李志刚 朱和平 冯玉祥 刘建亮
摘要:充足的乙二醇贫液量是保证克拉2气田克拉处理站脱水脱烃装置安全平稳运行的关键因素,但乙二醇贫液储罐在补充贫液量时出现加注时间偏长等问题。针对这些问题,克拉处理站开展分析研究,制定措施对乙二醇贫液加注流程进行优化和改造,从根本上解决了存在的问题,同时为其它类似装置的设计提供了宝贵的经验借鉴。
关键词:低压燃料气;含蜡高;工艺优化;效果评价
1.乙二醇及时加注进罐的重要性以及加注操作过程
克拉处理站有2个乙二醇贫液储罐,每个储罐容积为53m3,为6套脱水脱烃装置提供乙二醇贫液作为水合物抑制剂,在冬季脱水脱烃装置原料气处理量大时,为防止装置内水合物的形成,向装置内加注的乙二醇贫液量也随之增大,为满足生产安全需求必须对乙二醇贫液罐罐内的贫液进行及时补充,保证贫液罐液位在20%-80%。
贫液储罐内乙二醇消耗后,会及时进行补充,由乙二醇罐车托运至克拉处理站,并通过加注进罐操作将新到乙二醇补充到贫液储罐内,乙二醇加注进罐操作流程如下:(1)开展现场工作安全分析,站队长、属地主管、作业人员一起识别作业风险并制定风险控制措施;(2)填写作业票,作业申请人填写并由安全工程师进行审查;(3)作业前准备工作,准备方槽、齿轮泵,打开人孔工器具、人员防护用品和警戒隔离;(4)现场审批作业票,确认各项安全措施落实到位;(5)开始乙二醇加注进罐操作,打开储罐顶部人孔,连接乙二醇罐车、方槽、齿轮泵和乙二醇贫液储罐,向储罐内添加乙二醇,加注完成后关闭罐顶人孔;(6)关闭作业票。
2.乙二醇加注进罐作业的问题
乙二醇加注进罐作业整个操作流程没有本质上的问题,但经过统计完成每次乙二醇加注作业平均耗时达到了4.05h。
目前,克拉处理站缓蚀剂罐加注缓蚀剂操作与乙二醇贫液罐加注乙二醇操作类似,缓蚀剂罐加注液位自15%至90%,使用排量为2.2L/h的齿轮泵,根据罐液位与容积对应表算出加注量为14.03m3,全年统计平均耗时仅为1.5h。
乙二醇贫液储罐加注乙二醇液位自20%至80%,与缓蚀剂使用同一齿轮泵,根据罐液位与容积对应表算出加注量为32.79m3,由于使用同一齿轮泵,加注缓蚀剂与加注乙二醇的速度应相等。则:
乙二醇加注量/乙二醇加注时间=缓蚀剂加注量/缓蚀剂加注时间
32.79/乙二醇加注时间=14.03/1.5
得出:乙二醇加注时间=3.5h
显然,实际统计的乙二醇加注作业平均耗时4.05h大于理论计算得出的3.5h,乙二醇加注进罐时效需要进一步提升。
3.分析原因、制定对策和现场实施
影响乙二醇加注时效的因素设计人员、设备、环境、物料和方法。在人员方面,经排查,作业相关人员熟悉工作安全分析、作业票填写、人孔打开等操作,所以不存在人为因素的原因。在设备方面,齿轮泵定期保养,一直完好备用。在环境方面,虽然冬季温度低,但是没有对乙二醇粘稠度产生明显影响,不会影响泵的排量。在物料方面,罐车中的乙二醇经过化验合格检查,且在经过过滤后才能补充至贫液罐,不会存在杂质进而影响泵的排量问题。在加注方法方面,乙二醇加注为常规作业,每次作业的工作步骤固定,危害识别与风险控制措施固定,因此开展JSA、签批作业票程序可以简化;每次作业需要的方槽、泵、管线一样,因此可以提前准备连接好并放置现场。显然,经过调查分析,乙二醇加注过程存在多余程序或未简化程序是导致乙二醇加注时间偏长的主要因素。
针对乙二醇加注过程存在未简化程序,经初步讨论有以下3钟对策:①作业人员将JSA电子化,作业时打印使用,并将方槽、泵、管线放置在现场。②编制《贫液罐加注乙二醇操作指导卡》,并将方槽、泵、管线放置在现场。③编制《贫液罐加注乙二醇操作指导卡》,现场加装转输方槽、转输泵,泵后端直接连接至贫液罐加注口。最终,经过技术人员查阅相关资料、技术咨询,对3种方案分别从可行性、安全环保性、可靠性和经济性四个方面进行了总体评价,经比较确定方案③为最后实施方案,对乙二醇加注进罐流程进行如下优化和改造:①现场加装转输方槽、乙二醇转输泵。②贫液储罐排污管线改造为三通管线,离心泵出口与三通连接。③编制配套《贫液罐加注乙二醇操作指导卡》。
方案确定后,在2019年7月乙二醇单元检修期间完成了方案现场实施,并投入使用。改造后的流程示意图如下:
4.效果评价
(1)加注时间明显减少。固化贫液罐加注乙二醇操作程序,严格执行《贫液罐加注乙二醇操作指导卡》,消除了开展现场工作安全分析、签批和关闭作业票时间,消除了方槽、泵以及作业工器具准备时间,同时消除了开关人孔作业时间。乙二醇加注作业平均时间降低为2.5h,大大提高了乙二醇加注进罐时效。
(2)有效减少了操作过程的职业健康危害。乙二醇罐车内乙二醇就地排入密闭方槽;泵后乙二醇直接从储罐底部加注至贫液罐,无需打开人孔。有效减少了人员操作过程中与具有一定毒性的乙二醇的接触。
总之,通过工艺优化改造,有效提升了乙二醇加注時效,降低了操作风险,同时为其它同类装置的设计、建设和运行提供了宝贵的经验借鉴。
参考文献:
[1]张强、单华等编,《克拉2气田培训手册》,2005年.
[2]王遇冬编,《天然气处理与加工工艺》,石油工业出版社,1999年.
[3]何潮洪、冯宵编,《化工原理》,科学出版社,2006年.