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油罐烴蒸氣回收工藝在南堡油田人工島上的應(yīng)用

文檔作者：王法永文檔來(lái)源：中國(guó)石油冀東油田公司南堡油田作業(yè)區(qū)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年08月15日
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l工程建設(shè)與設(shè)計(jì)
Com,ucllon&amp;amp;DesignForProjeet
油罐烴蒸氣回收工藝在南堡油田人工島上的應(yīng)用
The Application of Tank’S Hydrocarbon Vapor Recovery Process in the Artificial Island
of Nanpu Oilfield
王法永
(中國(guó)石油冀東油田公司南堡油田作業(yè)區(qū)，河北唐山063200)
WANG Fa-yong
(NanpuOilfieldOperationDistricofPetroChinaJidongOilfieldCompany,Tangshan 063200，China)
【摘要】4一人工島生產(chǎn)的未穩(wěn)定原油儲(chǔ)存在5 000n13常壓固定頂儲(chǔ)油罐內(nèi)，通過(guò)計(jì)量，日損耗量達(dá)到2 00耐，由于原油的蒸發(fā)損
耗嚴(yán)重，對(duì)安全生產(chǎn)、環(huán)境以及員工的身體健康都是不利的，為此，選擇了適合妒人工島的烴蒸氣回收工藝。論文主要針對(duì)油罐烴蒸
氣回收工藝的流程、主要設(shè)備及其安全控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的介紹。
【Abstract]TheunstabilizedcrudeoilofNo．4artificialislandstoresin5 000m3atmosphericfixedtopstoragetank,thedailylossis2 ooo m3by
measuring,thelossofcrudeoilisseriousandunfavorableforthesafetyofproduction，theenvironmentandthehealthofthestaff,SOWC selectthe
hydrocarbonvaporrecoveryprocesswhichisfitedtoNo．4artificialisland．Thispapermainlyintroducesthereeyeleprocess，mainequipmentand
safetycontrolsystemoftank’shydrocarbonvapor．
【關(guān)鍵詞】烴蒸氣；損耗；壓縮機(jī)；控制系統(tǒng)
【Keywords]hydrocarbonvapour；loss；compressor；,controlsystem
【中圖分類號(hào)]TE242 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B 【文章編號(hào)】1007．9467(2017)09-0128．02
[DOI]10．136168．cnki．gcjsysj．2017．09．157
1引言
礦人工島為南堡油田下轄的一個(gè)采油區(qū)，擔(dān)負(fù)油氣生產(chǎn)、
油氣水三相分離、天然氣初步處理、原油拉運(yùn)等任務(wù)，其中，分
離出的未穩(wěn)定原油儲(chǔ)存在5 000m，常壓固定頂儲(chǔ)油罐內(nèi)，定期
將儲(chǔ)油罐內(nèi)原油通過(guò)油輪拉運(yùn)至陸地原油處理站進(jìn)行進(jìn)一步
處理。在儲(chǔ)油罐內(nèi)，原油的蒸發(fā)損耗嚴(yán)重，尤其是在儲(chǔ)存未穩(wěn)
定原油的常壓固定頂罐內(nèi)，除了大、小呼吸損耗，還有閃蒸損
耗，為了減少這部分損耗，有效的措施是采用適合南堡油田的
油罐烴蒸氣回收工藝，一方面回收大罐烴蒸氣有可觀的經(jīng)濟(jì)
效益，另一方面實(shí)現(xiàn)原油的密閉處理，可以減少大氣污染，改
善環(huán)境。
損耗，而且閃蒸損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于呼吸損耗量，油罐烴蒸氣揮發(fā)量
確定分為理論計(jì)算法和測(cè)量法，由于油罐烴蒸氣揮發(fā)量受溫
度、壓力等諸多因素的影響，理論計(jì)算復(fù)雜且不準(zhǔn)確，而現(xiàn)場(chǎng)
測(cè)量法更為精確，因此，選用旋進(jìn)漩渦流量計(jì)計(jì)量，作為油罐
烴蒸氣回收工藝設(shè)備選型的依據(jù)。
為了保證計(jì)量的準(zhǔn)確性，設(shè)計(jì)計(jì)量工藝流程，計(jì)量工藝
流程和設(shè)備為后續(xù)烴蒸汽回收工藝?yán)茫厥盏恼羝┙o加
熱器使用。設(shè)置補(bǔ)氣流程，補(bǔ)氣管線上的調(diào)節(jié)閥與油罐排氣
流程上的壓力傳感器聯(lián)動(dòng)，保證罐內(nèi)壓力處于微正壓且高于
微壓呼吸閥的開(kāi)啟壓力0．3kPa，使大罐長(zhǎng)期處于呼氣狀態(tài)，
通過(guò)2個(gè)流量計(jì)的差值準(zhǔn)確計(jì)量油罐烴蒸氣損耗量，經(jīng)過(guò)計(jì)
量，5 000m，原油儲(chǔ)罐烴蒸氣日揮發(fā)氣量約2 0001113。
2油罐烴蒸氣損耗計(jì)量
3油罐烴蒸氣回收工藝
礦人工島生產(chǎn)的原油經(jīng)三相分離器分離后直接進(jìn)入儲(chǔ)油
罐，壓力由0．4MPa降至常壓，除了大、小呼吸損耗，還有閃蒸
【作者簡(jiǎn)介】王法永(1982～)，男，山東濰坊人，工程師，從事采油工
藝技術(shù)研究。
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3．1工藝流程及主要設(shè)備
從油罐微壓呼吸閥排出的烴蒸氣經(jīng)管道輸送到氣液分離
器，氣液分離后的氣體進(jìn)入壓縮機(jī)入口皮囊，當(dāng)進(jìn)氣把皮囊鼓
脹升高到一定高度時(shí)，壓縮機(jī)啟機(jī)運(yùn)行，將揮發(fā)氣增壓后外排 能源工程設(shè)計(jì)f
EnergyD‘g婦e，iWDesinI
進(jìn)入天然氣處理系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)處理后的干氣一路供島上自用氣， 內(nèi)打開(kāi)進(jìn)行吸氣，氣體從閥底部通過(guò)有一定保溫作用，防止冬
另一路則通過(guò)調(diào)節(jié)閥補(bǔ)充到大罐內(nèi)，用來(lái)維持大罐的微正壓季閥結(jié)凍而失去安全保護(hù)作用行。
狀態(tài)，多余的干氣和大罐的揮發(fā)氣一同再次進(jìn)入烴蒸氣回收3．2．2皮囊液壓控制系統(tǒng)
系統(tǒng)依次循琢。，如圖1所示。在壓縮機(jī)進(jìn)口端設(shè)置皮囊，當(dāng)罐內(nèi)壓力出現(xiàn)微小變化時(shí)，
圖1 油罐烴蒸氣回收工藝流程
3．1．1微壓呼吸閥
油罐頂部設(shè)置的機(jī)械式呼吸閥開(kāi)啟壓力設(shè)置為正壓
1．795kPa、負(fù)壓0．295kPa，大罐呼吸閥無(wú)法保障大罐抽氣裝
置的安全、連續(xù)運(yùn)行，需在罐頂增設(shè)微壓呼吸閥，微壓呼吸
閥開(kāi)啟壓力設(shè)置為正壓0．3kPa、負(fù)壓0．1kPa，保證油罐壓力
在-0．1～0．3kPa范圍內(nèi)工作。
3．1．2緩沖皮囊
鑒于油罐烴蒸氣揮發(fā)的不連續(xù)性，為保證壓縮機(jī)入口的微
正壓，緩沖器選用具有柔性的橡膠皮囊，為保證皮囊的安全，控
制壓力在0．5kPa以下，皮囊容積為30m3，考慮撬裝和其聯(lián)動(dòng)控
制的精確性，選用皮囊尺寸為6 400mm×2 700mmxl 750mm，皮
囊房尺寸為6 500mmx2 800mmx2 050mm；緩沖時(shí)間不低于
4min，皮囊正常工作設(shè)置高度范圍為0．5～1．5m。
3．1．3天然氣壓縮機(jī)
壓縮機(jī)選用結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、振動(dòng)小的V型往復(fù)活塞式，
計(jì)量得到的原油儲(chǔ)罐烴蒸氣日揮發(fā)氣量約2 000m3，壓縮機(jī)的
設(shè)計(jì)排量取計(jì)量的油罐蒸氣損耗量的2倍，排量選擇3m3／min，
采用2級(jí)壓縮，額定轉(zhuǎn)速為730dmin，吸氣壓力微正壓，額定
排氣壓力0．45MPa，冷卻系統(tǒng)為風(fēng)冷式，壓縮機(jī)機(jī)組實(shí)現(xiàn)撬裝
模塊化。
3．2安全控制系統(tǒng)
為確保油罐和烴蒸氣回收工藝安全收氣、除了大罐原有
的液壓式呼吸閥和機(jī)械式呼吸閥外，配套以下互相獨(dú)立的安
全控制系統(tǒng)f目。
3．2．1微壓呼吸閥控制系統(tǒng)
微壓呼吸閥開(kāi)啟壓力設(shè)置為正壓o．3kPa、負(fù)壓0．1kPa，即
呼吸閥在壓力超過(guò)0．3kPa對(duì)外打開(kāi)排氣，低于一0．1kPa時(shí)，對(duì)
皮囊高度相應(yīng)升高或降低，皮囊高度
的變化通過(guò)差壓變送器傳送至PLC控
制變頻器頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)與排
量的控制，由于皮囊高度在0-176mm
變化，即輸入到自動(dòng)化控制系統(tǒng)的壓
力信號(hào)為0～l 760mm水柱，相對(duì)于大
罐壓力，輸入信號(hào)被放大，增加了靈敏
度，因此，控制更準(zhǔn)確、及時(shí)、可靠。
3．2．3水封罐安全控制系統(tǒng)
系統(tǒng)超壓，PLC控制系統(tǒng)和微壓呼吸閥同時(shí)作用都不能
解決時(shí)，在壓縮機(jī)前端設(shè)置水封罐來(lái)保障緩沖皮囊安全，當(dāng)水
封罐壓力達(dá)到0．5kPa時(shí)，水封罐排水泄壓，排出氣體進(jìn)入放空
系統(tǒng)。
3．2．4干氣補(bǔ)償系統(tǒng)
為避免因油罐內(nèi)負(fù)壓進(jìn)空氣而導(dǎo)致回收的烴蒸氣中氧氣
含量超標(biāo)對(duì)后續(xù)的天然氣處理帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)，烴蒸氣回收工藝中
設(shè)置干氣補(bǔ)償系統(tǒng)，當(dāng)壓縮機(jī)入口壓力低于0．05kPa時(shí)，補(bǔ)氣
管線上的調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟，利用天然氣處理后的干氣補(bǔ)氣。常規(guī)的
補(bǔ)氣流程設(shè)置在微壓呼吸閥出口，4。人工島補(bǔ)氣流程設(shè)置在
油罐原油入口，干氣的補(bǔ)入將溶解在原油中的烴蒸氣帶出，降
低了原油的飽和蒸汽壓，起了穩(wěn)定原油的作用。
4應(yīng)用效果
由于礦人工島原油儲(chǔ)罐是24h連續(xù)進(jìn)油，加之烴蒸氣回
收系統(tǒng)設(shè)置了緩沖氣囊，該工藝能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。烴蒸氣回收工藝
投產(chǎn)后，效果理想，平均日回收氣量2 000m3其中液化氣產(chǎn)量
0．26t，輕烴產(chǎn)量o．12t，年利潤(rùn)171萬(wàn)元。烴蒸氣回收工藝的投
用既節(jié)約了能源，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的目標(biāo)，又減少了大氣排
放，有利于安全生產(chǎn)和員工的身體健康。出
【參考文獻(xiàn)】
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29-31
【收稿日期12017．03—23

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