蘇里格氣田天然氣處理廠調(diào)查報告

20世紀(jì)70年代，一些石油公司相繼撲滅了大火。1996年6月,中國石化總公司熄滅火炬工作啟動,1997年還頒布了熄滅火炬驗收標(biāo)準(zhǔn),并對遼陽石油化纖公司、大連石化公司、茂名石化公司及哈爾濱煉油廠通過了預(yù)驗收,隨后相應(yīng)的石化企業(yè)也相繼熄滅了火炬。蘇里格已建成六座天然氣處理廠,第六天然氣處理廠于2014年投入運(yùn)行,火炬長明燈一直未熄滅,造成較大的浪費(fèi),如果能設(shè)計出合理的工藝設(shè)施,熄滅火炬,可以有效的節(jié)約天然氣的燃燒排放。表1是五座天然氣處理廠2012年、2013年度燃料氣區(qū)計量到的火炬氣燃燒量。由表1可知:五座處理廠2012年總共燃燒掉天然氣211.0747×101生產(chǎn)區(qū)燃燒燒灼安全技術(shù)要求1.1dn400火炬的放空蘇里格第一天然氣處理廠的火炬為普通火炬,火炬筒體直徑DN800,在最大的放空量909×10m第二、三、四、五處理廠火炬為音速火炬,筒體直徑DN700,在最大的放空量1515×101.2熱輻射需求燃燒產(chǎn)生的熱輻射會對人和設(shè)備造成損害,損害的程度取決于熱輻射強(qiáng)度。APIRP521標(biāo)準(zhǔn)中1.3火炬點火及燃燒火炬五個處理廠火炬放空系統(tǒng)都設(shè)置兩套點火系統(tǒng):一套是地面爆燃點火設(shè)施;另一套是高空電點火設(shè)施,確保火炬點火的安全可靠。蘇里格天然氣處理廠采用陜西金黎明火炬點火器,輸出電壓:AC220V,50Hz;輸入電流:3A;輸出峰值電壓:2500V;火花頻率:5次/秒;點火能量:1J。放空火炬設(shè)火炬頭、長明燈、引火筒。火炬頭有穩(wěn)焰措施和空氣引射防風(fēng)罩,整個火炬上方外部帶防風(fēng)罩,既可以在燃燒時利用上升氣流引射空氣,又可以防風(fēng),使火焰在火炬燃燒器上方穩(wěn)定燃燒。火炬燃燒器部件(火炬燃燒器口、長明燈、引火筒等)應(yīng)具有耐高溫、防腐蝕等優(yōu)點。火炬系統(tǒng)改造、重新設(shè)計的前提:必須設(shè)有可靠、穩(wěn)定的點火裝置。1.4帶有故障排除的火罐蘇里格第一天然氣處理廠火炬設(shè)計了分子封防回火系統(tǒng),蘇里格第二、三、四、五天然氣處理廠設(shè)計了微正壓控制防止回火系統(tǒng)。2大火中斷措施和建議2.1火炬分子封的改造蘇里格第一天然氣處理廠高、低壓火炬共用一套點火系統(tǒng),高壓火炬設(shè)計了分子封防回火系統(tǒng)。分子封能夠有效的避免空氣進(jìn)入筒體,是該火炬的亮點。蘇里格第二、三、四、五天然氣處理廠火炬無分子封結(jié)構(gòu)設(shè)計。第二、三、四、五處理廠的火炬頭處增設(shè)分子封,能減少微正壓保護(hù)氣的消耗量。高壓火炬為音速火炬,火炬頭上為7個?273小火炬頭,進(jìn)行改造增加分子封,同時低壓火炬DN200增設(shè)分子封,能有效的減少微正壓保護(hù)氣體的使用。(2)氮?dú)馕⒄龎禾K里格第一天然氣處理廠采用分子封系統(tǒng),能有效的避免空氣進(jìn)入筒體。蘇里格第二、三、四、五天然氣處理廠火炬通過微正壓保護(hù)避免空氣進(jìn)入筒體,微正壓保護(hù)氣體可以采用天然氣和氮?dú)狻Ｔ诨鹁嫦绾?不采用天然氣作為微正壓保護(hù)器,影響大氣環(huán)境。在氮?dú)庠闯渥愕臈l件下可以考慮采用氮?dú)馕⒄龎罕Ｗo(hù)。2.2火炬筒體的優(yōu)化改造單個測氧儀:火炬筒體內(nèi)增加耗氧量檢測設(shè)備,當(dāng)筒體內(nèi)含氧量升高明顯時,提高氮?dú)獾牧髁?確保火炬筒體燃燒時不會發(fā)生爆燃。多個測氧儀:在火炬筒體上不同高度設(shè)置測氧儀,可以進(jìn)一步來了解空氣進(jìn)入筒體內(nèi)的情況,通過設(shè)定連鎖控制回路,針對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)對氮?dú)饬髁窟M(jìn)行調(diào)節(jié),確保筒體內(nèi)可燃?xì)怏w與空氣的混合比例低于爆炸下限。(2)增加流量計進(jìn)入火炬筒體前增加一套流量檢測儀表,準(zhǔn)確可靠的流量計可以確保火炬放空時能有效監(jiān)測。設(shè)計流量與點火系統(tǒng)連鎖,當(dāng)處理廠放空時,可以自動點火,確保火炬氣及時燃燒,避免環(huán)境污染。(3)點火可靠性更高的設(shè)備對原先的火炬點火系統(tǒng)進(jìn)行測試,要能夠滿足在惡劣的環(huán)境條件下,順利的點火成功。如果不能滿足,選擇更高性能的點火裝置,確保火炬在緊急情況下,順利點火成功。3在火炬回收方案中3.1低壓燃料氣回收利用由圖4所示,在高壓分液罐后面增設(shè)水封罐,水封液位的高度可以保證高壓放空管網(wǎng)的壓力,超過水封高度的壓力后,放空氣體進(jìn)入火炬筒進(jìn)行燃燒。考慮處理廠內(nèi)安全閥背壓,水封高度不宜過高(400~500mm),壓力控制在4kPa。正常情況下,放空氣體進(jìn)入氣柜增壓進(jìn)入低壓燃料氣系統(tǒng)進(jìn)行回收利用。處理廠日常放空氣量約1000~2000m設(shè)置水封罐缺點:a、水封罐密封水上面的漂油不易清理,當(dāng)發(fā)生較大的火炬氣排放時,積聚的液體油就會帶入火炬燃燒部分產(chǎn)生“火雨”的現(xiàn)象。b、冬季運(yùn)行時,水封罐的密封水將會產(chǎn)生結(jié)冰現(xiàn)象,阻塞火炬氣排放,需要進(jìn)行筒體保溫,水封罐需要連續(xù)補(bǔ)充工業(yè)水,冬季補(bǔ)水較困難。3.2電動控制閥、爆破片如圖5所示,在高壓分液罐后面設(shè)置電動球閥、調(diào)節(jié)閥、爆破片等進(jìn)行控制放空氣體的壓力。避免了水封罐設(shè)計上存在的缺陷,提高氣柜入口壓力,便于氣體回收。調(diào)節(jié)閥控制放空管網(wǎng)的壓力,保證正常情況下,放空氣體進(jìn)入氣柜。電動球閥設(shè)置連鎖控制功能,當(dāng)放空管網(wǎng)壓力達(dá)到設(shè)定值時,電動球閥會通過自動連鎖觸開關(guān),火炬氣則通過閥進(jìn)人高壓火炬點火燃燒,當(dāng)壓力下降到一定程度后電動球閥關(guān)閉以避免空氣竄入火炬總管。當(dāng)電動閥發(fā)生故障時,火炬管網(wǎng)壓力持續(xù)升高時,爆破片爆破使火炬氣安全進(jìn)人火炬筒體進(jìn)行燃燒,不會影響到放空管網(wǎng)的上游設(shè)備的安全。采用電動球閥、調(diào)節(jié)閥、爆破片的主要缺點是:電動球閥、調(diào)節(jié)閥、爆破片必須進(jìn)行嚴(yán)格試驗,且定期測試。高壓放空管網(wǎng)DN700,對閥門的要求較高,反應(yīng)速度快,造價較高。4火炬消滅回收蘇里格天然氣處理廠火炬長明燈的熄滅的可行性進(jìn)行分析,熄滅長明燈,每年能節(jié)省約200萬方天然氣。熄滅長明燈能夠有效的保護(hù)環(huán)境、降低能耗。火炬熄滅回收的建議:(1)回火設(shè)施