天然气处理系统在低负荷工况下的影响情况及改进对策分析
摘 要：从装置运行影响、处理气体回收率影响、能耗影响、系统运行稳定性和安全性影响等四个方面详细分析了天然气处理系统在低负荷工况下的受影响情况进行分析，同时对影响原因进行深入研究。在此基础上，提出进行操作优化调整、进行处理技术和设备改造、天然气处理工艺优化、处理气中加入干气四个改进对策，有效降低能耗和提高气体收率。
关键词：天然气 处理 低负荷
一、低负荷工况下的影响
1.低负荷工况对气体回收率的影响
低负荷工况条件下天然气处理对有用气体回收率也有一定的影响，油田伴生气经气体原料压缩机和增压机进行多级压缩，干燥脱水后进入降温系统进行换热，在低温分离器进行有效分离，然后进入脱甲烷装置进行气相膨胀机降温后作为进料，产生甲烷后进入冷却换热输出。在整个过程中以丙烷作为介质换热，通过等熵膨胀使气相降温的膨胀机对介质进行节流。膨胀机是整个分馏装置低温设备提供冷源的主要设备，在实际天然气处理过程中由于各方面条件的变化，装置总消耗冷量会发生改变，为了确保整个处理装置的冷量平衡，通过调节就会出现冷量发生相应的变化。在此状态下，进气量降低时制冷能力会随之下降，导致甲烷装置温度上升，产品回收率下降。
2.低负荷工况对天然气处理能耗造成影响
油田天然气处理装置主要包括进入气的预处理、脱硫处理、脱水处理、硫磺回收处理、水蒸气凝结、污水处理、空氮、放空装置等多个子系统，每个系统环节在整个处理过程中都会由于低负荷状态出现能耗变化。一是在脱硫过程中加压过程和循环泵运转需要消耗掉大量的电能；二是在脱水过程中所需要的电能和热交换的量都不大，在提浓时需要增加燃料气的消耗。这些耗能过程在一般情况比较稳定，但是在低负荷状态下，天然气处理装置协调性和稳定性出现波动，增加了各系统环节的能耗增加或变化。
3.低负荷工况对系统安全性造成影响
在低负荷工况下，由于天然气处理装置一方面是按照过往满负荷或高负荷工况设计的参数，难以匹配低负荷工况运转条件；另一方面由于很多设备使用多年已出现老化现象，设备运转稳定性和平稳性得不到有效保障；在这种情况下，低负荷工况条件的出现直接引起了处理工艺的波动和不稳定性，在受到较大影响时会导致安全事故的发生。
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