1、两相分离器单元两相分离器单元一、一、两相分离器两相分离器的工业背景的工业背景二、二、两相分离器两相分离器的工作原理的工作原理 1。两相分离器两相分离器的工作原理的工作原理 2。闪蒸的优点闪蒸的优点 3。闪蒸的相平衡原理闪蒸的相平衡原理 4。闪蒸平衡计算闪蒸平衡计算三、三、两相分离器流程两相分离器流程说明说明 1。流程概述流程概述 2。流程演示流程演示 3。主要设备主要设备 4。辅助设备辅助设备 5。故障分析故障分析四、四、两相分离器两相分离器单元仿真工艺说明单元仿真工艺说明 1。仿真工艺内容仿真工艺内容 2。界面介绍界面介绍第1页，共19页。两相分离器的工业背景两相分离器的工业背景 两相分离器
2、是化工生产过程中常用设备之一两相分离器是化工生产过程中常用设备之一，通常通常也称为闪蒸罐。加热的混合液在闪蒸罐中进行一次气也称为闪蒸罐。加热的混合液在闪蒸罐中进行一次气化分离，形成平衡的气液两相，达到气液分离的目的。化分离，形成平衡的气液两相，达到气液分离的目的。在实际生产主要用来分离混合液中的超轻组分，如：在实际生产主要用来分离混合液中的超轻组分，如：在原油与处理过程中分离水和油田气，也有来回收系在原油与处理过程中分离水和油田气，也有来回收系统中的高品位的废能，如：高温高压凝结水通过闪蒸统中的高品位的废能，如：高温高压凝结水通过闪蒸可以得到低品味的低压水蒸气，引入系统重新利用。可以得到低品味
3、的低压水蒸气，引入系统重新利用。本单元中之两相分离器是处理上一单元三相本单元中之两相分离器是处理上一单元三相分离器来的原油，在本单元进行气液闪蒸分离，分离器来的原油，在本单元进行气液闪蒸分离，分离出原油中的大部分气态轻烃，分离出原油中的大部分气态轻烃，液相则进入电脱液相则进入电脱水器继续分离原油中的水。水器继续分离原油中的水。返回第2页，共19页。两相分离器的工作原理两相分离器的工作原理 两相分离器的工作原理就是闪蒸，也称平衡汽化或一次汽化。加热液体混合物，使之达到一定的温度和压力，然后引入到一个汽化空间，使之一次汽化分离为平衡的汽液两相，将较多的轻组分分离出来，使混合液得到相对分离。在原油两
4、相分离器当中,液体进入分离器后冲击入口转换装置。该冲击使得动量突然变化,并在重力的作用下,使液体落向分离器的底部,并进入下一部分重力沉降段。当有气体流经这一段时,气体中小的液滴在重力的作用下被分离出,并落向气/液分离界面。液体收集段提供了足够的存留时间,使溶解气或低沸点烃类从油中溢出并上升到蒸气段。最后一个分离段是吸雾器,采用叶片、丝网或平板来在气体离开容器之前聚结并去除非常小的液滴。返回第3页，共19页。闪蒸的优点闪蒸的优点 闪蒸（即平衡汽化或一次汽化),由于气相是一次与液相分离，大量轻组分的存在起到了降低分压的作用，或者说轻组分将其过剩的能量通过分子运动的碰撞传给了重组分，起到了帮组汽化的
5、作用，因此在相同的温度、压力下，平衡汽化的气化率一般比渐次汽化的气化率高，这对于大生产装置来说颇为重要，因为在达到同样气化率要求的前提下，闪蒸气化温度低，有利于节约燃料和防止物料热解。返回第4页，共19页。闪蒸的相平衡原理气相区液相区露点线泡点线t0t1t2tBtAt,温度，xiyizix，y二元系恒压（t-x，y）相图返回第5页，共19页。闪蒸平衡计算 如上图，组成为zi的两元混合液加热到t0时开始沸腾，此温度称为泡点，此时气化率为0%；如果温度上升到t2，混合液就会完全气化，t2称为露点，此时气化率为100%；在t0到t2范围内的某一温度t1，混合液会部分气化分为气液两相，平衡液相组成为x
6、i，平衡汽相组成为yi，此时气化率可按杠杆定律求得：e=（zi-xi)/(yi-xi)汽液平衡数据需要通过实验测定。返回第6页，共19页。两相分离流程说明两相分离流程说明返回1.流程概述：三相分离器分出的原油（含水小于30），温度约为50摄氏度，经原油加热器（H-1201）用热介质油加热至65左右，与破乳剂经混相器（M-1202）混合均与后进入两相分离器(V-1202)再次气液分离，分离的气态轻烃进入稳定气压缩机二级入口，液相则进入电脱水器继续分离原油中的水。第7页，共19页。返回2.流程示意：第8页，共19页。两相分离器实物图返回3.主要设备：两相分离器（两相分离器（V-1201）参数：尺寸
7、：30008000处理量：150m3/h设计温度：-1865设计压力：0.79MPa操作温度：65 操作压力：0.61MPa第9页，共19页。原油加热器（原油加热器（H-1201）参数：负荷：1337KW设计温度：200（管）200（壳）设计压力：1.57MPa（管）1.57MPa（壳）操作温度：120100（管）5060（壳）操作压力：0.35MPa（管）0.76MPa（壳）返回第10页，共19页。返回4.辅助设备：静态混合器（静态混合器（M-1202）用于破乳剂和原油的混合第11页，共19页。返回除沫器除沫器 用于两相分离器顶气相出口，属于两相分离器的内构件第12页，共19页。5.故障分析
8、：a压力异常压力异常表现为PAH,PAHH,PAL,PALL等报警，其可能的原因有：容器或气体管线的泄漏造成低压报警；气体出口管线堵塞造成的高压报警；进料温度异常；压力控制系统失灵或报警系统失灵，对低压报警的处理程序为：首先，应检查中控室是否有故障容器所在区域的危险性气体报警信号，并以手提式危险性气体探测器进行现场探测，无论以哪种方式显示有危险性气体泄漏，都应立即关断泄漏容器或泄漏管段，进行检修。如果没有发生泄漏而出现低压报警，则有可能是压力控制系统发生故障，此时，应关闭压力调节阀两端的截至阀，同时打开旁通阀，用旁通阀手动调节压力。若压力得以恢复，即说明调节阀已失去调节作用，应予检修。报警系统
9、本身发生故障有可能产生误报警，此时，只需观察控制室和现场压力表的读数是否在正常操作压力范围内即可，判断出是否为误报警。对高压报警的分析处理程序应为：首先检查容器的气体出口管线是否有阀门误关断或其它堵塞情况；若无堵塞情况，则检查是否压力控制系统失灵，若为压力控制阀失灵，则应打开旁通阀，手动调节压力，并关断压力调节阀二端的截至阀对压力控制系统进行检修。若容器的操作压力正常，则检修报警系统。返回第13页，共19页。B液位异常液位异常表现为LAL,LALL,LAH,LAHH报警，其可能的原因有：液体排出管线堵塞造成高液位报警；容器或液体排出管线上的阀门泄漏造成低液位报警；液位控制系统失灵造成的报警或报
10、警系统失灵造成的误报警。对于低液位报警的分析处理程序为：首先检查液体出口管线上的法兰或阀门是否有泄漏、容器的开、闭式排放阀是否误打开或闭式排放阀内漏，闭式排放阀的严重内漏会使液位无法控制而造成低液位报警。若没有以上故障，则应检查液位控制系统，将液位控制阀上游的截至阀逐渐关小，若液位恢复正常，且无论是中控或就地的液位指示计均动作，指示正常，则表明液位调节阀出现故障。除排除阀误打开外，上述其余故障均须关断容器设备，进行检修。若液位低于正常，则为报警系统发生故障，只须检修报警系统。另外，也要注意低液位报警设定值是否偏高 返回第14页，共19页。C.两相分离器进料温度异常两相分离器进料温度异常表现为换
11、热器出口温度异常，可能引起两相分离器压力异常，其可能原因有：显示仪表出现问题；TV1249调节阀出现问题；换热器故障；对于进料温度偏低的处理程序是：首先检查温度显示仪表，若无故障，则检查TV1249调节阀组，看是否有堵塞或卡住，若无故障，继续检查TV1249阀组开度，以及热介质油进出换热器温度，若出料温度高于正常值且调节阀开度大则可判断换热器已结垢。以上故障可以通过调整TV1249旁路将工况恢复正常，若是TV1249以及旁路全开换热器出口温度仍然无法达到正常，则只能停车清洗换热器。温度过高的处理程序为：检查仪表若无故障，则可能是TV1249调节阀卡死，无法关闭，可以关闭调节阀截止阀后通过旁路将
12、温度调整至正常。返回第15页，共19页。两相分离器单元仿真工艺说明两相分离器单元仿真工艺说明 1.1.仿真工艺内容：仿真工艺内容：1.1冷态开车冷态开车A检查各设备安全附件是否正确投用。B打开各调节阀前后截止阀。C贯通原油流程并缓慢投料升温。D调整至正常并将紧急关断投用。1.2正常工况正常工况 工况处于正常状态，可对工艺进行按要求进行调整。1.3液位调节阀阻塞液位调节阀阻塞 液位调节阀阻塞，流通能力下降，打开液位调节阀旁路，现场手动将液位调整至正常。1.4液位调节阀卡死液位调节阀卡死 液位调节阀卡死，调节阀无法关闭，关闭调节阀前后截止阀，打开液位调节阀旁路现场手动将液位调整至正常。返回第16页
13、，共19页。1.5换热器结垢换热器结垢 换热器结垢后影响换热效果，可以打开温度调节阀组旁路，增加换热器热介质油循环量，将原油出换热器温度调整至正常。1.6正常停车正常停车正常停车程序：现场手动关闭原油加热器热介质油进口阀及出口调节阀组前后截止阀，依次按原油流程手动关闭现场阀V5，V8，V9，V10，控制好压力大于600kPa以上，待两相分离器液位下降到800mm（视需要而定）后关闭两相分离器液位调节阀组前后截止阀，然后将两相分离器压力调整至300kpa以下后关闭压力调节阀组前后截止阀，系统自然降温。1.7联锁停车处理联锁停车处理首先检查联锁停车的原因，本项目培训的是V-1202液位低联锁停车，其引起的原因是由于液位调节阀旁路未关闭。处理方法是：关闭V-1202液位调节阀LIC1256旁通阀，由DCS关闭液位联锁，逐渐打开原油进口阀，同时逐渐打开TIC1249对原油加热升温，最终将原油进口阀开到80%以上，将两相分离器进口原油温度控制在65左右自调，待工况稳定后将液位联锁投用。返回第17页，共19页。DCS图图返回第18页，共19页。现场图现场图返回第19页，共19页。
