延長氣田含甲醇污水再生系統(tǒng)優(yōu)化改造研究

摘 要：含甲醇污水再生系統(tǒng)是現(xiàn)代氣田中重要污水處理設(shè)施，是保證氣田開采工作正常開展的基礎(chǔ)裝置，對于氣田可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。但是現(xiàn)階段氣田含甲醇污水再生系統(tǒng)的實際運行過程中，還存在著設(shè)備系統(tǒng)易結(jié)垢、易腐蝕等現(xiàn)實問題，并且也存在著系統(tǒng)運行穩(wěn)定性不足、含甲醇污水再生處理指標無法滿足實際需求等情況，這就給氣田含甲醇污水再生系統(tǒng)的應(yīng)用效果造成了嚴重的不利影響。因此，現(xiàn)代氣田工作開展中，氣田含甲醇污水再生系統(tǒng)優(yōu)化改造設(shè)計具有重要意義，能夠有效改善延長氣田管線系統(tǒng)及設(shè)備結(jié)構(gòu)的運行狀態(tài)，是保證延長氣田開采工作順利進行的重要基礎(chǔ)。本文對延長氣田含甲醇污水再生系統(tǒng)優(yōu)化的價值展開分析，并研究延長氣田現(xiàn)有含甲醇污水再生系統(tǒng)的缺點，提出其系統(tǒng)優(yōu)化改造的具體方案，以推動延長氣田的現(xiàn)代化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：延長氣田;含甲醇污水再生系統(tǒng);優(yōu)化改造

隨著我國社會經(jīng)濟事業(yè)的逐漸發(fā)展，人們工作生活中對于天然氣資源的需求的不斷提升。而延長氣田作為我國具有代表性意義的大型氣田，是我國天然氣資源儲備與供應(yīng)的重要氣田產(chǎn)業(yè)。在延長氣田的天然氣資源開采中，對于含甲醇污水處理的重視程度不斷提升，這是保證延長氣田天然氣開采工作順利進行的重要途徑，更是實現(xiàn)延長氣田可持續(xù)發(fā)展、降低其開采成本投入的重要基礎(chǔ)。但是現(xiàn)階段延長氣田的含甲醇污水再生系統(tǒng)運行中還存在著一些現(xiàn)實問題，給延長氣田水資源循環(huán)利用造成了不利影響。

1 延長氣田含甲醇污水再生系統(tǒng)優(yōu)化改造的重要性

在氣田開采過程中，天然氣水合物的生成會導(dǎo)致氣田管線結(jié)構(gòu)以及設(shè)備出現(xiàn)結(jié)冰凍堵的情況，并且會對管線以及設(shè)備結(jié)構(gòu)產(chǎn)生腐蝕影響，增加設(shè)備的故障和損壞幾率，給氣田產(chǎn)業(yè)造成經(jīng)濟損失的同時，也會導(dǎo)致氣田開采中存在嚴重的安全隱患。因此，延長氣田提出了含甲醇污水再生系統(tǒng)優(yōu)化改造任務(wù)，以推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

首先，通過含甲醇污水再生系統(tǒng)優(yōu)化改造，能夠有效提升天然氣水合物處理效率。在延長氣田的天然氣開采中，會產(chǎn)生天然氣水合物這種有機化合物，引起管線設(shè)施以及機械設(shè)備結(jié)冰凍堵的情況發(fā)生，并且天然氣水合物也會導(dǎo)致管線及設(shè)備被逐漸腐蝕，給延長氣田造成了嚴重的經(jīng)濟損失以及開采安全隱患威脅。而含甲醇污水再生系統(tǒng)則是對天然氣水合物處理的關(guān)鍵，能夠?qū)μ烊粴馑衔锲鸬饺芙庾饔?，這對于延長氣田的發(fā)展有著重要意義。但是新時期發(fā)展背景下，隨著延長氣田開采工作的不斷發(fā)展，含甲醇污水再生系統(tǒng)應(yīng)用中存在的一些現(xiàn)實問題也逐漸暴露出來，這就需要對含甲醇污水再生系統(tǒng)進行優(yōu)化改造，以提升其天然氣水合物處理的效率，為延長氣田的發(fā)展奠定重要基礎(chǔ)。

其次，含甲醇污水再生系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計能夠降低延長氣田的投資成本[1]。在氣田的天然氣水合物處理中，主要的技術(shù)方式包含了加熱升溫、節(jié)流降壓以及添加抑制劑等技術(shù)方式，能夠?qū)崿F(xiàn)對天然氣水合物的中和處理。而甲醇就是當前氣田天然氣水合物處理中添加抑制劑方式的主要抑制劑類型，不僅其價格成本相對較低，還能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)再生，符合新時期氣田循環(huán)發(fā)展的現(xiàn)實要求，是現(xiàn)階段氣田天然氣水合物處理中應(yīng)用最為廣泛的水合物抑制劑[2]。而含甲醇污水再生系統(tǒng)就是延長氣田進行甲醇利用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過對含甲醇污水再生系統(tǒng)的優(yōu)化改造，能夠進一步提升甲醇抑制劑的利用率，以此實現(xiàn)對延長氣田天然氣水合物處理成本利用實效性的提升，提升延長氣田的經(jīng)濟效益。

2 延長氣田現(xiàn)有含甲醇污水再生系統(tǒng)運行中存在的問題

雖然現(xiàn)階段延長氣田生產(chǎn)發(fā)展實踐中對含甲醇污水再生系統(tǒng)應(yīng)用的重視程度逐漸提升，并且成為了當前延長氣田天然氣水合物處理的重要系統(tǒng)基礎(chǔ)，但是現(xiàn)階段的含甲醇污水再生系統(tǒng)運行中依然存在著一些現(xiàn)實問題，這就給延長氣田的發(fā)展造成了一定的不利影響。

延長氣田含甲醇污水再生系統(tǒng)始建于2012年，系統(tǒng)的整體水合物處理設(shè)計規(guī)模為150m3/d，并且具有著甲醇再生單元，能夠在天然氣水合物處理后對甲醇抑制劑進行回收處理，然后進行回收利用。但是現(xiàn)階段延長氣田的實際運行過程中，還存在著一些現(xiàn)實問題，給延長氣田天然氣開采工作的發(fā)展造成了不利影響?，F(xiàn)階段延長氣田含甲醇污水再生系統(tǒng)存在的問題主要包含以下方面：

其一，含甲醇污水再生系統(tǒng)的天然氣水合物處理量與設(shè)計標準相去甚遠，建造計劃中含甲醇污水再生系統(tǒng)的天然氣水合物處理量為150m3/d，然而現(xiàn)階段僅為90m3/d，需要通過含甲醇污水再生系統(tǒng)優(yōu)化改造提升其天然氣水合物處理效果。其二，甲醇抑制劑在對天然氣水合物處理后進入含甲醇污水再生系統(tǒng)的含醇量較低，僅為10%左右，這就導(dǎo)致了含甲醇污水經(jīng)過再生系統(tǒng)的處理后無法達到系統(tǒng)設(shè)計時的再生后甲醇質(zhì)量為95%的要求，實際的回收再生后的甲醇質(zhì)量僅為80%左右，無法滿足甲醇抑制劑循環(huán)使用的質(zhì)量要求。這兩個問題不僅導(dǎo)致了延長氣田含甲醇污水再生系統(tǒng)的實際功能發(fā)揮不足，也增加延長氣田管線與設(shè)備的故障發(fā)生幾率，增加了延長氣田的維修成本投入。

3 延長氣田含甲醇污水再生系統(tǒng)優(yōu)化改造方案

在對延長氣田含甲醇污水再生系統(tǒng)的優(yōu)化改造中，對含甲醇污水再生系統(tǒng)問題發(fā)生的原因進行了深入分析，主要就是由于含甲醇污水再生系統(tǒng)本身的系統(tǒng)裝置受腐蝕、堵塞影響較為嚴重，系統(tǒng)來水的水質(zhì)情況也較為復(fù)雜，也就導(dǎo)致了含甲醇污水再生系統(tǒng)腐蝕情況的發(fā)生。并且在含甲醇污水再生系統(tǒng)中，甲醇再生塔塔身和塔盤結(jié)垢以及腐蝕情況也較為嚴重，對蒸餾塔的蒸餾效果產(chǎn)生了不利影響[3]。同時，含甲醇污水再生系統(tǒng)設(shè)計中，甲醇再生塔含醇污水的金屬設(shè)計溫度為82℃，然而現(xiàn)實情況中，污水進料溫度僅為32℃，遠遠達不到設(shè)計要求，再加上含甲醇污水再生系統(tǒng)甲醇再生塔塔底再沸器是以虹吸式自然循環(huán)的發(fā)方式進行含醇污水處理，實際運行中，含醇污水發(fā)泡現(xiàn)象嚴重，實際處理過程中的循環(huán)效果較差，存在著汽阻情況，溫度控制較為困難，不利于再生塔的正常作業(yè)，再生塔塔頂?shù)母适砜绽淦鲹Q熱效果也較差[4]。

基于此，在延長氣田的含甲醇污水再生系統(tǒng)優(yōu)化改造中，提出了如下優(yōu)化改造方法：第一，將含甲醇污水再生系統(tǒng)再生塔的ADV浮閥塔板改造為斜孔塔板，以此提升甲醇再生塔的防垢能力，并在原系統(tǒng)中上增加新塔，構(gòu)建提餾段。第二，在含甲醇污水再生系統(tǒng)的提餾塔塔底新增一臺塔底水提升泵，以促進再生塔塔底含醇污水循環(huán)。第三，在精餾塔塔頂添加一臺干式空冷器，以保證塔頂?shù)膿Q熱效果滿足優(yōu)化改造要求。

在經(jīng)過對延長氣田含甲醇污水再生系統(tǒng)的優(yōu)化改造后，技術(shù)人員通過Aspen plus 軟件進行了改造后裝置的系統(tǒng)運行小效果的模擬實驗，以探究延長氣田含甲醇污水再生系統(tǒng)優(yōu)化改造后的實際應(yīng)用效果。經(jīng)過模擬研究后發(fā)現(xiàn)，延長氣田含甲醇污水再生系統(tǒng)優(yōu)化改造后含醇污水處理后甲醇產(chǎn)品的回收質(zhì)量達到了96.18%，超過了延長氣田含甲醇污水再生系統(tǒng)最初設(shè)計要求質(zhì)量的95%，能夠?qū)崿F(xiàn)對再生甲醇產(chǎn)品的利用。同時，延長氣田含甲醇污水再生系統(tǒng)的回注水質(zhì)量分數(shù)為0.05%，滿足了延長氣田天然氣開采工業(yè)的實際需求，為延長其氣田的發(fā)展奠定了含甲醇污水再生系統(tǒng)的保障，降低了延長氣田的成本投入。

4 結(jié)語

延長氣田含甲醇污水再生系統(tǒng)的優(yōu)化改造對于氣田發(fā)展具有重要意義，改善了含甲醇污水再生系統(tǒng)運行中存在的現(xiàn)實問題，對延長氣田生產(chǎn)工作的發(fā)展起到了重要的促進作用，更實現(xiàn)了延長氣田的可持續(xù)化發(fā)展。

參考文獻：

[1]趙運濤，王毅，曹強強.延長氣田含甲醇污水再生系統(tǒng)模擬及優(yōu)化改造[J].石油與天然氣化工，2017（06）：106-110.

[2]張娟利，薛文瑞，胡耀強，等.延長氣田含甲醇污水處理工藝的優(yōu)化研究[J].西安石油大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）， 2018（04）：119-123.

[3]王紅亮，張永鋒.低溫甲醇洗預(yù)洗再生系統(tǒng)優(yōu)化改造[J].中國化工貿(mào)易，2019（08）：202-202.

[4]祁靜.油田污水處理系統(tǒng)優(yōu)化改造效果評價[J].中國化工貿(mào)易，2018（07）：166-166.

作者簡介：

孫文娜（1985- ），女，漢族，籍貫：山東鄒城，大專學(xué)歷，技術(shù)員，研究方向：分析化驗。