摘 要：随着大庆油田天然气产量的下降，天然气装置的负荷率逐年递减，老旧生产系统及运行方式已造成了能源浪费日益严重，节能空间很大。因此加强天然气初加工装置能源消耗的管理，促进科学合理利用能源， 从源头上杜绝能源浪费，提高能源利用效率成为工作重点。本文结合实际运行情况挖掘装置的节能潜力，企业合理用能、节约用能提出了优化分析。
关键词：天然气初加工装置；用能优化
天然气初加工装置主要分为深冷装置、浅冷装置和原稳装置，其中设备能源消耗量比较大的是压缩设备、制冷设备、及一些辅助设备（包括供电设备、供热设备、供水设备）等。天然气初加工装置对能源及资源的消耗比较大，为了降低天然气初加工装置的耗电量、耗气量和耗水量，同时也能实现节能、环保，从而对天然气初加工装置的综合用能提出了以下几点措施。
1 机泵改造
我国电机能效水平逐步提高，但总体能效水平仍然较低。我国电机效率平均水平比国外低3-5个百分点，目前在用的高效电机仅占3%左右；从电机系统看，因匹配不合理、调节方式落后等原因，电机系统运行效率比国外先进水平低10-20个百分点。天然气初级工装置中随着原油量的逐年递减，泵负荷也随之降低，压缩机和风机的机泵耗电量最大，电机的启动电流是额定电流的4至7倍，因此功率较大的电机造成耗电量的增加，现在大多数的天然气初加工装置都是靠挡板和阀门进行调节的，虽然这种操作很简单，但是会导致节流大量的流失，对于能源也是一种很严重的浪费。风机水泵的流量负载和转速一般是成正比的，电机的轴功率和转速也是成正比，在这种情形下，如果电机旋转的速度下降，轴功率就会大大的下降，相反，如果电机旋转的速度上升，轴功率就会上升，因此，应用变频调速控制技术要通过调节旋转设备来实现流量的调节，降低轴的功率可以大大的减少能源消耗，达到一个比较好的节能效果。
2 压缩机改造
据统计表示，离心压缩机的耗电系统是总耗电量的百分之七十，为了保持正常的高度，壓缩机要经过内部回流和外部回流，当遇到流量比较大的时候，反而又增加了离心机的耗电量，浪费了大量的电能。改造离心机外部回流的方法就是能够有效的控制回流量，严格控制浅冷温度，通过提高浅冷负荷，从而降低浅冷温度，在保障深冷温度的前提下，减小对于膨胀机的力度，让离心机出口的压力得到一个下降，从而让离心机的功率达到节电的效果。
3 锅炉和加热炉改造
在天然气初加工装置过程中，锅炉与加热炉耗气量大，占总耗气量的百分之八十五左右，建议采用节能涂料增大原炉管传热系数。在锅炉和加热炉的辐射热面上涂刷耐高温红外线节能涂料，增强了受热面的辐射吸收率，并且红外波被涂层反复多次吸收并转化为内能传递，自身成为红外辐射热源，增强了受热面吸收辐射热量的能力，辐射面温度提高。不仅加快炉内升温速度，提高加热炉热效率，还降低烟垢和水垢结生速度，延长了炉体使用寿命。另外提高余热锅炉利用率，增加能源二次利用。
4 空冷器的广泛应用
天然气初加工装置的冷换设备比较多，现在生产装置上的冷换设备大多采用水冷和干式空冷的方式，水冷设备需要大量的冷却水，在生产的过程中，可以通过对冷换设备进行改造，把冷换设备由水冷器改为空冷器，空气与水相比，其优点人人可见，资源充足、随处可取、随时可用、低腐蚀性、不需费用等等，空冷系统的维护费用一般为水冷系统的百分之二十至三十，并且一旦风机电源被切断，仍有百分之三十至四十的冷却力。在水资源日渐匮乏的今天，空冷器取代水冷器已经成为必然趋势。这不仅节水效果好，对环境污染小，还是可以延长装置的使用寿命。
5 新增再生气余热回收换热器
在深冷装置中，为防止天然气含水冻堵，均采用4A分子筛对天然气进行吸附脱水，吸水后的分子筛通过再生气加热，恢复分子筛吸附活性。分子筛再生时（包括热吹和冷吹），平均温度为130℃，这部分高温气体经过空冷器冷却到40℃左右，损失热量，造成浪费。导热油-再生气换热器换热能力偏小，导热油的热量不能充分传递至分子筛，再生效果差，分子筛脱水能力降低，制冷温度在-80℃以下就会发生水合物冻堵，影响轻烃产量。因此新增再生气余热回收换热器，使分子筛出口热再生气与导热油加热前的冷再生气换热。可使空冷器负荷降低，再生气进导热油炉温度升高导热油炉负荷降低，节约燃料气和电量的消耗同时，降低装置的制冷温度，增加轻烃产量，减少冻堵现象的发生，有较高的经济效益和社会效益。
6 结束语
目前，天然气的初加工装置的各项节能措施改造还在进行中，加大对天然气用能的管理和研究，通过一些不停的创新和改进技术手段，再因地制宜的引用到一些适合的区域。保证先进性与实用性合理利用能源，增加天然气初加工装置的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]王伟亮，王丹，贾宏杰，何桂雄，智云强，刘柳，范孟华.考虑运行约束的区域电力天然气热力综合能源系统能量流优化分析[J].中国电机工程学报，2017，37（24）：7108-7120+7425.
[2]王天瑜.天然气管道风险分析与安全距离计算方法研究[D].北京：中国矿业大学，2017.
[3]李坤颖.柴油/天然气双燃料发动机燃烧策略的研究[D].北京：华南理工大学，2016.
[4]龚承柱.天然气终端市场定价模型与政策模拟研究[D].北京：中国地质大学，2016.