集气站中的火炬安全性分析说课

集气站中的火炬安全性分析说课2023/10/30

2小组概况小组概况性别职称组内分工女36大学工程师组长男28大学助工副组长女31大学工程师组员男25大学助工组员男26大学助工组员男25大学助工组员2023/10/30

3第一部分选题理由第二部分现状调查第三部分确定目标第四部分原因分析第五部分要因验证第六部分制定对策及对策实施第七部分效果检查第八部分巩固措施第九部分体会与下一步打算2023/10/30

4选题理由

第二采气厂榆林天然气处理厂含油含醇污水处理装置始建于2003年，当年建成1#装置100m3/d，2004年建成2#装置150m3/d。由于对污水的性质认识不够全面，污水处理系统运行不正常，经常出现过滤器、换热器、精馏塔塔板等结垢堵塞现象，影响了甲醇回收装置的处理效率和处理能力，造成回注污水质量不达标。经过对运行中存在问题的细致分析，我们成立了“甲醇污水处理装置工艺改造QC小组”，确定了2006年甲醇污水处理装置技改方案，通过此次技术改造彻底解决制约污水处理系统正常运行的瓶颈，确保改造后系统正常、高效运行。2023/10/30

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榆林气田含油含醇污水处理主体工艺主要由污水预处理工艺、甲醇回收工艺、污水回注工艺三部分组成。㈠应用工艺技术现状调查2023/10/30

6㈡存在问题

1、污水预处理工艺存在问题⑴加药箱为单筒箱，污水预处理药剂配制时至少需要搅拌40分钟，当加药箱中配好的药剂用完以后，需停下来再配药，大约需要一个小时，这段时间里不能保证药剂的及时加入；⑵在用的某些加药管线与药剂性质不匹配，容易造成加药管线腐蚀刺漏。

⑶污水预处理除油不彻底，压力除油后污水含油量达50mg/l，影响了后续生产的正常运行，

⑷转水收油过程中5m3凝析油地埋罐经常发生溢罐现象，已不能满足生产的需要。现状调查2023/10/30

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2、甲醇回收系统存在问题

⑴由于污水预处理不彻底，造成甲醇精馏装置结垢、腐蚀严重;⑵由于发泡的影响，2#塔塔底水循环不顺畅;⑶精细过滤器反冲洗流程没有接通，人工清洗，增大了员工工作量;⑷1#塔实际处理能力60～70m3/d，达不到设计处理能力100m3/d。

3、污水回注系统存在问题回注污水中机杂（10mg/l）和油份（大于50mg/l）含量超标，造成注水井压力上升较快。截至2006年底污水回注压力上升至13.3MPa，污水回注矛盾突出。回注井2006年压力曲线图

甲醇回收精馏装置

现状调查2023/10/30

8活动目标

针对目前甲醇污水处理装置存在的诸多问题，对装置进行工艺改造，彻底解决污水预处理效果不理想、精馏塔处理量达不到设计值、回注水机杂油份超标等问题。工艺改造预期达到的目标：⑴污水预处理后油份含量≤30mg/L；⑵回注水机杂含量≤5mg/L；⑶回注水油份≤30mg/L；⑷回注水PH值6.72～9.0，总铁≤3mg/L；⑸1#塔处理量4.2m3/h，2#塔处理量6.2m3/h；⑹塔顶产品甲醇含量≧90%，塔底废水甲醇含量≦0.1%。2023/10/30

9原因分析

“甲醇污水处理装置工艺改造”QC小组成员对含油含甲醇污水在处理过程中，经常出现过滤器、换热器、精馏塔塔板结垢、堵塞现象，甲醇回收装置运行不平稳，实际处理能力达不到设计能力，污水预处理加药系统运行不正常、除油效果不好等诸多问题，进行了深入的调查分析，找出了以下几方面的影响因素，绘制出因果图。2023/10/30

10原因分析设备材料工艺流程人影响污水处理装置正常运行的原因操作责任心不强

加药系统设计不合理

精馏塔塔板效率低处理能力不够目前的5m3凝析油地埋罐不能满足生产需要

2#塔塔底重沸器循环不畅

工艺流程不合理导致污水沉降时间不够

加药量不合适药剂选型不合理污水回注前无过滤装置

精细过滤器无酸洗流程

污水预处理无加热流程2023/10/30

11要因验证要因验证表序号影响因素要因确认结论1责任心不强岗位人员因奖惩分明，工作积极性较高否2加药系统设计不合理目前的加药箱为单筒箱，且无搅拌系统是3凝析油地埋罐过小目前凝析油地埋罐经常出现溢罐现象，导致系统除油效果差是4塔板效率低，处理能力不够筛孔塔板开孔率不够，塔板间距过小，精馏效果不好，处理量提不起来是52#塔底重沸器循环不畅2#塔底温度提不起来，精馏效果不好是6预处理工艺流程不合理污水加药前后沉降时间不够，除油、除杂效果不好是7污水预处理无加热流程絮凝药剂的最佳反应温度为20-30℃，目前污水只有10-20℃是8污水回注前无过滤装置塔底废水指标合格时，回注水亦指标合格否9精细过滤器无酸洗流程过滤器堵，员工工作量大否10药剂选型不合理药剂的选型直接影响絮凝效果，影响塔进料浊度是11加药量不合适多次做实验摸索过加药量否2023/10/30

12要因验证

根据小组成员对污水处理装置的现状调查及隐患分析，确认出影响污水处理装置正常运行，回注水超标的主要因素为：⑴加药系统设计不合理，预处理药剂混合不均匀，化学反应不充分；⑵5m3凝析油地埋罐不能满足生产需要，经常出现溢罐现象，影响除油效果；⑶两个精馏塔的筛孔塔板效率低，处理能力不够，导致精馏塔处理能力达不到设计值；⑷2#塔底重沸器循环不畅，导致塔底温度提不起来，精馏效果不好；⑸预处理工艺流程不合理，导致污水沉降时间不够，除油效果不好；⑹污水预处理无加热系统流程，药剂絮凝效果不好；⑺药剂选型不合理，絮凝杂质效果不好。2023/10/30

13制定对策及对策实施

找出影响污水处理装置正常生产，导致塔底水甲醇超标的影响因素后，经小组成员集体讨论，一致认为要进行改造，并制定了详细、切实可行的改造方案，旨在通过此次技术改造要彻底解决制约污水处理系统正常运行的瓶颈，确保改造后系统正常、高效运行。并联合西安石油大学对含油含醇污水进行分析，筛选出适合榆林气田污水预处理的药剂。2023/10/30

14㈠污水预处理部分改造项目1、将2005年新建的2具沉降罐流程调整为调节罐，并增加排油控制，通过检测调节罐内油层的厚度及时排油。原卸车池转水泵排量由12.5m3/h更换为30m3/h；

2、在压力除油器前增加加热流程，控制除油器、反应器、沉降罐温度在20-30℃，确保加药沉降反应的有效进行。制定对策及对策实施2023/10/30

153、更换原有加药箱、加药泵及加药管线；

4、原5方埋地转油罐调整为乳化油罐，新建12方埋地转油罐。增加凝析油罐排污乳化油处理流程；

5、调整加药流程，调整后的加药先后顺序为NaOH（PH值调节剂）、除铁剂、聚合氯化铝（絮凝剂）、有机阳离子聚合物（助凝剂）。㈠污水预处理部分改造项目制定对策及对策实施2023/10/30

16㈠污水预处理部分改造项目卸车池气田含醇污水压力除油器反应器1#2#1#2#污水提升泵350m3原料水罐加药NaoH除铁剂

含醇污水预处理工艺流程（改造后）去给料泵3#4#加热器12m3地埋罐电动执行器转油泵60m3凝析油罐5m3地埋罐搅拌器破乳剂去装车鹤臂助凝剂混凝剂制定对策及对策实施2023/10/30

17㈡甲醇回收装置改造项目

1、将精馏塔的现有筛孔塔板替换为斜孔塔板，提高塔板效率；2、将2#精馏塔塔底“釜式”循环改为泵强制循环；3、更换1#装置精细过滤器，增加精细过滤器酸洗流程。斜孔塔板实物图

2#精馏塔底强制循环泵

制定对策及对策实施酸洗增压机2023/10/30

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斜孔塔板的特点：斜孔塔板是筛孔塔板的另一形式，见右图：斜孔宽10～20m，长10～15mm，高6mm。气体从斜孔水平喷出，相邻两孔的孔口方向相反，交错排列，液体经溢流堰供至塔板(堰高30mm)，与气流方向垂直流动，造成气液的高度湍流，使气液表面不断更新，气液充分接触，传质效果较好，净化效率高，不易堵塞，每层筛板阻力约为400～600Pa。具有生产能力大、塔板效率高、操作弹性大等特点。斜孔板吸收塔结构示意图1、6—溢流堰2、3、5—斜孔4—斜孔板制定对策及对策实施2023/10/30

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1、脱甲醇废水进回注罐前增加压紧式改性纤维球过滤器流程；

2、将2005年新建回注井接地面流程至污水处理厂院内。塔底水塔底出水泵注水泵注水井卸车池反冲洗泵

过滤器回注罐㈢回注系统改造项目改造后流程图改性纤维球过滤器制定对策及对策实施2023/10/30

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通过大量实验，得出含油含醇污水预处理药剂优化配方如下：①pH值调节剂为NaOH，pH值最佳范围为7.5～8.0；②除铁剂为DOS，加量为0.10～0.15mL/L；③混凝剂为PAC，加量为30～50mg/L；④助凝剂为有机阳离子聚合物，加量为1.0～1.5mg/L；⑤反应时间大于0.5小时。⑥加药顺序：pH值调节剂、除铁剂、混凝剂、助凝剂。

制定对策及对策实施2023/10/30

21效果检查1、污水预处理运行效果

含醇污水改造项目施工结束后，经过精心组织，编写考核试验方案，于2006年11月27日开始进行污水预处理单元考核试验，并在此过程中调整精馏塔操作，优化操作参数，摸索两个精馏塔的最大处理量。

卸车池压力除油器压力除油器调节罐调节罐管道混合器管道混合器管道混合器反应罐管道混合器原料罐原料罐粗过滤器热交换器精细过滤器甲醇回收系统PH调节剂除铁剂絮凝剂助凝剂

各种药剂的加药位置示意图2023/10/30

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依据改造后转水泵及加药泵的排量，在现场试验中，各种药剂的加量分别为：PH调节剂62.5mg/L，将pH值控制在7.2～8.0；除铁剂80～150mg/L；絮凝剂30～60mg/L；助凝剂1.0～2.0mg/L。药品名称配制浓度及方法除铁剂100％除铁剂：将购买来的除铁剂（双氧水）直接加入到储药箱中，不稀释、不搅拌(注意储药箱的密封，防止药剂中有效成分的挥发)。氧氧化钠6％NaOH：称取25kg的氢氧化钠，加入到事先已经放好400L水的加药箱中，开动搅拌机搅拌40分钟后停止搅拌。等储药箱药剂快用完时直接放入储药箱中即可。有机阳离子聚合物(白色)0.2％有机阳离子聚合物：称取0.8kg的有机阳离子聚合物，加入到事先已经放好400L水的加药箱中，开动搅拌机搅拌40分钟后即可。此药于前一天配置，第二天继续搅拌40分钟后放入到储药箱中即可。聚合氯化铝(黄色)2.5％聚合氯化铝：称取10kg的聚合氯化铝(黄色固体粉末)，加入到事先已经放好400L水的加药箱中，开动搅拌机搅拌40分钟停止搅拌。等储药箱药剂快用完时直接放入储药箱中即可。缓蚀阻垢剂6％缓蚀阻垢剂：称取25kg的缓蚀阻垢剂，加入到事先已经放好400L水的加药箱中，开动搅拌机搅拌40分钟停止搅拌。等储药箱药剂快用完时直接放入储药箱中即可。预处理药剂的配制效果检查2023/10/30

23采样日期污水的pH值污水中的总铁含量(mg/L)污水的浊度处理前处理后处理前处理后处理前处理后11月27日6.146.44123.8647.5312146.111月28日6.346.9723.7610.42267.9911月29日6.487.4247.5411.884697.5311月30日6.767.0423.778.36100025.1912月1日6.727.7132.68019128.4312月1日6.367.1665.362.96340512月2日6.307.5666.781.56560612月4日6.357.4752.342.097805.3312月5日6.4117.8126.671.316204.212月6日6.498.3327.920.923402.5312月7日6.458.2529.31.462453.20

从表中数据可以看出预处理加药正常后，污水PH值升高，总铁含量和浊度明显下降，从而进塔原料水的悬浮杂质减少，且污水处理装置改造后于2006年11月11日投产，运行至2007年2月，两个多月以来没有出现过后续管线、设备堵塞问题，而改造前则是1个月至少堵塞两次。

预处理加药效果对比效果检查2023/10/30

242、精馏塔改造后实际运行效果

改造后2#精馏塔于2006年11月11日投产运行，1#精馏塔于2006年12月22日投产运行。

1#精馏塔运行数据

时间处理量m3/h进料含醇％进料温度℃进料压力Mpa塔顶压力Mpa塔顶温度℃回流量m3/h塔底压力MPa塔底温度℃产品甲醇%塔底水含醇%12.222.7351.3847.00.010.00967.90.280.0493.296.810.2512.253.0255.4948.60.010.00868.50.160.0498.295.830.0612.262.0655.5648.70.010.00968.70.180.04100.296.270.0712.273.1553.4557.40.010.00768.20.230.05100.697.90.0512.282.0853.7953.20.010.00968.50.200.04101.294.60.1012.293.0653.9285.60.0150.0168.70.200.042100.894.330.0712.302.8055.2565.150.010.00669.100.600.043103.397.90.0912.313.453.7960.270.010.00270.480.700.059105.3998.210.051.11.9254.8689.490.010.00467.990.470.035101.394.810.061.163.0858.2063.900.010.00269.30.380.048102.694.320.081.174.1061.6261.620.010.00368.90.300.03100.296.320.061.184.0753.2949.80.010.00468.70.920.02100.590.970.101.194.6854.7346.780.010.00568.90.270.022100.795.280.071.204.9254.8340.630.0150.00969.50.900.022100.697.210.081.214.4855.3840.860.0150.00769.60.460.02100.495.790.041.224.0253.5243.050.010.00470.30.500.03100.497.650.10效果检查2023/10/30

252#

精馏塔运行数据2、精馏塔改造后实际运行效果时间处理量m3/h进料含醇％进料温度℃进料压力Mpa塔顶压力Mpa塔顶温度℃回流量m3/h塔底压力MPa塔底温度℃产品甲醇%塔底水含醇%11.286.455.6849.60.010.00964.60.360.0410191.560.9811.296.341.5550.10.010.00766.30.360.0410193.120.0611.305.9150.3550.40.010.00466.40.360.0410194.820.0112.103.0450.0157.60.010.00866.01.880.059590.230.0212.113.250.7753.30.01065.31.540.0593.688.150.0812.134.2957.4250.10.010.00269.61.520.0410195.510.0712.144.3355.5759.60.010.00468.91.410.0410296.130.0112.154.9856.7459.70.010.00466.21.100.059896.580.0812.184.5342.9358.60.010.00665.80.930.0410096.70.0912.224.4651.3865.70.010.00667.30.780.0510196.840.0612.234.2650.8450.10.010.00867.20.720.039993.320.0312.314.1254.7454.050.010.00667.650.980.04103.797.580.081.236.448.2861.920.0150.00969.942.840.04102.0390.220.071.246.6452.0243.160.0150.0167.620.980.04103.094.330.10效果检查2023/10/30

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⑴改造后斜孔塔板应用效果比较好，发挥了生产能力大、塔板效率高、操作弹性大等特点，两个精馏塔的处理能力均能达到设计值，缓解了冬季供气高峰期污水处理任务紧迫的局面，2006年冬季一直是一个塔运行，一个塔备用。⑵塔顶产品含醇度明显提高，一般在95%左右，提高了污水中甲醇回收率。⑶塔底水中甲醇含量达标，解决了污水回注的环保问题。

2、精馏塔改造后实际运行效果效果检查2023/10/30

273、污水回注系统运行效果评价

装置改造在回注系统增加了改性纤维球过滤器，投用后进行了纤维球过滤器前后污水中机杂、油含量、甲醇含量分析对比。

回注系统运行效果对比日期纤维球过滤器前纤维球过滤器后污水中悬浮固体含量(mg/L)污水中总凝析油含量(mg/L)甲醇含量%（w）污水中悬浮固体含量(mg/L)污水中总凝析油含量(mg/L）