油田气浅冷装置能耗影响因素分析

张忠杰（大庆油田技术监督中心）

油田气浅冷装置能耗影响因素分析

张忠杰（大庆油田技术监督中心）

油田气浅冷装置耗电量约占分公司总耗电量的44%，直接影响分公司整体电力消耗。其主要耗电设备是原料气压缩机和制冷压缩机，约占浅冷装置总耗电的86%。因此，压缩机的能耗量决定了浅冷装置的能耗量。通过分析原料气组分、压比、制冷温度等因素对原料气压缩机及制冷压缩机的影响，查出影响浅冷装置能耗的因素，为达到提高浅冷装置操作效率等方面提供了理论依据及数据支持。

浅冷装置；影响因素；节能降耗

天然气分公司浅冷装置年耗电量为21 366× 104kWh，占分公司总耗电的43.8%，直接影响着分公司整体电力消耗。浅冷装置原料气压缩机和制冷压缩机分别耗电16 047×104kWh和2232×104kWh，占浅冷装置总耗电的85.6%，压缩机的耗电量决定了浅冷装置的耗电量。电量影响很大。通过改变原料组分使得气体的比热不同，以考察在液化成为轻烃过程中组分轻重对装置能耗的影响。选取原料气中C2以上所有组分含量之和（C2+）来表征原料气组分（表1）。总耗电量随C2+的变化关系如图1。

1　能耗影响因素分析

图1　总耗电量随C2+的变化曲线

以离心式压缩机驱动的浅冷装置为例，分析影响装置能耗的因素。在能耗模拟计算中，压缩机和制冷机的平均效率分别取为76.2%和69.9%。

1.1原料气组分对能耗的影响

在生产中发现原料组分对轻烃收率和制冷机耗

表1　原料气中C2+含量对压缩机、制冷机单耗和装置总能耗的影响

由图1可以看出，总耗电量随着C2+的增大而增大，且总能耗与C2+之间均基本呈线性关系，其数学模型为

（拟合精度：0.955）

式中：Y——总耗电量，104kWh；

X——C2+，%。

1.2压比对能耗的影响

压缩机进、出口压力对压缩机耗电量影响很大。通过改变压缩机的压比，以观察压缩机C1和C2的压比对装置能耗的影响（表2）。压比的提高而增大，且压缩机吨产品耗电量与压比之间均基本呈线性关系，其数学模型分别为：

（拟合精度：0.997）

式中：Y1——压缩机吨产品耗电量，kWh；

X1——C1压比。

（拟合精度：0.996）

表2　压比对压缩机、制冷机单耗和装置总能耗的影响

压缩机吨产品耗电量随C1、C2压比的变化见图2。

图2　随C1、C2压比的变化关系曲线

式中：Y2——压缩机耗电量，kWh；

X2——C2压比。

2.3制冷温度对能耗的影响

制冷机耗电量的高低与制冷温度有关：制冷温度越低，需要制冷机提供更多的冷量，制冷机做功越多，耗电量就越多；反之，制冷温度高，耗电量就越少。通过改变制冷机的制冷温度，以观察制冷温度对装置能耗的影响（表3）。

由图2可以看出，压缩机吨产品耗电量随C1和C2

表3　制冷温度对压缩机、制冷机单耗和装置总能耗的影响

制冷机吨产品耗电量随制冷温度的变化见图3。

图3　制冷机吨产品耗电量随制冷温度的变化关系曲线

由图3可以看出，制冷机吨产品耗电量随制冷温度的降低而增大，且制冷机吨产品耗电量与制冷温度之间呈线性关系，其数学模型为

（拟合精度：0.999）

式中：Y3——制冷机吨产品耗电量，kWh；

X3——制冷温度，℃。

3　结束语

1）浅冷装置耗电量占分公司总耗电量的43.8%，而原料气压缩机和制冷机占浅冷装置总耗电的85.6%，压缩机的耗电量直接影响着分公司整体的耗电量。

2）装置能耗与原料气组分呈线性关系，即：组分越重（C2+含量越高），装置能耗越大。

3）压缩机及装置每生产1 t产品耗电量与压比呈线性关系，即：压比越大，装置每生产1 t产品，压缩机及装置总耗电越大。

4）制冷压缩机与装置每生产1 t产品耗电量与制冷温度呈线性关系，即：制冷温度越低，装置每生产1 t产品，制冷压缩机和装置总耗电越大。

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.07.001

2016-04-10

（编辑庄景春）

张忠杰，工程师，2011年毕业于东北石油学院（石油储运专业），从事质量、标准化管理工作，E-mail：dqzhangzhongjie@126.com，地址：黑龙江省大庆市让胡路区西宾路552号技术监督中心，163453。