油罐挥发气在线密闭微压回收技术应用探讨.pdf
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1、通讯作者:刘桢,年毕业于山东体育学院运动训练专业,现在胜利油田鲁胜石油开发有限责任公司从事生产运行、应急管理、集输工作。通信地址:山东省东营市东营区西四路号胜利油田鲁胜石油开发有限责任公司生产管理部,。:。:油罐挥发气在线密闭微压回收技术应用探讨刘 桢马 兵(胜利油田鲁胜石油开发有限责任公司;辽河油田安全环保技术监督中心)摘要胜坨联合站通过建设油罐挥发气在线密闭微压回收系统,达到降低油气挥发损耗,实现油气密闭集输和回收轻烃资源的目的。通过对胜坨联合站座储油罐呼吸损耗的计算,证明建设油罐挥发气在线密闭微压回收系统的必要性,介绍该系统的构成、原理、信息化构建、生产运行、保护系统及优点等,阐述其现场
2、应用情况,进行效果效益分析。该系统具有工艺流程简单,操作维护方便,安全保护系统完善等特点,收气效率高,节能降耗,投资少,成本回收快,自动化程度高,适应范围大,安全可靠。关键词油罐;挥发气;微压;密闭回收;环保中图分类号:文献标识码:文章编号:()犃 狆 狆 犾 犻 犮 犪 狋 犻 狅 狀狅 犳犗 狀 犾 犻 狀 犲犃 犻 狉 狋 犻 犵 犺 狋犕 犻 犮 狉 狅 狆 狉 犲 狊 狊 狌 狉 犲犚 犲 犮 狅 狏 犲 狉 狔犜 犲 犮 犺 狀 狅 犾 狅 犵 狔犳 狅 狉犗 犻 犾犜 犪 狀 犽犞 狅 犾 犪 狋 犻 犾 犲犌 犪 狊 (犛 犺 犲 狀 犵 犾 犻犗 犻 犾犉 犻 犲 犾 犱犔
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4、减少 排放浓度与排放总量,应收尽收 原则,尽最大可能回收轻烃气”的要求,以及 关于加强储罐罐顶油气连通安全运行的通知(中国石化安风 号)的规定,在胜坨联合站研发建设了油罐挥发气在线密闭微压回收系统,通过压差信号控制压缩机启、停,实现油罐挥发气在线密闭微压回收,提高安全生产管理水平,达到节能增效、保护环境及 治理的目标。研究对象 基本信息胜坨联合站位于东营市垦利区胜坨镇,与坨六联合站直线距离 ,与坨二联合站直线距离 。站场周边人员活动非常密集,主要为当地村镇居民、厂矿企业人员以及生产、交通运输活动等。该联合站有 沉降罐座,好油罐座,油气田环境保护 年月 应急罐座,日处理原油 ,处理采出水 ,是一
5、座集油气分离、原油拉运、原油脱水、采出水处理及油、水外输多功能的联合集输泵站。按照 中国石化国内上游甲烷控排行动指导意见(股份工单油安 号)和 胜利油田碳达峰碳中和行动方案(胜油局发 号)的要求,制定的 胜利油田甲烷有偿排放管理办法(胜油公司工单 号)中规定:罐顶仅安装呼吸阀,无大罐抽气装置或原油稳定装置等密闭措施,半密闭储油罐甲烷有偿排放收费 万元(月座)。胜坨联合站有座半密闭储油罐,甲烷有偿排放收费为 万元。排放现状胜坨联合站外输原油物性为:密度 ,运动黏度 ,凝点。采用“三相分离加热重力沉降”的脱水工艺,三相分离器中未完全分离的挥发气经过升温后进入一次沉降罐,导致一次沉降罐原油在沉降过程
6、中油气挥发严重,胜利油田技术检测中心提供的油罐挥发气组分检测结果见表。表油罐挥发气()组分甲烷乙烷丙烷正丁烷异、戊烷二氧化碳氮气氧气 目前胜坨联合站的储油罐呼出挥发气回收利用率低。估算座油罐呼出气量为 。根据油罐呼吸气组分和呼吸损耗统计(表),天然气量为 ,轻质油损耗量 ,远远超过 挥发性有机物排放标准 第部分:其他行业 中“厂界监控点 浓度限值 ”的要求。罐区内呼出挥发气与空气混合达到爆炸极限浓度时,遇到雷电或者静电火花的情况下,容易发生爆炸燃烧,存在安全隐患。综上,胜坨联合站储罐内天然气、原油轻烃组分的挥发严重。表胜坨联合站呼吸损耗统计罐号外输油量()油气温度油气压力 呼出气标体积()折合
7、损耗量()气量()油量(及以上)油气总量站库油气站库油气损耗率一次沉降罐 好油罐 好油罐 应急罐 二次沉降罐 合计(座油罐估算)油罐挥发气在线密闭微压回收系统研发、建设“互联网”的信息化、智慧化构建在满足微压安全回收挥发气工艺技术要求的前提下,按照“信息化、模块化、自动化”构建,采用 、自动化等技术,通过攻关融合,优化选型,进行信息化集成化建设,实现三级联动,利用安全生产综合管理平台,建立在线监控系统(在线采集 服务器生产指挥中心屏幕显示)(图)。该系统能存储运算各参数,进行诊断分析,优化方案,实现最大限度的安全回收油罐气,保证安全平稳生产;在线自控仪表监控装置工艺参数,通过压差信号控制压缩机
8、启、停,实现油罐挥发气有效利用,节约能源,保护环境。图在线监控系统油气田环境保护技术研究与应用 规划设计 年月按照 石油天然气工程设计防火规范 要求设计:在胜坨集输站西北侧约 处征地 ,布置油罐挥发气在线密闭微压回收系统。该系统距离燃气公司管网仅,距离近,投资少。该系统由回收挥发气管线、压缩机、分离器、远程智慧控制装置等设施组成,具体见表。其中压缩机、输气管线、控制柜均布置在站外西北侧燃气公司天然气输气站内。配电系统:附近建有变配电室座,室外建有变压器台,变压器容量为 ,目前已带负荷 。新 增 大 罐 抽 气 装 置 后,计 算 负 荷 为 ,已 建 变 压 器 可 以 满 足 新 增 用 电
9、 负 荷需求。表在线密闭微压回收系统设施清单序号名称规格型号单位数量油罐挥发气在线密闭微压回收系统套 活塞往复式压缩机(防爆),台 活塞往复式压缩机(防爆),台 进口挥发气缓冲罐 ,台 出口挥发气分离器 ,台 空冷器控制箱 台 工艺管道系统(压缩机进气管线、出气管线、阀门等)套远程智慧防爆控制装置(一二次仪表、压力变送器、温度变送器、液位控制器、压力开关、电磁阀、调压阀、变频器、控制柜等)套油罐至压缩机进口分离器管线 出口分离器至已建燃气公司的气管网的输气管线 工艺原理及流程工艺原理:在原油沉降罐、净化油罐顶部引出抽气管路,将原油挥发出的、聚集在油罐顶部气体空间的烃类蒸气密闭回收,采用 自动化
10、控制技术,使变频器控制压缩机的排量随油罐挥发气的压力而变化,密闭油罐始终保持在微正压下安全运行,收集的油罐气,经冷却、分离、压缩后,外输到燃气公司的用户管网。工艺流程:油罐罐顶挥发气沿管道进入空冷器冷却至 后,进入地下缓冲罐,分离出部分杂质和液相,然后进入抽气机增压至 ,进入空冷器冷却,冷却后的天然气与集输站内三相分离器分出的伴生气汇合进入天然气分离器,分离出液相后,进入用户管网。站内设置一路压缩机组旁通,当油罐内气压力达到回收预设置值时,可自动开启压缩机组将油罐罐顶挥发气打入用户管网内。补气流程:由于油罐气气量随环境温度而变化,造成油罐挥发气量不稳定,在油罐压力较低、气源不足时,罐顶气回收抽
11、气机需要停机。为了给抽气机进口提供稳定气源,需要对油罐进行补气。罐顶气回收系统设置自动补气管线和补气旁通。气源来自集输站内伴生气,依靠自力式调节阀对大罐进行补气,设计为阀后控制,阀后压力低于 时自动补气。通过补气管线技术改造,使压缩机实现连续平稳运行,大大减少了压缩机的维修和更换费用。生产运行控制方式:采用多功能变频控制柜,全自动在线控制,运行压力设定为 ,回收气能力为 ,安全可靠。压缩机为变频点击驱动,运转频率 ,进气温度;压缩机排气压力为 ;压缩机排气温度 ;用电负荷:。随着油罐气量变化,自动闭环控制压缩机转速,来气压力和气量大小发生变化时,压力变送器输出电流信号大小也随着变化,经过油罐收
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