冀东油田油气处理厂放空气体的回收和利用.pdf

管理 实践 ，Ma n a g e me n t ＆P r a c t ic e 冀东油田油气处理厂放空气体的回收和利用 李永刘洋张 立群张丽 萍 中国石油冀东油田分公司油气集输公司 摘要 多年来，放 空气体 的燃烧排放问题一直制约着冀 东油田高尚堡油气处理厂的生产运 行 ，这 即浪 费了能 源 ，又 污染 了大气环 境 。基 于分析 、查找 放 空 气体 产 生的原 因及 其 来源 ，并 根据 实际情况采取相应解决措施 ，如工艺流程改造 、生产方式调 整等 。通过上述措施 的实施 ． 完全 实现 了放 空 气体 的 回收 利 用 ， 目前可 以 回 收可 燃 气体 2 ． 31 0 m ／ d 。不仅 节约 资 源 、增加 了企 业经 济效 益 ，而且 达到 了保 护 环境 的 目的 。 关键 词 冀 东油 田 油 气处理厂 放 空气体 原 因 分 析 解 决措 施 D 0l 1 0． 3 9 6 9 ／ i ． i s s n． 2 0 9 5 - 1 4 9 3． 2 0 1 5． 1 2， 0 1 4 冀 东 油 田油气 集输 公 司高 尚堡油 气处 理 厂主 要 有天然气处理 、原油稳定2 套装置 。自2 0 0 6 年建成 投产 以来 ，放空气体的问题一直是困扰生产运行 的 重点难题 ；放空的天然气不仅造成资源浪费 ，而且 不符合 目前油田H S E管理理念及节能减排循环利用 绿色发展的要求 。在这种情况下 ，该厂 以治理 、回 收放 空 气体 为课 题 进行 了探 讨 和研 究 ，通过 对 工艺 流 程 、操 作 方 式 等 多 方 面进 行 逐 步 分 析 、逐 层 查 找 ，完全实现了放空气体的回收 ，达到安全环保的 效果 。 1 工艺简介 1 ． 1 天 然气处 理装 置 高 尚堡 油 气 处 理厂 天 然 气处 理 装 置 图 1 是 1 套 以 回收液 化 石 油 气 和轻 质 油 为 主 的冷凝 处 理 装 置 ，整套 装 置采 用 了正 升压 工艺 ，采 用 先进 的膨 胀 机制冷加丙烷辅助制冷的混合制冷工艺 ，制冷温度 最低可达一 9 5 c IC，属于典型的深冷处理装置 。 液化石油气轻烃 图 1 天然气处 理装置工 艺简 图 第一作 者简介李永 ，工程师 ，2 0 0 6 年毕业于西南石油大学 化学 工 程与工 艺 ，从 事生 产管理 工作 ，E - ma i l r a i n j o y 4 2 1 s o h u ． c o rn． 地址 河北省唐 山市曹妃甸 区新城大街 1 l 2 号 ，0 6 3 2 9 9 。 I 4 0 1 w w w ． s y s h J n ． c o m 1 ． 2 原 油稳 定装 置 高 尚堡 油气处理 厂原油稳定 能力为 2 5 0 x 1 0 4 t ／ a ， 使冀东油 田原油的稳定率达到 1 0 0 ％。在原油稳定 处 理 中采用 不完 全精 馏法 稳 定工 艺 图 2 ，把原 油 加热到一定温度 ，利用精馏原理 ，使汽液两相经过 多次平衡分离 ，使其中易挥发 C ～C 及部分 c 以上 的轻组分尽可能转移到气相 ；而难挥发的重组分保 留在原油中，从而使原油在常温常压储存和输送过 程 中保持 稳 定 ，消 除原 油 的蒸 发损 耗 ，达 到 了原 油 安全外输的 目的。 图2原油稳定工艺简图 2 放空气体来源分析 2 ． 1 膨胀 机 密封气 天然气处理装置的制冷膨胀机放空气体主要来 自于密封气。由于透平膨胀机在低温状况下工作 ， 而其轴承 、机身处在常温环境之 中，为了减少高压 低温气体通过密封的泄漏而降低冷量损失 ，防止轴 承润滑油冻结造成整个机组失效 ，在机组中采用常 温的密封气体通入密封中段 ，以阻止低温气体向轴 承段泄漏 ，保证机组的安全 。而密封气进入机组后 随机 组 润滑 油一 起 回到 油箱 ，然后 从 油箱 排放 到 火 炬 系 统 。 2 ． 2重 接触 塔 ． 重 接 触塔 是 衡量 天 然气 处 理装 置效 率 高低 的关 键 设 备 ，其 塔 顶设 计 运行 压 力 为 0 ． 7 5 MP a ，部 分 干 气 再 通过 干 气压 缩 机增 压外 输 ，而 多余 的干气 必 须 进行放空才能控制塔顶压力 。塔顶压力控制设计不 合 理 ，不 仅造 成 天然 气 资源 的浪费 ，还 多 次 由于 系 统 波 动 大 ，塔 顶 压 力 不 稳 定 引起 塔 底 增 压 泵 不 上 量 ，导致机封损坏 ；同时 ，干气减压过程中部分压 力 能未 得 到有效 利 用 。 2 ． 3原油 缓 冲罐 原油稳定装置原油缓冲罐不凝气原设计作为原 油 加 热 炉 燃 料 气 ，因 其 压力 和组 分 不 稳 定 ，严重 影响了加热炉的正常运行 ；特别冬季整条管线易冻 堵 ，致使加热炉连续停炉 ，影响装置 的运行效率 ， 因此只能将其进行放空处理。 2 ． 4 脱 丁烷塔 天然气处理装置脱丁烷塔的压力是通过产品回 流罐的气相来控制的，即当回流罐压力过高时 ，就 要 通过 自动调 节 阀放 空卸 压 至火 炬 系统 来保 持 塔顶 压 力 的平稳 。 2 ． 5各 系统排 污 高 尚堡油 气 处理 厂装 置 排污 系统 原 设计 “ 高压 到低压 、低压到常压 ” 。在整个装置排污系统 中末 端总会 出现放空气体 ，在实际运行中只有将排污罐 的放空阀打开，保持其压力为常压才能使各系统排 污顺 畅 。 3 解 决 措 施 1 将从油箱排放 出来 的密封气 压力 为 0 ． 2 5 MP a 引 到 低 压外 输 气 系统 压 力 为 0 ． 1 0 ～O ． 1 8 MP a 加 以利 用 ，既保 障 了油箱 低 压 又 回收 了密封 气 ，而且改动不大 ，原流程保留。当加油或检修需 要 卸 压 到零 时可通 过原 流程 进 行 。如 图 3 所 示 ，蓝 色 线 为新增 管线 。 2 将 重接 触塔 压 力 由当初 设计 的运行 压力 0 ． 7 5 MP a 提 升 到 1 ． 0 MP a ，并 增 加 塔 压 力 自控 阀 ， 维持其运行平稳。同时 ，对于用户从调压阀前直接 进 行外 供 中压 干 气 ，提 升 了对 于压 力 能 的利用 ，在 减 压 过程 中进 一 步 回收冷 量 。经过 改造 后 ，有 效 地 减 少 放 空 天 然 气 约 为 1 ． 21 0 m ／ d o C， 1 0 1 ． 3 2 5 k P a ，并停运了外输干气压缩机 图4 。 3 因不凝气量 大 、重组分多 ，所 以具有很高 管理 卖践 ／ Ma n a g e me n t P r a c t i c e 回收价值。为此 ，增加 了不凝气回收系统 ，主要是 利 用 1 台 4 5 k W 变 频 控 制 的压 缩 机 ， 回收其 不 凝 气 并 增 压 后 输 送 到 天 然 气 处 理 系 统 。经 过 相 应 改 造 后 ，其 系统 可 回收 不凝 气 约为 3 0 0 0 m ／ d ，可 回收 轻 烃 1 ． 5 t ／ d 。工艺 改 造如 图 5 所示 。 密封 气 去 重接触塔出口 重接触塔 出口 润滑泵 图3 膨胀机系统工艺简图 中压千气外输 低压干气外输 低压千气外输 中压千气外输 图 4 重接触塔压 力控制 改造 前后流程 对比 去天然气处理装置 图 5原 油缓 冲罐 不凝 气 回 收 流 程 简 图 4 在 脱 丁 烷 塔 放 空 调 节 阀后 增 加 了 1 条 与 湿 气 分 离 器相 连 的 D N 2 5 管 线 ，在 运 行 时关 闭去 火 炬 放空的流程 ，打开去湿气分离器的流程。当脱丁烷 塔 压力 过 高时 ，可 直接 放 空泄 压 至天 然气 处 理 系统 进 行 回收 。如 图 6 所示 ，红 色线 为新 增管 线 。 5 将排 污罐的气相管线接入原有的 4 5 k W 回 收气压缩机入 口，同时可以通过调整压缩机频率或 进 出 口连 通 阀来 降 低 回 收 气 压 缩 机 人 口压 力 的 方 口 I 5 年 第l 期 石 油 石 化 节 能J 4 1