Анализ опыта эксплуатации установок стабилизации сернистых конденсатов

Стабилизацию сернистых конденсатов производят по схемам, аналогичным схемам установок стабилизации бессернистых конденсатов. Отличие схем УСК бессернистых и серосодержа­щих конденсатов заключается в их аппаратурном оформлении и параметрах режима. Кроме того, при стабилизации серни­стых конденсатов для борьбы с коррозией следует произво­дить ингибирование отдельных узлов установки.

Блоки стабилизации УСК включают в себя предварительную дегазацию сырья с последующей его стабилизацией в рек­тификационной колонне. Основные отличия УСК различных очередей ГПЗ касаются переработки выделенных из неста­бильного конденсата газовых потоков.

Анализ работы УСК-1. Предварительную деметанизацию конденсата производят в аппарате В01 (рис. 21,а). Газы сепа­рации объединяются с газами дегазации аминовых растворов с установок сероочистки и одним потоком поступают в абсор­бер С02 для очистки от кислых компонентов. Очищенный газ используется в топливной сети.

Дебутанизация конденсата производится в колонне С01, ко­торая имеет 19 двухпоточных клапанных тарелок. Газ стаби­лизации конденсата с верха емкости орошения В02 отводится на очистку от кислых компонентов.

На установках наблюдаются значительные колебания коли­чества перерабатываемого нестабильного конденсата и выхода газов дегазации, о чем свидетельствует также изменение удель­ного выхода газов стабилизации в пересчете на 1 м³ стабиль­ного, конденсата.

Для обеспечения полной отпарки сероводорода из конден­сата по проекту предусматривалось поддержание температуры низа стабилизатора 165—170 °С. При таком режиме содержа­ние пентана в газах стабилизации допускалось около 9%. В период обследования температура низа колонны С01 поддерживалась около 140 °С. Такой режим обеспечивает практи­чески полную очистку конденсата от сероводорода. Однако, содержание бутанов в конденсате было несколько больше проектного, кроме того, товарный конденсат содержал до 0,2% пропана. Несмотря на это давление насыщенных паров стабильного конденсата не превышает проектного уров­ня — 66,7 кПа.

Повышение температуры низа колонны С01 на 10—15 гра­дусов обеспечило бы полное выделение пропана и более глу­бокое извлечение бутанов из конденсата.

Опыт эксплуатации УСК показал, что при плохом разделе­нии фаз на промысловых УКПГ с нестабильным конденсатом на установку поступает минерализованная вода. Минеральные соли частично осаждаются на поверхности аппаратов, в том числе теплообменника Е01. Это снижает коэффициент теплопередачи и тем самым не обеспечивается подогрев смеси пе­ред дегазатором В01 до проектной температуры —20 °С.

Вторым основным блоком УСК-1 является блок очистки газов дегазации и стабилизации конденсата (рис.21, б ).

Давление в абсорберах и десорберах блоков очистки под­держивается соответственно 0,55 и 0,17 МПа. В качестве погло­тителя кислых компонентов используется 12-18% (масс.) (по проекту 25%) водный раствор диэтаноламина (ДЭА). При ра­боте установки в таком режиме содержание сероводорода в очищенном газе не превышает 5,7 мг/м³. Очистка газов дегазации производится раствором ДЭА концентрации 12-14% (масс.) при отноше­нии раствор: газ равном 2,9-3,5 л/м³.

Концентрация H2S и СО2 в газах стабилизации была при­мерно в 2 раза больше, чем в газах дегазации, и составляла соответственно 8,9-11,2 и 0,6-1,5% (об.). Очистка газов ста­билизации в количестве 13-15 тыс. м³/ч производится раство­ром ДЭА концентрации 18% (масс.) при соотношении раствор : газ 5,3-6,1 л/м3.

Регенерацию насыщенных растворов ДЭА проводили в де­сорберах при давлении 0,18 МПа. Расход пара (0,51 МПа) на регенерацию составлял 120-130 кг/м³ раствора. В этих усло­виях содержание H₂S в регенерированном растворе ДЭА не превышало 0,01 моль/моль, что обеспечивало тонкую очистку газа от сероводорода.

В настоящее время в колонну С0₂ и СО_З раствор ДЭА по­дается из установок сероочистки I очереди завода. На базе оборудования блоков регенерации аминового раствора органи­зовано производство смеси тиолов.

Кислые газы после десорберов в количестве около 4 тыс. м³/ч с содержанием H₂S и СО₂ соответственно до 80 и 5-11% (об.) направляются на установки Клауса для произ­водства элементной серы.

В большинстве замеров степень насыщения раствора ДЭА составляла 0,5-0,6 моль/моль, что несколько выше допусти­мого уровня. Снизить степень насыщения раствора ДЭА мож­но за счет повышения концентрации ДЭА или увеличения ко­личества циркулирующего раствора. Расчеты, проведенные на­ми, показали, что для абсорбера очистки газов дегазации оп­тимальная концентрация раствора должна составлять около 20%. При этом соотношение раствор: газ должно составить около 3 л/м³. Для процесса очистки газов стабилизации целесообразно увеличить количество циркулирующего абсор­бента до 100-110 м³/ч и абсорбцию проводить при удельном расходе поглотителя 6 л/м³.

Осуществление указанных рекомендаций позволит снизить опасность коррозии на установке, сохраняя одновременно вы­сокую степень насыщения раствора кислыми газами (0,4 моль/моль).

Рис. 21 Принципиальная схема УСК-1:

а) блок стабилизации:

С01 — дебутанизатор; В01—трехфазный разделитель; В02 — емкость орошения; Е01—хо­лодильник; Е02 — рекуперативный теплообменник; ЕОЗ, Е05 — водяные холодильники; А01 — воздушный холодильник; Е04 — испаритель; Р01 — насос; / — нестабильный кон­денсат; // — газ дегазации; /// — кислая вода; IV — дегазированный конденсат; V — ста­бильный конденсат; VI — газ стабилизации

б) блок очистки газов стабилизации:

С02, СОЗ — абсорберы; С04, С05 — десорберы; ВОЗ, В04 — сепараторы; В05, В09 — емкости орошения; А02, АОЗ, А04, А05 — аппараты воздушного охлаждения; Е07, ЕЮ —водяные холодильники; Е08, Е09 — рекуперативный теплообменник; Е08, Е11—испарители; Т101 — сборная емкость; Р02, РОЗ, Р08 — насосы.; / — газ дегазации на В01 (рис. 8.6, а); II — газ расширения насыщенного раствора амина; /// — топливный газ; IV — кислые газы на установку получения газовой серы; V — регенерированный раствор амина; VI — газ стабилизации на очистку из В02 (см. рис. 8.6, а); VII — очищенный газ стабилизации на переработку