运行 几个 月 。 2 维 护 量 大 、费 用 高 。深 冷 余 热 锅 炉 虽 然 运 行 时 间不 长 ，但 是投 入 了大 量维 护 ，该 天 然气 处 理 厂 深冷 自投 产 以来 ，余 热 锅 炉 累计 运 行 时 间 不 到 4 年 ，省 煤 器 更 换 4台 ， 除 氧 器 更 换 2台 ，维 护 2 次 ，大修 1 次 ，保温 3 次 ，加上仪表维护等 ，投入 费用 2 4 0 万元 以上 。 3 余 热 锅炉 原有 仪 表损 坏严 重 ，多数 已经 报 废 。 作 者简介 胡建 国 ，2 0 0 8 年毕业 于长 江大 学 化 学工程 与工 艺专 业 ，从事油 田节能技术 监测评 价工作 ，E - ma i l h j g 0 7 1 0 1 2 6 ． t o m ，地址 黑龙江省大庆油 田技术监督 中心 ，1 6 3 4 5 3 。 4 余 热锅炉带过热器 ，要求水质 除盐 ，原水 处 理 酸 碱再 生 报 废 后 ，现 在 水 处 理 为 N a C 1 再 生 ，只除碱 度不 除盐 ，对 锅炉 影 响较大 。 5 余 热锅 炉炉 体保 温损 坏严 重 ，热 损失 量 大 ，这 是仪 表损 坏 的主要 原 因。 2余热回收改造 2 ． 1 方 案选 择 ’ 方案 一 恢 复运 行 余热 锅 炉 。需要 更换 水 处理 设 备 、仪表 系统 、换 热 器 ，维修 费 用高 ，而且 不能 解 决 水 质 问题 ，无法 实 现余 热 锅 炉长 周 期平 稳 运 行 。 方案 二 改 造成 过热 水 炉加 热原 油 。 由于水 的 沸 点 较低 ，要 传递 这 部 分热 量 需要 较 高 的水 压 1 6 0℃ 的 过 热 水 需 要 0 ． 6 MP a 以 上 的 压 力 ，压 力 波 动 时 ，过热 水容 易 汽化 ，操 作 平稳 性差 ，而且 配 备 工程 量大 。 方案三 改造成介质油炉。即将余热锅炉改造 成导热油加热炉 ，再用高温导热油加热原稳装置的 稳前 原油 。此 方案 的优 点 如下 1 导热油对设备无腐蚀 ，可 以延长设 备使用 寿命 。 2 导 热 油 传 热 没 有 相 变 过 程 ，温 度 调 节 灵 活，可以使原稳装置平稳升温 ，彻底避免原稳装置 采 用蒸 汽换 热 经常 出现 的生产 难题 。 3 系统 效率 高 ，热 回收率可达 9 5 ％，比蒸汽 系统6 6 ． 9 ％提高2 8 ％，相当于多节气2 7 1 X 1 0 m 。 4 操作简单 、安全 ，运行费用低。 天然气深冷装置燃机高温尾气蒸汽余热锅炉回 收 与导热 油 回收方 案对 比见 表 1 。 2 13 1 j 年 第 q 期 石 油 石 化 节 能』 1 5