丘陵联合站回收火炬放空天然气新流程

丘陵联合站回收火炬放空天然气新流程

一、火炬气排放及排放计算托哈-达巴联合站式火力田的每天消耗天然气，包括天然气泵的调压过程、装置和设备的气封闭气正常排放、从工艺装置排出的天然气和从燃烧长光灯排放的天然气。总面积约7400.09万hm。二、火炬气回收工艺流程未完善常规设计思路为:(1)新建火炬天然气回收压缩机、自动点火装置,火炬总管新建水封罐。(2)当正常生产时,利用水封罐对总管进行压力控制,同时启动火炬气回收压缩机从总管抽吸,将放空天然气回收增压后利用。(3)当出现故障情况时,放空气量超过火炬气回收压缩机能承受的最大回收量,放空天然气突破水封,自动点火装置检测到放空天然气后自动将火炬点燃,保证安全地放空燃烧。其工艺流程如图1。常规方案技术成熟,吐哈油田丘东气体处理厂、温米联合站就是用该方案回收火炬放空天然气,但是投资大。三、抽吸火炬放空天然气工艺设计思路中国船舶重工第七一一研究所经过对丘陵联合站的调研,发现运行中的一台低压天然气压缩机的进排气压力范围、工艺调节流程以及处理气体余量和火炬放空天然气的条件接近,遂产生了利用该压缩机完成回收火炬放空天然气的设想。其设计思路(图2)为:(1)利用现有的低压天然气压缩机抽吸火炬放空天然气。(2)在火炬总管和低压天然气压缩机之间设置联通管线,通过调节阀控制放空气的流动。(3)不设水封罐,在火炬总管上设置切断蝶阀,用该蝶阀控制总管压力。四、新方案的研究1.低碳压缩机吸油的可能性现场调研表明(表1):目前低压天然气压缩机组低负荷运行,通过打回流控制入口压力,富余能力可以达到8×102.压力稳定型火炬气自动点火控制利用运行中的天然气压缩机抽吸火炬放空天然气需要达到两个要求:一是不能破坏原有的运行工艺;二是能够自动控制火炬汇管压力。这需要通过新增一台自动调节阀来实现,其控制思路为:当火炬总管压力高于20kPa时,调节阀开始打开,将火炬系统压力稳定在20kPa以内。当火炬系统压力继续升高,达到40kPa时,调节阀立即关闭,停止抽气,防止憋停低压天然气压缩机。当火炬系统压力继续升高,高于50kPa时,表示低压天然气压缩机没有能力再抽吸火炬汇管中的天然气,蝶阀打开同时自动点火。当火炬系统压力回落到5kPa时,火炬汇管蝶阀自动关闭,调节阀检测到火炬总管压力高于20kPa时,抽吸火炬放空天然气启动。3.用蝴蝶切断阀的可行性为了实现快速切断或打开,可以使用球阀或蝶阀。近几年蝶型阀门制造技术成熟,泄漏等级可以达到0.5‰,满足小于20Nm五、新计划的执行1.设计参数火炬总管压力为0~50kPa;火炬气温度为-5~50℃;放空天然气量为0~20000Nm2.轻烃装置入口分离器正常工况下:放空天然气——低压天然气压缩机——轻烃装置入口分离器。事故工况下:放空天然气——分液罐——气动蝶阀组——阻火器——火炬头。3.火炬系统及低压系统新建气动蝶阀组DN500;新建爆破片回路DN500,新建火炬阻火器1套,新建自动点火系统2套,新增低压天然气压缩机入口流程、调节阀以及压力检查点,新建FCS控制系统1套,新建UPS1套。4.火炬系统启动点火(1)当火炬总管压力高于20kPa时,火炬调节阀开启,火炬汇管压力稳定在20kPa以内。(2)当总管压力逐渐减小到10kPa以下时,火炬调节阀关闭,保持低压天然气压缩机入口压力不至于过低;当火炬总管压力逐渐增大直至超过40kPa时,火炬调节阀关闭,保持低压天然气压缩机入口压力不至过高。(3)当总管压力低于5kPa时,火炬气动蝶阀关闭,火炬自然熄灭。(4)当总管压力大于50kPa时,监控系统报警,火炬气动蝶阀自动开启,自动点火系统启动点火程序,直到点火成功。(5)当总管压力超过100kPa时,作为保险措