梯形导向浮阀塔板在川西北高含硫天然气处理装置中的运用及低负荷运行的探讨.doc

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1、梯形导向浮阀塔板在丿［I西北高含硫天然气处理装置中的运用及低负荷运行的探讨刘波伍申怀苟小静孙刚沈晓燕马小荣（中国石油西南油气田公司川西北气矿）摘要梯形导向浮阀塔板在川西北脱硫装置的成功应用，从塔设备操作、处理能力和塔板压降等方-血都明显优于F.型浮阀塔板，提高了装置的平稳性和经济效益。随着中坝雷三气藏进入开釆后期，原料气量已经接近装置适应性改造后的处理下限，处理装置操作难度越来越大。本文重点对吸收塔、再生塔塔板的流体力学，以及负荷性能图进行了核算和分析，以便为该厂后续生产控制提供参考。尖键词天然气板式塔

2、梯形导向浮阀流体力学负荷性能图开孔率DOI:10.3969/j.issn.1007・3426.2011.03.009在中坝“雷三”气藏天然气产量不断下降的情况下，原F,（VJ型浮阀塔板己不能满足川西北气矿的正常生产。在2006年脱硫装置适应性改造前，已多次因发泡、拦液等汽液接触不均匀造成净化气不合格而停产放空燃烧，不仅浪费资源也对周边环境造成了影响。为了“雷三”气藏高含硫天然气的高效、安全使用，经过中国石油集团工程设计西南分公司和我厂的共同努力，1韦I绕采用何种分离设备进行了深入的调研，最终选定了吸收塔

3、、再生塔两个关键分离设备上采用梯形导向浮阀塔板，首次将梯形导向浮阀技术成功应用于天然气处理中。两塔更换塔板后，经过工艺控制指标的不断优化与调整，处理装置运行表现出安全、稳定和高效的特点。同时，随着“雷三”气藏的进一步降量，运用梯形导向浮阀塔板流体力学性能和负荷性能图，分析了现塔设备塔板的适应性，并提出了应对措施，以便为天然气处理装置的工业应用提供参考。进入输气管道外输至用户。吸收塔底的富飒胺液经闪蒸，并与热贫胺液换热后进入再生塔上部，富液自上而下，被自下而上的蒸汽汽提，解析出MS和CO2等气体。再生塔底

4、出来的贫胺液经过换热、冷却后，由溶液循环泵送入吸收塔顶部，完成胺液的從环。同时分一小股贫胺液进入闪蒸塔，以脱除闪鬆气的H2So再生塔顶的酸气经冷凝分离后，送至硫磺冋收装置冋收硫磺。硫磺回收尾气送至尾气焚烧炉焚烧后经百米烟囱排入大气。2塔设备核算及分析2.1梯形导向浮阀塔板的运用性能随着原料气量的降低，塔板的流体力学性能日趋不能满足净化装置的生产运行，加之F,型浮阀笊种种缺点，为了安全、平稳地生产合格净化气,200（年对脱硫装置吸收塔、再生塔进行了适应性改造採用了高效梯形导向浮阀塔板（见图1）o通过梯形导

5、向浮阀塔板的操作和2008年大修1高含硫天然气处理基本工艺界区外来原料天然气首先经过滤、分离后，进乂脱硫装置脱除其所含的几乎所有的h2s和部分CO2，脱硫后的湿净化气经过分离器分离、调压和计量后，或进入轻绘回收装置处理，得到的产品天然气的检查，该塔板具有以下特点：(1)塔板上配有导向浮阀，浮阀上设有导向孔导向孔的开口方向与塔板上的液流方向一致。在搏作小，从导向孔喷出的少量气体以及从浮阀两侧啖出的具有向前分速度的气体推动塔板上液体流动从而可减小甚至完全消除塔板上的液而梯度；(2)导向浮阀为梯形，两端设有阀

6、腿，在操作迥程中气体不是从四面八方流出，而是从浮阀的两傩流出，气体有向前的分速度和垂直于塔板上液流力向的分速度，因而梯形导向浮阀塔板上的液体返泪是很小的；(3)塔板两侧的弓形区内，梯形导向浮阀可D加速该区域的液体流动，基本能消除塔板上的液傑滞止区；(4)因梯形导向浮阀塔板在操作过程中不转动，浮阀无磨损、不脱落、不卡死；(5)塔板压降明显降低,汽相负荷上限可提高10%〜20%,甚至更高；(6)塔板效率明显提高；(7)塔板实际漏液量髙于1%时，塔设备仍运行正常。2.2塔板流体力学核算目前，梯形导向浮阀塔板的

7、研究工作走在前歹I的单位属华东理工大学和天津大学，各自通过实監拟合出了塔板压降、雾沫夹带、漏液等流体力学核型。我厂采用天大天久的梯形导向浮阀塔板，除采用塔板通用流体力学模型外，塔板压降、塔板漏液矍和雾沫夹带量采用天津大学流体力学模型进行核算及分析。塔设备基本结构参数如表1。根据文献［1］和［2］的梯形导向浮阀塔板流体才学模型，核算了我厂吸收塔、再生塔塔板流体力学性能，见表2、表3所示o表1塔设备的基本结构参数塔设备塔径m塔截面积nr开孔面积开孔率浮阀数鼓泡区面积0八，人0液流面积m"液相流程Km堰咼mp

8、it%1nr吸收塔2.03.140.1534.88881.16751.60.4450.05再生塔汽提段2.44.520.3818.432202.4843.02160.7150.05再生塔精徭段2.44.520.2355.201363.84.162.00.05表2吸收塔塔板流体力学核算结果塔径开孔面积塔截面积液流面积垠高板间距塔板截面液相流程长气相粘度液柑粘度表面张力鼓泡区面积mm2nrm2mm开孔率mcpcpdyn/cmm220.1533.