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天然氣凈化廠脫硫單元低負(fù)荷運(yùn)行的節(jié)能措施

文檔作者：張翔周維權(quán) 蔣蜀峰文檔來(lái)源：西南油氣田分公司重慶天然氣凈化總廠渠縣分廠		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年11月18日
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管理·實(shí)踐
天然氣凈化廠脫硫單元低負(fù)荷運(yùn)行的節(jié)能措施
張翔周維權(quán)蔣蜀峰(西南油氣田分公司重慶天然氣凈化總廠渠縣分廠)
摘要 近年來(lái)，隨著四川油氣田川東地區(qū)天然氣開(kāi)采進(jìn)入中、后期，作為天然氣生產(chǎn)過(guò)程
中關(guān)鍵環(huán)節(jié)的天然氣凈化廠原料氣處理量逐年下降， 裝置負(fù)荷率逐減。為提高裝置利用效率和
節(jié)約能源， 天然氣凈化廠脫硫單元在低負(fù)荷條件下，實(shí)施“二合一”操作，取得了良好的節(jié)能
效果，獲得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞 天然氣 脫硫 低負(fù)荷 節(jié)能
DOl：1 0 3969／j．j SSi3 2095—1 493．201 2．08 01 6
天然氣凈化廠既是綠色能源的生產(chǎn)者， 同時(shí)也
是能源消耗大戶(hù)。天然氣凈化廠開(kāi)展節(jié)能降耗工
作，以降低能源消耗和生產(chǎn)成本，已經(jīng)成為企業(yè)的
當(dāng)務(wù)之急。重慶天然氣凈化總廠渠縣分廠脫硫單元
的能耗約占全廠總能耗的90％以上，做好脫硫單元
的節(jié)能降耗工作對(duì)全廠的節(jié)能降耗工作具有十分重
要的意義。本文根據(jù)渠縣天然氣凈化廠脫硫單元在
低負(fù)荷條件下的“二合一”操作的節(jié)能效果進(jìn)行
分析。
1 脫硫單元“二合一” 操作背景
1．1 外部背景
國(guó)家在“十二五”期間，將加快建設(shè)資源節(jié)約
型、環(huán)境友好型社會(huì)，提高生態(tài)文明水平。面對(duì)日
趨強(qiáng)化的資源環(huán)境約束，要求企業(yè)樹(shù)立綠色、低碳
發(fā)展理念，以節(jié)能降耗為重點(diǎn)，增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能
力。近幾年，國(guó)家對(duì)企業(yè)的節(jié)能降耗要求越來(lái)越
高，能耗指標(biāo)逐年降低，節(jié)能工作難度加大。
近年來(lái)，隨著四川油氣田川東地區(qū)天然氣開(kāi)采
進(jìn)入中、后期，作為天然氣生產(chǎn)過(guò)程中關(guān)鍵環(huán)節(jié)的
天然氣凈化廠原料氣處理量逐年下降，裝置負(fù)荷率
遞減。主要數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
渠縣天然氣凈化廠每年的能耗總額=能源單耗
指標(biāo)×原料氣處理量。隨著處理量及能耗指標(biāo)的降
低，能耗總額也相應(yīng)減少，這就要求企業(yè)必須創(chuàng)新
節(jié)能措施，才能完成節(jié)能降耗任務(wù)。
第一作者簡(jiǎn)介： 張翔． 工程師，2007年畢業(yè)于西南石油大學(xué)， 主要
從事天然氣凈化 作，E-mail：zhang—x@petrochina．corn．crl， 地址：
四川省達(dá)州市渠縣渠江鎮(zhèn)文峰路2號(hào)，635200。
表1 天然氣凈化廠原料氣處理量主要數(shù)據(jù)
1．2 內(nèi)部條件
1．2．1 脫硫單元耗能點(diǎn)介紹
脫硫單元的主要任務(wù)是脫除原料氣中的硫化氫
和部分二氧化碳。脫硫單元的能耗約占全廠總能耗
的90％以上。它的主要能耗包括2個(gè)部分：提升貧
液所消耗的電能；富液再生所消耗的蒸汽?。主要
耗能設(shè)備見(jiàn)表2。
表2 渠縣天然氣凈化廠脫硫單元主要耗能設(shè)備
耗能設(shè)備 耗能工質(zhì) 主要技術(shù)參數(shù)
貧液循環(huán)泵 電P一1 1OlA、B．排量25 m ／11,電動(dòng) 慟率90 kW
P一1 101C：排量46 m ／h，電動(dòng)機(jī)功率132 kW
再生塔重沸器 蒸汽 進(jìn)重沸器蒸汽量≤8 t／h
酸水回流泵 電 排量2．88 m ／h，電動(dòng)機(jī)功率3．5 kW
酸氣空冷器 電 排量250 000m ／h， 電動(dòng)機(jī)功率22 kW
酸氣后冷器 循環(huán)水換熱面積115 m ，循環(huán)水人口溫度≤32 oc
貧液空冷器 電 排量160 000m ／h， 電動(dòng)機(jī)功率，22 kW
貧液后冷器 循環(huán)水換熱面積270m ，循環(huán)水人口溫度≤32℃
1．2．2 降低能耗措施分析
要降低脫硫單元的能耗，應(yīng)從兩方面人手：
1)采用先進(jìn)節(jié)能工藝，如選用選擇性好的溶
劑，降低溶液循環(huán)量，減少二氧化碳的共吸率，從
而降低貧液增壓的電力消耗，冷卻貧胺液耗用的循
l
2I"11 2年第日期石油石化節(jié)能{41
_
Management＆ Practice
環(huán)冷卻水量以及再生胺液消耗的蒸汽量 。目前，
渠縣天然氣凈化廠脫硫單元采用甲基二乙醇胺選擇
性吸收脫硫T藝，該工藝具有溶液酸氣負(fù)荷高、循
環(huán)量少的特點(diǎn)，所以已無(wú)節(jié)能潛力。
2)選用先進(jìn)節(jié)能設(shè)備，如貧富液換熱器采用
板式換熱器， 叮大大提高換熱效率，減少循環(huán)冷卻
水用量和再生蒸汽耗量 。貧液循環(huán)泵采用能量回
收透平泵，對(duì)高壓富液中的壓力能進(jìn)行回收利用，
降低電能消耗。目前，渠縣天然氣凈化廠脫硫單元
T況不適合此類(lèi)改造。
1．2．3 裝置條件
渠縣天然氣凈化廠原料氣凈化裝置設(shè)計(jì)為2套
鏡像對(duì)稱(chēng)的處理能力為200×10 m ／d的天然氣凈化
裝置。脫硫單元 2套單獨(dú)的吸收、閃蒸、再生系
統(tǒng)構(gòu)成。為了不停產(chǎn)檢修的需要，通過(guò)T藝變更增
設(shè)了2套吸收、1套再生操作的T藝管線(xiàn)；并且脫
硫閃蒸、再生系統(tǒng)設(shè)計(jì)裕量大，溶液循環(huán)量最大可
達(dá)40 m ／h。
2 脫硫單元“二合一” 操作簡(jiǎn)介
脫硫單元“二合一”操作就是將脫硫單元2套
閃蒸、再生系統(tǒng)改為運(yùn)行1套閃蒸、再生系統(tǒng)，并
且將2臺(tái)溶液循環(huán)小泵(P一1l01A、B)運(yùn)行改為1
臺(tái)溶液循環(huán)大泵(P一1 101c)運(yùn)行。具體lI藝流程
見(jiàn)圖1。
至1童溫凈化
氣分囊■
曩辯氣■曩辯
氣過(guò) ■素
藍(lán)Il毫壕：．化
氣分■■
曩料氣■曩辯
氣過(guò)■■素
貧渣采冉
I蠢再生
系統(tǒng)
去I套童
液過(guò)濾系統(tǒng)
貧液來(lái)自
H蠢再生
勇I統(tǒng)
重Ⅱ蠢■
渡過(guò)■采娃
圖1 渠縣天然氣凈化廠脫硫單元“二合一”工藝流程
由于裝置處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，在環(huán)境溫度不
高時(shí)， 溶液循環(huán)量每套長(zhǎng)期處于l5～19 m ／h之
間，運(yùn)行1臺(tái)溶液循環(huán)大泵(P一1lOlC)就能夠滿(mǎn)
足2套吸收的要求。渠縣天然氣凈化廠脫硫單元于
2010年3月5日開(kāi)始進(jìn)行“二合一”操作運(yùn)行，運(yùn)
行期問(wèn)節(jié)能效果顯著。
3 脫硫單元“二合一” 操作節(jié)能效益
3．1 理論節(jié)能效益
按泵效率0．8、時(shí)間每月30 d、電費(fèi)0．6元／kWh
42 l w． y hj r、． 。丌1
為依據(jù)計(jì)算。
溶液泵每月節(jié)電量：(90 X 2—132) X 0．8×
24×30=27 648 kW h
酸水回流泵每月節(jié)電量：3．5×0．8 X 24×30=
2 016 kW h
每月合計(jì)節(jié)電量：27 648+2 016=29 664 kWh
全年節(jié)電量：29 664×1 1=326 304 kWh (按照
1 1個(gè)月核算)
創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益：326 304×O．6=1 9．578 2萬(wàn)元
采用1套再生系統(tǒng)，蒸汽散熱損失將減少，具
有一定的經(jīng)濟(jì)效益。
3．2 實(shí)際節(jié)能效益
采用20l0年4—6月與2009年4—6月脫硫單元
溶液循環(huán)泵單耗及裝置蒸汽單耗對(duì)比值核算節(jié)能
量，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。
表3 脫硫單元“二合一”操作實(shí)際節(jié)能量統(tǒng)計(jì)
． 溶液循環(huán)時(shí)『由J 泵電單耗／再生蒸汽單耗／天然氣處理量／
『kW h·1o—m ) j0 m 10 II】
節(jié)電量= (12．06—7．96) ×29 035．31／10 000=
1 1．90×10 kWh=39．75 t標(biāo)煤
年節(jié)電能力=11．90×4=47．6 X 10 kWh=158．98 t
標(biāo)煤
節(jié)約蒸汽量=(0．56—0．5 0)×29 035．31=1 742．12 t=
189．37 t標(biāo)煤
年節(jié)約蒸汽能力=1 742．12×4=6 968 t=757，42 t
標(biāo)煤
年節(jié)約費(fèi)用=(47．6×0．6)+ (6 968 X 80)=
84．30萬(wàn)元
4 結(jié)束語(yǔ)
天然氣凈化廠脫硫單元在低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，具
有巨大的節(jié)能潛力。通過(guò)工藝方案的優(yōu)化運(yùn)行將大大
降低工廠的能耗，大幅度提高工廠的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)：
[1]岑兆海．天然氣凈化廠單元能耗評(píng)價(jià)指標(biāo)探討[J]天然
氣與石油．2011(4)：29—31．
[2]劉家洪，楊曉秋．陳明，等高含硫天然氣凈化廠節(jié)能措
施探討[J]．天然氣與石油．2007，25(5)：42-44．
(收稿日期：2012-05—07)

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