輕烴生產(chǎn)系統(tǒng)丙烷蒸發(fā)器的改進(jìn)分析

1、<p>　　輕烴生產(chǎn)系統(tǒng)丙烷蒸發(fā)器的改進(jìn)分析</p><p>　　摘 要：近年來(lái)，隨著社會(huì)生產(chǎn)和生活對(duì)水、電等動(dòng)力資源的需求量不斷增加，能源價(jià)格呈現(xiàn)大幅度增長(zhǎng)，對(duì)能源的生產(chǎn)設(shè)備和工藝也提出更高的要求。輕烴是當(dāng)前能源結(jié)構(gòu)中一種應(yīng)用較多的氣體能源，而且輕烴產(chǎn)品受到市場(chǎng)周期變化的影響十分明顯，因此通過(guò)對(duì)輕烴生產(chǎn)系統(tǒng)的有效改進(jìn)來(lái)實(shí)現(xiàn)降低成本，也成為了一種必然的趨勢(shì)。文章從輕烴生產(chǎn)系統(tǒng)丙烷蒸發(fā)器的改進(jìn)著手，對(duì)其需

2、要改進(jìn)的原因以及改進(jìn)的措施進(jìn)行闡述，并且對(duì)其改進(jìn)后的成果進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：輕烴產(chǎn)品 丙烷蒸發(fā)器 改進(jìn)措施 </p><p>　　丙烷蒸發(fā)器是輕烴生產(chǎn)系統(tǒng)中的主要裝置，在生產(chǎn)輕烴的過(guò)程中，如果深冷溫度不能達(dá)到-35℃以下，則對(duì)于膨脹機(jī)的制冷效果會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。新建北Ⅱ-2天然氣處理廠(chǎng)的目的是將油田北部地區(qū)淺冷裝置外輸氣進(jìn)一步深冷，提高北部地區(qū)濕氣深冷化率，增產(chǎn)

3、輕烴，使伴生氣中富含的輕烴資源得到有效回收。進(jìn)一步完善大慶油田北部地區(qū)濕氣集氣、調(diào)氣管網(wǎng)和干氣外輸管網(wǎng)，提高北部地區(qū)濕氣調(diào)氣和干氣外輸?shù)目煽啃院挽`活性。確定新建140×104m3/d 的深冷裝置。裝置操作彈性70～110%，年操作時(shí)間為8000h。基于此，本文分析了對(duì)丙烷蒸發(fā)器需要改進(jìn)的原因，針對(duì)如何增強(qiáng)深冷溫度進(jìn)行生產(chǎn)系統(tǒng)的改進(jìn)，從而達(dá)到增產(chǎn)和節(jié)能的效果。 </p><p>　　一、丙烷蒸發(fā)器改進(jìn)的原

4、因 </p><p>　　1.丙烷蒸發(fā)器的進(jìn)液流程存在弊端 </p><p>　　丙烷蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)如圖1所示。 </p><p>　　圖1 丙烷蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)圖 </p><p>　　從圖1可以看出，由于蒸發(fā)器的進(jìn)液點(diǎn)只有一個(gè)，因此當(dāng)原丙烷通過(guò)蒸發(fā)器進(jìn)入到管線(xiàn)的內(nèi)部以后很容易造成局部的蒸發(fā)速度過(guò)快，這就使得很多液態(tài)丙烷在沒(méi)有完全發(fā)生相變時(shí)就被大量

5、的氣體帶走，在這種情況下，深冷溫度無(wú)法達(dá)到要求，就會(huì)導(dǎo)致制冷效果變差。與此同時(shí)，如果操作人員缺乏成熟的經(jīng)驗(yàn)，仍然進(jìn)行大量液態(tài)丙烷的注入，就容易造成內(nèi)部管線(xiàn)的堵塞，對(duì)于正常的生產(chǎn)程序產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。 </p><p>　　2.節(jié)流閥的作用不顯著 </p><p>　　節(jié)流閥在丙烷蒸發(fā)器中有著十分重要的作用，其是否能夠起到足夠的節(jié)流作用，直接影響丙烷的制冷效果。通常情況下，一個(gè)完整的制冷過(guò)程應(yīng)

6、該由節(jié)流、蒸發(fā)、制冷、冷凝四種狀態(tài)完成，如果能夠保證生產(chǎn)系統(tǒng)的進(jìn)液量不變的情況下，其降溫的幅度越大，則制冷的效果越好。但是在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)節(jié)流閥的作用影響下，裝置內(nèi)的壓力會(huì)發(fā)生大幅度降低，溫度通常智能達(dá)到26-35℃，并不能通過(guò)節(jié)流閥的作用實(shí)現(xiàn)裝置內(nèi)部溫度的降低，所以制冷的效果并不明顯。 </p><p>　　3.制冷劑的純度影響 </p><p>　　在丙烷蒸發(fā)器的運(yùn)行過(guò)程中，必

7、然會(huì)對(duì)丙烷液體產(chǎn)生一定的損耗，因此需要定時(shí)加入。如果系統(tǒng)的壓力保持不變的情況下，進(jìn)液量也保持均衡，這時(shí)影響制冷效果的關(guān)鍵因素就是制冷劑的使用、如果制冷劑的純度不能達(dá)到制冷要求，就會(huì)導(dǎo)致丙烷以上的成分含量偏高，這時(shí)就無(wú)法再蒸發(fā)器內(nèi)達(dá)到沸點(diǎn)，液態(tài)的丙烷無(wú)法完成汽化的過(guò)程，甚至?xí)斐蓧嚎s機(jī)帶液運(yùn)行，導(dǎo)致系統(tǒng)停轉(zhuǎn)。 </p><p>　　4.操作過(guò)程的影響 </p><p>　　操作人員的熟練程度

8、和操作流程的規(guī)范性對(duì)于丙烷蒸發(fā)器的制冷效果也有著十分重要的影響。如果操作人員經(jīng)驗(yàn)不足，在進(jìn)液時(shí)控制不當(dāng)，一味的加大液體量，很容易造成裝置內(nèi)部管線(xiàn)的堵塞。另外，對(duì)于各項(xiàng)系統(tǒng)參數(shù)的控制也是影響制冷效果的關(guān)鍵一聲怒，如果對(duì)參數(shù)調(diào)整不當(dāng)，則容易造成丙烷的不完全汽化，這時(shí)制冷要求無(wú)法達(dá)到要求，便影響制冷效。 </p><p>　　二、丙烷蒸發(fā)器改進(jìn)措施 </p><p>　　對(duì)于丙烷蒸發(fā)器的改進(jìn)，如

9、圖2所示。 </p><p>　　圖2 改進(jìn)后的丙烷蒸發(fā)器 </p><p>　　從圖2中可以看出，在原來(lái)的丙烷蒸發(fā)器的進(jìn)液管位置處可以加裝一條管線(xiàn)，將其與另一個(gè)入口進(jìn)行連接，這樣就形成兩個(gè)進(jìn)液管，能夠提高進(jìn)液的速度，同時(shí)將丙烷與蒸發(fā)器內(nèi)部的接觸面積擴(kuò)大，有利于促進(jìn)丙烷的蒸發(fā)。在這種情況下，丙烷蒸發(fā)器內(nèi)部的壓力能夠達(dá)到0.01MPa左右，在這種壓力下，丙烷能夠?qū)崿F(xiàn)完全相變，并且能夠提高丙烷

10、對(duì)載冷介質(zhì)的熱量吸收，使得載冷介質(zhì)的溫度能夠快速下降，達(dá)到制冷的要求。 </p><p>　　在丙烷蒸發(fā)器上安裝一個(gè)節(jié)流閥，通過(guò)雙節(jié)流的作用促進(jìn)蒸發(fā)器溫度的快速降低。同時(shí)，兩個(gè)在兩個(gè)節(jié)流閥的作用下，能夠在保證進(jìn)液的基礎(chǔ)上降低節(jié)流的壓力，這樣能夠有效的降低蒸發(fā)器內(nèi)部的進(jìn)液溫度，從而達(dá)到增強(qiáng)制冷的目的。另外，通過(guò)加裝節(jié)流閥的雙節(jié)流作用，也能夠保證在室溫條件下達(dá)到降溫的目的，這樣便能在達(dá)到制冷要求的同時(shí)，確保輕烴的產(chǎn)量

11、和質(zhì)量。 </p><p>　　為了達(dá)到節(jié)能減排的目的，可以利用熱媒爐代替?zhèn)鹘y(tǒng)的渣油蒸汽鍋爐系統(tǒng)。由于傳統(tǒng)的鍋爐系統(tǒng)在生產(chǎn)工藝方面存在一定的缺陷，因此在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生的很大的能量消耗，在操作安全方面也有著較多的弊端，因此可以考慮利用先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，利用熱媒爐進(jìn)行生產(chǎn)。熱媒爐的操作簡(jiǎn)單，能夠達(dá)到充分燃燒的目的，從而減少?gòu)U棄物的生成，有效的降低輕烴生產(chǎn)對(duì)環(huán)境造成的影響。同時(shí)，熱媒爐的自動(dòng)化程度較高，因此能夠大量的

12、節(jié)約人力成本，有利于促進(jìn)生產(chǎn)效益的提升。 </p><p><b>　　三、改造后的效果 </b></p><p>　　在現(xiàn)有的丙烷蒸發(fā)器系統(tǒng)中增加了進(jìn)液管線(xiàn)之后，能夠在生產(chǎn)裝置上形成兩個(gè)進(jìn)液點(diǎn)，便能夠提升進(jìn)液的效率，同時(shí)促進(jìn)甲烷的完全相變，使得裝置內(nèi)的溫度大幅度降低，能夠?qū)⒀b置內(nèi)的溫度維持在-35℃以下，從而實(shí)現(xiàn)更好的制冷效果。 </p><p&

13、gt;　　加裝節(jié)流閥以后，在節(jié)流效果上有了明顯的提升。在兩個(gè)節(jié)流閥的同時(shí)作用下，將丙烷蒸發(fā)器內(nèi)部的壓力值降低到0.55MPa，這與沒(méi)有加裝節(jié)流閥之前相比，有著大幅度的降低，而且在降溫幅度方面，也達(dá)到了8-10℃。 </p><p>　　由此可見(jiàn)，通過(guò)科學(xué)的改進(jìn)措施，能夠有效的提升丙烷蒸發(fā)器的制冷效果，在提升輕烴生產(chǎn)效率的同時(shí)，節(jié)約了能源，減少了對(duì)環(huán)境造成的污染，有利于促進(jìn)輕烴生產(chǎn)工藝的持續(xù)發(fā)展。 </p&g

14、t;<p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]公丕翠，劉方，王鵬.輕烴生產(chǎn)過(guò)程中的綜合節(jié)能措施[A].山東石油學(xué)會(huì)油氣儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)交流會(huì)論文集[C]，2008. </p><p>　　[2] 田成貴.輕烴生產(chǎn)系統(tǒng)丙烷蒸發(fā)器的改進(jìn)[J].石油機(jī)械，2005（08） </p><p>　　[3] 王鵬