摘 要 ：天然气在我们国家的应用是十分广泛的，尤其是在支持新能源代替燃料使用的时代背景下，天然气的处理工艺也备受人们的关注，本文主要针对天然气处理过程中的低温分离器排液技术工艺进行分析和探讨，然后在此基础之上提出优化工艺的有效措施，确保能源的有效回收再利用，达到环保目的。
关键词 ：低温分离；放空回收；效果评价；环保；
天然气为代表的新能源在社会中已经得到广泛关注，天然气的处理以及加工工艺能够有效为人们提供满足需求的能源，辅助制冷系统中的低温分离工艺的使用大大提升了天然气中各项组分分离回收的效率，可以将天然气处理工艺的效果进行优化和提高，那么本文将主要从工艺流程以及对这种低温分离器排液工艺的优化方案进行分析和探讨，对其存在的问题提出有效的解决措施。
1 优化前低温分离器工艺流程及存在的问题
本文主要以某天然气处理装置为研究对象进行分析，首先要对其低温分离排液工艺优化之前的流程进行阐述。丙烷辅助制冷系统是中压深冷天然气处理装置的重要组成部分，该系统采用丙烷压缩机对丙烷冷剂进行三段压缩、节流、蒸发制冷，对来料及过程产品降温，以达到工艺要求温度，保证装置平稳高效运行。丙烷压缩机进行三段压缩，经制冷剂冷凝器空冷后进入制冷剂缓冲罐，逐级节流，为用户提供冷量，最终返回至丙烷压缩机入口。
当装置切换或丙烷辅助制冷系统异常停机时，各丙烷分离器内存有大量丙烷制冷剂，造成丙烷辅助制冷系统压力超高、分离器液位超高，导致装置在开机过程中丙烷辅助制冷系统难以按要求正常启动。为此在异常问题处理后装置开机前，只能通过将系统中的制冷剂排放至放空系统燃烧的方式对辅助制冷系统降压，将低温分离器压力降至开机允许范围内，但是这样操作不仅对资源造成浪费，还会因放空速度控制不均匀造成放空系统超压燃烧产生大量黑烟，给环境保护工作带来了较大的负面影响。大气污染防治工作越来越受到政府和企业各级部门的重视，因此需要对丙烷辅助制冷系统进行局部改造，通过切机或异常停机时的丙烷制冷剂进行回收，从根本上解决丙烷制冷剂进入火炬系统燃烧所造成的能源损失和环境污染问题，从而为企业带来良好的经济效益和社会效益。
2 某天然气处理装置低温分离器排液系统优化
2.1 优化工艺流程
根据现场反复研究，发现回收丙烷制冷剂工艺主要方案：（1）长时间检修后开机采取将丙烷制冷剂排放至火炬气回收来料进气系统，从而实现对丙烷气进行回收再利用；（2）短时间故障停车后重新启动采取将丙烷辅助制冷系统中低温分离器的液相采用中间分离器底部预留法兰作为排液口，将分离器中的液相丙烷排放至丙烷罐中；气相则通过增加管线和阀门的形式将其泄放至来料管网中。
2.2 优化后工艺流程
（1）长时间检修后开机流程：丙烷制冷剂气相通过放空管网进入回收系统，经放空回收系统的入口分离器进行气液分离后进入气柜，再经压缩机增压至高于来料管网压力后，管输至来料管网进行再处理。这样丙烷制冷系统的气相压力已能够满足开机要求。
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（2）当装置出现异常停机开机时，为保证装置安全需紧急泄放，此时放空气回收系统不仅无法满足丙烷制冷剂回收的目的，而且燃烧后产生大量黑烟，对环境造成污染。因此需将丙烷制冷剂放空至来料管网，将丙烷压缩机各段入口管线上的阀门作为丙烷制冷剂排气阀，然后现场增加汇管，将丙烷制冷剂引至来料管网，并在该汇管上设置单向阀，防止来料进入丙烷系统污染；设置截止阀，控制丙烷制冷剂进入来料管网量。通过控制排气阀和汇管总阀的可以对丙烷制冷剂进行有效回收。这样不仅能够回收丙烷制冷剂避免环境污染，还可以提高经济效益。
同时由于丙烷辅助制冷低温分离器内部压力低于丙烷储罐，因此分离器内液体无法自行排放进入丙烷储罐，故需要增设一台丙烷增压泵，并在丙烷储罐罐顶到各中间分离器之间增设补压管线。在分离器内液位超高时，通过分离器底部预留法兰，将分离器内液体输送至丙烷储罐中。
（3）通过软件模拟发现，这样的流程优化对来料温度的影响、对压缩机能耗的影响、气相丙烷回收工艺对来料组成的影响均不大，对装置正常运行无负面影响可知，丙烷辅助制冷系统回收工艺优化方案可行。
3 工艺优化应用效果评价
3.1 操作方便
在此天然气处理装置的低温处理器排液放空方式的工艺优化之后的应用效果进行评价，首先从设备操作方面分析，该排液阀门经过试验运行之后，发现现场对设备和工艺的需求能够得到一定的满足，并且经过设置最高以及最低液位之后，能够实现低温分离设备的自动化操作，并且各项工作参数和数据都需要进行记录和保存，从而实现对工艺流程中时间、流量以及各项精密数据的计算和监测，那么就能够有效控制处理装置的排液效率，实现排液工艺的准确性。
3.2 实现了节能环保的目标
针对丙烷制冷剂气相排放至火炬燃烧系统造成的能源浪费和环境污染问题，对丙烷辅助制冷系统气、液相系统回收分别进行改造，实现对丙烷放空气回收再利用，解决丙烷放空气排放至火炬系统燃烧的问题，同时保证满足装置开机要求。
4 结束语
综上所述，针对当前使用的天然气处理丙烷制冷系统在装置异常停车情况下低温分离器的排液工艺存在的一些问题进行了分析，为了有效提高工作质量以及满足当前环保形势要求，针对当前的气相、液相的排放工艺从别从装置运行过程中的故障停车以及装置检修后的首次开机等方面进行统筹考虑，进行合理的规划和调整，对丙烷制冷系统的排放进行改进，将以往的火炬放空燃烧方式改为气相回收及液相回收，提高了能源的利用效率、避免了火炬异常放空燃烧造成的环境污染事件发生，有效的满足了当前严峻的环保工作形势，同时更加确保了丙烷辅助制冷系统的安全运行。
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论文作者:程万仓
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第12期
论文发表时间:2019/8/27
标签：丙烷论文; 制冷剂论文; 分离器论文; 低温论文; 工艺论文; 装置论文; 天然气论文; 《工程管理前沿》2019年第12期论文;