輕烴回收裝置氨蒸發器技術改造
行業科技
作者：王永成
【摘要】本文介紹了河南油田江河淨化站輕烴回收裝置氨蒸發器的技術改造，通過對氨蒸發器在實際運行過程中存在的問題進行研究分析，找出原因，並結合本單位實際情況提出合適的技術改造方案，實施後提高了氨蒸發器的傳熱係數，達到了設計製冷效果，增加了液化氣和輕質油的產量。
【關鍵詞】河南油田，氨蒸發器，存在問題，原因分析，改造方案，實施，效果
1、概述
河南油田江河淨化站輕烴回收裝置投產於1979年，至今已經運行了30多年。裝置最初設計規模是處理原油伴生天然氣10×104m3/d，由於油田到了開發後期，原油產量逐年遞減，原油伴生天然氣量也在遞減，近幾年天然氣量最高時5×104m3/d，最低時1.5×104m3/d，平均時氣量為3×104m3/d。江河淨化站氨蒸發器最初用兩台90m2煉廠套管蠟結晶器改裝；從1986年開始，使用上海石油化工機械技術研究所設計的100m2固定管板式氨蒸發器，設計安裝兩台，一備一用，由於氨蒸發器出口溫度高，後改為兩台串聯使用，再後來改為四台串聯使用，四台串聯使用時，出口溫度為-10～-15℃。
江河淨化站氨蒸發器存在製冷溫度經常達不到設計製冷效果，液態烴回收率低的問題。原設計10×104m3/d氣量的氨蒸發器天然氣出口溫度為-20～-25℃，現在3ⅹ104m3/d氣量時實際製冷溫度隻有-14℃，與設計溫度相差較多，影響液化石油氣和輕質油總產量3t/d左右。2、原蒸發器現狀及存在問題分析
2.1原蒸發器運行現狀
原油伴生天然氣經過丙烷氣體壓縮機進行增壓，溫度達到85～110℃，壓力達到1.85～2.0Mpa。經水冷器之後，溫度降為25～35℃，進入一級三相分離器除去遊離水，液態烴進入脫乙烷塔。在一級三相分離器氣相出口噴入三甘醇脫水，氣體從一級三相分離器出來進入貧富氣換熱器，從貧富氣換熱器出來溫度降為10～20℃。經過4台氨蒸發器製冷後溫度達到-10～-15℃，壓力為1.80Mpa，進入二級三相分離器。分離後混合液烴去下遊塔係統蒸餾處理；貧天然氣進入貧富氣換熱器殼層，與管層富天然氣換熱後再通過計量外輸。
氨蒸發器4台均為2管程固定管板換熱器，單台換熱麵積100m2，可以2串2並，也可以4台串聯運行，實際流程是4台串聯運行
2、2原蒸發器存在問題
2.2.1換熱效果差。
原設計10×104m3/d氣量的氨蒸發器天然氣出口溫度為-20～-25℃，而在四台氨蒸發器串聯使用氣量為3×104m3/d時實際製冷溫度隻有-14℃，與設計溫度相差較多，影響液化石油氣和輕質油總產量3t/d左右。
2.2.2列管腐蝕結垢嚴重
根據現場調研及提供的數據，近幾年4台氨蒸發器平均每年要檢修2次。主要是換熱列管腐蝕嚴重，腐蝕物附著在列管表麵形成積垢，並且經常有腐蝕穿孔的現象發生（在檢修時，已經將腐蝕穿孔的列管兩端封堵）；還有就是列管內部部分有三甘醇粘結掛壁現象，影響傳熱效果和正常生產。
2.2.3殼程氣氨出口溫度過高
平常氨蒸發器殼程氨液位控製在50%的位置，控製液位以上的氣氨過熱溫度偏高，第一級氨蒸發器的氣氨出口溫度達到了0℃以上。