蘇里格氣田天然氣處理廠調(diào)查報告

20世紀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準,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年投入運行,火炬長明燈一直未熄滅,造成較大的浪費,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度。APIRP521標準中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?；鹁纥c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?；鹁骖^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?；鹁嫒紵鞑考?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?；鹁嫦到y(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氣體的使用。(2)氮氣微正壓蘇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避免空氣進入筒體,微正壓保護氣體可以采用天然氣和氮氣。在火炬熄滅后,不采用天然氣作為微正壓保護器,影響大氣環(huán)境。在氮氣源充足的條件下可以考慮采用氮氣微正壓保護。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,當筒體內(nèi)含氧量升高明顯時,提高氮氣的流量,確?；鹁嫱搀w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,可以進一步來了解空氣進入筒體內(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)對氮氣流量進行調(diào)節(jié),確保筒體內(nèi)可燃氣體與空氣的混合比例低于爆炸下限。(2)增加流量計進入火炬筒體前增加一套流量檢測儀表,準確可靠的流量計可以確?；鹁娣趴諘r能有效監(jiān)測。設(shè)計流量與點火系統(tǒng)連鎖,當處理廠放空時,可以自動點火,確?；鹁鏆饧皶r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,放空氣體進入火炬筒進行燃燒?？紤]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,放空氣體進入氣柜增壓進入低壓燃料氣系統(tǒng)進行回收利用。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,需要進行筒體保溫,水封罐需要連續(xù)補充工業(yè)水,冬季補水較困難。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,放空氣體進入氣柜。電動球閥設(shè)置連鎖控制功能,當放空管網(wǎng)壓力達到設(shè)定值時,電動球閥會通過自動連鎖觸開關(guān),火炬氣則通過閥進人高壓火炬點火燃燒,當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人火炬筒體進行燃燒,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、爆破片必須進行嚴格試驗,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環(huán)境、降低能耗。火炬熄滅回收的建議:(1)回火設(shè)施