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气化器后续管路气态液化石油气带液问题的分析及解决方案 摘要 通过分析混气生产中气化器后续设施气态液化石油气带液问题，调整相关技术操作参数，研究解决生产操作及气化器温度控制过程中出现的有关技术问题。 关键词 气化器 气态带液 参数调整 温度控制 1 引言 混气工艺是90年代中期在我国兴起的新兴技术，是对天然气供应技术的有效补充。气化器是液化石油气／空气混气生产工艺中的关键设备。天津开发区燃气公司于1994年投资6000余万元，建成当时国内工艺技术最先进、混气生产规模最大的液化石油气／空气混气厂，日均生产混气4．7万m3。其混气生产中的气化器采用美国SAM DICK公司产品，采用蒸汽加热方式，单台气化能力为6．3t／h。 2 混气工艺概况 球罐中的液态液化石油气，经稳压泵输送到气化器中与流经气化器内封闭管束的高温蒸汽充分换热，气化后的气态液化石油气进入气液分离器，脱除常规液态雾滴，再经调压器调压后进入混气机；自空压机产出的压缩空气经过干燥、除油、过滤、调压后进入混气机，与气态液化石油气按设定的比例混合，混合气经调压后，输入开发区市政燃气管网向用户供气。 3 问题的阐述 经过一段时间的生产运行，我们发现气化器后续管路的气态液化石油气经常存在带液问题，有时管路设备中还凝析出棕黑色的粘稠状物质，造成液化石油气调压器、管道和混气机内积液、堵塞，致使调压器以及混气机内指挥调节系统失灵甚至损坏，无法进行正常混气生产，严重威胁着开发区燃气生产与供应。 4 原因分析 依据气化器技术操作说明，采用蒸汽加热时，为保证液化石油气气化充分，应始终控制气化器内的温度在80℃90℃，如温度过低，会影响气化器内液化石油气充分气化，使气化器气化能力下降；温度过高，会使液化石油气中的C5及其以上的重组分随轻组分丙烷、丁烷等一起气化，由于是液化石油气强制气化，气态液化石油气导出后，后续管路或系统温度稍有降低5℃8℃，气态重组分就会重新冷凝成液态，即出现气态带液现象。 经过初步分析，我们确认造成气态液化石油气带液的主要原因就是气化器控制温度过高，其次是气化器后续管路保温不力，致使后续管路降温较快。关于粘稠状凝析物，我们委托北京石油化工研究院对其进行分析研究，最终确认为是液化石油气杂质在高温、强制气化条件下的产物，其产生的最主要原因也是气化器控制温度过高。 通过对国产和进口液化石油气组分比较可以得知，我们目前使用的国产液化石油气主要为大港压气站液化石油气成分多元，杂质较多，C5以上的重组分平均达到4％，而进口液化石油气主要成分只有丙烷和丁烷，基本不含其它杂质。 我们认为，SAM DICK气化器控制温度的要求80℃90℃，是针对其美国产品的一般性要求，技术操作参数也是基于国际市场通用的液化石油气标准考虑制订。由于我们大量使用国产液化石油气，上述技术操作参数可能在一定条件下不能完全适应我们的操作要求，因而造成气态带液和产生凝析物，为此，应摸索出适于我们特定条件下的温度控制参数。 5 解决方案 在混气厂投产最初几年内，由于燃气用户较少，气化混气设备能力相对过剩，为我们修改有关技术操作参数提供了有利条件。我们先后将温度参数调整控制在60℃70℃、55℃62℃两个范围区间试验运行，并对气化器后续管路进行了可靠的保温处理。 经过半年多时间的试验，55℃62℃范围阶段的运行结果，进一步验证了我们当初的分析判断操作温度的降低，虽使气化器的生产能力有所降低，但使液化石油气中的重组分无法与轻组分一起气化达不到其强制气化温度，重组分大多沉积于气化器底部，伴随排残操作统一排放处理，气化器后续管路设备始终保持气体状态，即使在冬季操作条件下也没有出现带液现象，调压器、混气机等后续设备运行状况良好，混气生产趋于稳定、正常。 6 温度调节控制系统的改进 气化器温度的有效控制，消除了气态液化石油气带液问题，而随之的温度控制问题又显现出来。混气厂气化器采用干饱和蒸汽加热，气化器本身没有温度自动调节控制系统，由于市网供应蒸汽压力、温度有较大波动。为保证气化器操作温度的相对稳定，操作人员必须经常到操作现场频繁手动调节蒸汽阀门的开度，其操作的困难程度可想而知，也使操作人员工作强度加大，况且通过人工手动调节操作，也无法精确保证操作温度的稳定，特别是在混气生产高峰时段，人工调节的滞后性严重影响混气的正常生产。 为解决这一技术难题，在进行了广泛技术调研的基础上，我们对其中一台气化器进行了试验性技术改造，在气化器蒸汽进口管路上加装了一套电动调节执行器。其工作原理为利用气化器自身的温度传感器，将温度信号反馈到温度PID调节器和混气微机控制系统，设定控制温度值为60℃，温度报警上下限分别为65℃和55℃，使电动执行器通过温度反馈信号自行调节进入气化器的蒸汽量来自动跟踪、控制与调节气化器的操作温度。 通过这一技术改进，使气化器操作温度得到有效稳定控制，经过反复检测统计，电动调节执行器动作灵敏、调节可靠，控制温度偏差为2℃，完全满足生产操作要求，确保了混气稳定生产，同时极大减轻了操作人员的工作强度。 7 结语 气态液化石油气管路设备中带液，是混气生产操作中较为普遍的现象，除与液化石油气气质、组分、环境温度等有关外，更主要的是与我们的技术操作参数的合理制定有关。充分了解液化石油气的性质、组分的变化规律以及做好相关气化混气设备的适用性选型，包括工艺参数的科学制定，就显得格外重要。