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天然气与石油2016年12月 NATURAL GAS AND OIL
火管式TEG重沸器温度控制分析与优化
周明军赖晓斌于建林史建华
中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司，四川成都610041
摘要：TEG(三甘醇)脱水是常用的天然气脱水工艺之一，TEG再生一般采用火管式重沸器多火嘴加热方式。TEC再生温度过高会使TEG分解变质，TEG损耗加大；温度过低会导致TEG再生不完全，产品气水露点达不到要求，所以TEG重沸器加热控制是TEG再生的关键。在分析火管式 TEG重器热负荷调节以及加热控制存在温度超调、火嘴切换可能会导致熄火等间题的基础上，对火管式TEG重沸器加热控制方案进行了优化，使再生后的TEG浓度满足工艺需求，并减少TEG损耗。
关键词：重沸器：加热控制方案：火嘴切换控制 D0I:10. 3969 /j. issn. 1006 5539. 2016. 06. 019
0前言
TEG脱水工艺中，吸收水分后的TEG富液需加热提浓后才能循环使用，加热提浓最简便的方法就是采用直接加热TEG富液。脱水后天然气水露点通常可降30~ 60℃，水露点降与再生提浓后的TEG贫液浓度相关，面 TEG贫液最低浓度是由原料气温度和要求达到的露点降确定的["]。
重沸器一般在常压下操作，TEC浓度会随重沸器温度的增加而增加，TEG富液经重沸器再生提浓后浓度可达98%~99%（常压加热提浓TEG溶液，受热分解温度影响，一般只能提浓到98.5%，可使露点降达35℃左右。如不能满足露点降要求，则通常采用燃料气进行汽提，降低饱和水蒸气分压，使更多水蒸气从重沸器和精馏柱中脱除，提高TEG贫液浓度）。TEG重沸器温度一般控制在190~204℃，温度过高会使TEG分解变质（常压下TEG开始热分解温度为206℃左右），TEG损耗加大，能耗增大：温度过低会使TEG再生不完全，TEG贫液浓度低，导致产品气水露点达不到要求。所以，TEG重沸器温度控制是TEG富液提浓的关键，关系到再生是否合格以及TEC溶液损耗量(2-7)。
目前，国内天然气净化厂火管式TEG重沸器基本采
用多火嘴，但存在温度控制超调较大以及容易熄火等间题，为克服这些问题，本文对火管式TEC重沸器温度控制方案进行了分析，提出了解决办法。
温度控制常规方案 1.1温度检测设置
火管式TEG重沸器的溶剂一般停留时间为30min，温度变化缓侵，根据对重沸器溶液温度场的分析，在接近重沸器内鲨流堰处的溶液温度反应最灵敏，温度控制点可设在此处(8]。
为保证温度检测的正确性和可靠性，可在同一水平线上靠近重沸器内溢流堰处设置2台温度变送器，比较 2台温度变送器检测值差值，当差值≥5%F.S时报警，
提醒操作维护人员检修(9-10)。 1.2热负荷可调范围分析
燃料气在火管式TEG重沸器燃烧室进行燃烧，以热辐射方式加热TEG，燃烧后的高温烟气通过重沸器内烟管以对流方式将热量传递给重沸器的TEG富液。火管式TEG重沸器大多采用低噪声低压火嘴加热，火嘴前燃料气压力一般为0.015~0.040MPa，采用单火嘴时，热负荷可调范围较小，不大于61%["]。如果燃料气压力超
收稿日期：2016-05-26
基金项目：中国石油天然气集团公司重点工程资助项目（S2010-14E）
作者简介：周明军（1978－），男，重庆人，T程师，学士，主要从事自动控制设计工作。万方数据