1、丙烷制冷系统丙烷制冷系统中国石油中国石油20102010年年1 1月月1111日日板板808808、828828储气库丙烷制冷装置负荷为储气库丙烷制冷装置负荷为1080KW1080KW，利用，利用丙烷气化时的吸热效应产生冷量来冷却天然气。主要丙烷气化时的吸热效应产生冷量来冷却天然气。主要包括丙烷压缩机、丙烷缓冲罐、丙烷吸入罐，丙烷蒸包括丙烷压缩机、丙烷缓冲罐、丙烷吸入罐，丙烷蒸发器和丙烷后冷器。发器和丙烷后冷器。一、系统概述一、系统概述流程描述流程描述丙烷缓冲罐来的液体丙烷（1.15MPa、30），经经济器换热后温度降至8，再进一步节流降温至0.35MPa、-10。与天然气换热后，丙烷液蒸发为
2、气态丙烷（蒸发温度为-10），丙进入丙烷吸入罐。经吸入罐分离出夹带的液滴后，进入丙烷压缩机压缩至1.2MPa，经丙烷后冷器冷凝成液相丙烷（1.15MPa、30）后返回丙烷缓冲罐。丙烷吸入罐丙烷吸入罐作用：分离出气相丙烷中夹带的液滴，防止液击。注意：丙烷吸入罐液位达到90%时，联锁停机。 丙烷系统统运行时，丙烷吸入罐液位达到80% 时，应立即手动停机。丙烷压缩机丙烷压缩机型号:RWF 270 E 排气量 (m3/h)/10丙烷压缩机丙烷压缩机丙烷压缩机为螺杆式，与活塞式相比，特点：重量轻、体积小 无质量惯性力，动平衡性能好 可采用喷油冷却，排温低，单级压比高无余隙容积，容积效率高能量调节控制方式
3、能量调节控制方式两者均为液压系统驱动，滑阀实现压缩机的加载和卸载，滑块来增加或降低压缩机的容积比。运行中，一般采取控制滑阀实现能量调节。一、滑一、滑 阀阀二、滑二、滑 块块能量调节控制方式能量调节控制方式控制逻辑：入口压力控制滑阀，进出口压差控制滑块。滑閥控制滑閥控制简图简图塞柱在孔中移動塞柱在孔中移動滑閥調節冷量但不滑閥調節冷量但不控制排气口位置控制排气口位置再循環口再循環口滑阀的作用是改变再循环量，滑阀开度越大，丙烷气返回吸入口再循环的量越少滑滑 阀阀滑滑 块块作用：作用：通过改变容积改变压缩比，从而影响排量。滑滑 块块经济器经济器 经济器属于自立式换热器，同一介质通过外部控制手段建立温差
4、，完成热交换过程。即丙烷缓冲罐出来的液态丙烷分流一部分通过节流降温，使两者建立温差，进行热交换过程。从而达到外输丙烷进一步液化的目的。经济器经济器经济器投用条件：经济器投用条件：压缩机负载达到85%时，经济器支路电磁阀得电，经济器投用。经济器经济器压缩机知识压缩机知识压缩机组压缩机组经济器经济器经济器经济器油分离器油分离器压缩后的丙烷气与润滑油大部分在储油箱中实现分离，部分未实现分离的油雾被排出储油箱，经过3个凝聚过滤器，使油雾凝结成液滴，实现分离。油分离器油分离器油分离器油分离器凝聚过滤器底部观察孔，在正常运行期间，应无液位显示。油分离器上配置3个500KW的油加热器，当温度达到50C时，加
5、热器自动停止工作。加热器只在机组不运行时才通电油分离器油分离器油冷却器油冷却器时，得电开启。丙烷制冷系统投用的目的丙烷制冷系统投用的目的目的：减小井口背压，延长生产井采气周期。目的不是为了控制露点，只是露点控制的一 种手段。启机注意事项启机注意事项丙烷吸入罐无液位显示，避免液相丙烷进入压缩机形成液击；油加热器工作正常，启机前油温保持在15，避免由于油温过低造成分离效果差引起不良润滑；确认丙烷压缩机进出口压差小于345kpa，避免由于压差过大造成电机过载停机；启机注意事项启机注意事项启机前首先进行预润滑，观察油压，必须待油压高于排压 后方可停止润滑；启机前，滑阀开度必须小于10%，并处于手动状态
6、；系统投用注意事项系统投用注意事项 投用时，丙烷增发器液相调节阀手动设定20%； 观察丙烷蒸发器液位达到20%时，缓慢增加滑阀开度，同时根据露点情况，逐步增加丙烷系统负荷； 丙烷系统前期运行时，应避免丙烷压缩机滑阀“手动-自动”切换，避免滑阀开度波动过大造成积液。运行中参数的控制运行中参数的控制 丙烷制冷系统是利用丙烷气化时的吸热效应产生冷量来冷却天然气，以达到合格的露点。那么丙烷蒸发器管程介质天然气的气量、温度及壳程介质液相丙烷的液位、蒸汽压力等的变化都会影响到露点。运行中参数的控制运行中参数的控制 而液相丙烷的液位、蒸汽压力同时又会因丙烷压缩机滑阀的开度、入口压力、后冷器的冷却效果及丙烷蒸
7、发器的液位调节阀设定而改变。运行中参数的控制运行中参数的控制丙烷系统运行时，露点温度过低，调整措施：减小滑阀开度：使丙烷气返回入口的再循环量增加，提高压缩机入口压力，使丙烷蒸发器丙烷蒸汽压力提高，从而提高丙烷饱和蒸汽温度达到提高露点的效果。运行中参数的控制运行中参数的控制降低J-T阀设定：可以适当降低J-T阀压力，通过降低压比，来提高进入丙烷蒸发器天然气温度，达到提高露点的效果。提高空冷器后温度：同样可以通过扇叶调整或者切换旁路等手段提高空冷器后温度。运行中参数的控制运行中参数的控制丙烷系统运行时，露点温度过高同露点温度过低相反，可以通过增加滑阀的开度或者提高丙烷后冷却冷却效果进行调整。不建议
8、对J-T阀进行提高设定调整。故障停机后操作故障停机后操作 中控室操作岗： 远程打开空冷器5台风扇； 打开空冷器前甲醇注点ROV，关闭管壳换热器甲 醇注点ROV； 打开丙烷蒸发器旁通电动球阀MOV-03119； 关闭丙烷蒸发器气相进口电动球阀MOV-03195；故障停机后操作故障停机后操作 如露点未达到生产要求，根据各采气井油压 情况，适当提高J-T阀设定压力； 露点达到生产要求后，合理调整风扇运行数 量或通知现场操作人员调整翅片开度以保证 合适的露点。同时注意观察空冷器前后压差 远程停运丙烷压缩机后冷器；故障停机后操作故障停机后操作现场操作岗 现场关闭丙烷增发器丙烷气相出口球阀； 现场确认空冷
9、器前甲醇注点ROV打开，管壳换热器 甲醇注点ROV关闭； 现场确认丙烷蒸发器旁通电动球阀MOV-03119开启，丙烷蒸发器气相进口电动球阀MOV-03195关闭； 手动打开丙烷压缩机进出口平压阀，进行平压。压缩机组压缩机组问问 题题 ？ 丙烷压缩机丙烷压缩机OIL COOLEROIL SEPARATOR2 X OIL FILTERCOALESCER FILTEROIL PUMP(START-UP)OILMANIFOLD 20102010年丙烷投用问题分析年丙烷投用问题分析一、投用后丙烷增发器长时间无液位显示由于丙烷压缩机启动后就进行加载，滑阀开度增加至40%以上，部分液相丙烷进入造成丙烷增发器
10、制冷效果增大。为保证露点合格过低，逐步对丙烷增发器增加负载。使进入丙烷增发器的液相丙烷大部分进行换热气化，造成增发器长时间无液位显示。 问题分析问题分析二、丙烷吸入罐积液由于滑阀在“自动-手动”切换时波动较大造成。滑阀位置由“自动”状态的60%瞬间降至“手动”状态的30%，造成入口压力升高。吸入罐内蒸汽分子的密度瞬间增大，分子间紊乱的热运动加剧，相互碰撞，使返回液体中的分子数目增多 ，从而造成积液。 问题分析问题分析二、丙烷增发器制冷效果差由于吸入罐积液，为降低液位，在操作时将吸入罐前手动球阀关闭过半。造成丙烷增发器憋压，使罐内蒸汽压力升高。蒸汽温度随之升高，从而降低了制冷效果。 4R2902
11、-90.0KPa-82.1 C1050.0 KPa32.8 C-80.0 C-88.3KPa-85.0KPa-76.5 C1075.0 KPa33.7 C-75.0 C-83.4KPa-80.0KPa-72.2 C1100.0 KPa34.5 C-70.0 C-77.0KPa-75.0KPa-68.7 C1125.0 KPa35.4 C-65.0 C-68.9KPa-70.0KPa-65.6 C1150.0 KPa36.3 C-60.0 C-58.7KPa-65.0KPa-63.0 C1175.0 KPa37.1 C-55.0 C-46.2KPa-60.0KPa-60.6 C1200.0 KP
12、a37.9 C-50.0 C-30.9KPa-55.0KPa-58.4 C1225.0 KPa38.7 C-45.0 C-12.5KPa-50.0KPa-56.4 C1250.0 KPa39.5 C-40.0 C9.6KPa-45.0KPa-54.6 C1275.0 KPa40.3 C-35.0 C35.6KPa-40.0KPa-52.8 C1300.0 KPa41.1 C-30.0 C66.2KPa-35.0KPa-51.2 C1325.0 KPa41.9 C-25.0 C101.7KPa-30.0KPa-49.7 C1350.0 KPa42.7 C-20.0 C142.7KPa-25.0K
13、Pa-48.3 C1375.0 KPa43.4 C-15.0 C189.7KPa-20.0KPa-46.9 C1400.0 KPa44.2 C-10.0 C243.2KPa-15.0KPa-45.6 C1425.0 KPa44.9 C-5.0 C303.8KPa-10.0KPa-44.4 C1450.0 KPa45.6 C0.0 C372.1KPa-5.0KPa-43.2 C1475.0 KPa46.3 C2.0 C401.6KPa 0KPa-42.1 C1500.0 KPa47.0 C4.0 C432.5KPa25.0KPa-36.9 C1525.0 KPa47.7 C6.0 C464.8K
14、Pa50.0KPa-32.6 C1550.0 KPa48.4 C8.0 C498.5KPa75.0KPa-28.7 C1575.0 KPa49.1 C10.0 C533.7KPa100.0KPa-25.2 C1600.0 KPa49.8 C12.0 C570.4KPa125.0KPa-22.1 C1625.0 KPa50.5 C14.0 C608.6KPa150.0KPa-19.2 C1650.0 KPa51.1 C16.0 C648.4KPa175.0KPa-16.5 C1675.0 KPa51.8 C18.0 C689.8KPa200.0KPa-14.0 C1700.0 KPa52.4 C
15、20.0 C732.9KPa225.0KPa-11.6 C1725.0 KPa53.1 C22.0 C777.7KPa250.0KPa-9.4 C1750.0 KPa53.7 C24.0 C824.2KPa275.0KPa-7.3 C1775.0 KPa54.3 C26.0 C872.5KPa300.0KPa-5.3 C1800.0 KPa55.0 C28.0 C922.6KPa325.0KPa-3.4 C1825.0 KPa55.6 C30.0 C974.6KPa350.0KPa-1.6 C1850.0 KPa56.2 C32.0 C1028.6 KPa375.0KPa0.2 C1875.0
16、 KPa56.8 C34.0 C1084.4 KPa400.0KPa1.9 C1900.0 KPa57.4 C36.0 C1142.3 KPa425.0KPa3.5 C1925.0 KPa58.0 C38.0 C1202.2 KPa450.0KPa5.1 C1950.0 KPa58.6 C40.0 C1264.2 KPa475.0KPa6.6 C1975.0 KPa59.2 C42.0 C1328.4 KPa500.0KPa8.1 C2000.0 KPa59.8 C44.0 C1394.8 KPa525.0KPa9.5 C2025.0 KPa60.3 C46.0 C1463.3 KPa550.
17、0KPa10.9 C2050.0 KPa60.9 C48.0 C1534.2 KPa575.0KPa12.2 C2075.0 KPa61.5 C50.0 C1607.4 KPa600.0KPa13.6 C2100.0 KPa62.0 C52.0 C1683.1 KPa625.0KPa14.8 C2125.0 KPa62.6 C54.0 C1761.1 KPa650.0KPa16.1 C2150.0 KPa63.1 C56.0 C1841.7 KPa675.0KPa17.3 C2175.0 KPa63.7 C58.0 C1924.8 KPa700.0KPa18.5 C2200.0 KPa64.2
18、 C60.0 C2010.5 KPa725.0KPa19.6 C2225.0 KPa64.7 C62.0 C2098.9 KPa750.0KPa20.8 C2250.0 KPa65.3 C64.0 C2190.1 KPa775.0KPa21.9 C2275.0 KPa65.8 C66.0 C2284.1 KPa800.0KPa23.0 C2300.0 KPa66.3 C68.0 C2380.9 KPa825.0KPa24.0 C2325.0 KPa66.9 C70.0 C2480.7 KPa850.0KPa25.1 C2350.0 KPa67.4 C72.0 C2583.5 KPa875.0K
19、Pa26.1 C2375.0 KPa67.9 C74.0 C2689.5 KPa900.0KPa27.1 C2400.0 KPa68.4 C76.0 C2798.6 KPa925.0KPa28.1 C2425.0 KPa68.9 C950.0KPa29.1 C2450.0 KPa69.4 C975.0KPa30.0 C2475.0 KPa69.9 C# KPa30.9 C2500.0 KPa70.4 C# KPa31.9 C2525.0 KPa70.9 CTEMPPRESSTEMPPRESSPRESSTEMPPRESSTEMPPropaneCONVERSION TABLETEMPERATURE/PRESSUREPRESSURE/TEMPERATUREMETRIC (KPa)
