1工藝方案

火炬氣系統(tǒng)壓力低，氣，液利用自壓回收時壓力不足，易與空氣接觸，容易形成爆炸極限及回火危險，且存在氣量不穩(wěn)，物性組成復(fù)雜，多變等因素，是設(shè)計中需要綜合考慮的因素。通過綜合分析，*終選擇采用變頻內(nèi)冷螺桿壓縮機(jī)增壓技術(shù)，并配套先進(jìn)的自動化控制措施圓滿解決了這些難點。

　　1.1工藝流程簡述

來放空氣0.01～0.02MPa，經(jīng)過濾器除去較粗雜質(zhì)后進(jìn)入螺桿壓縮機(jī)增壓到0.3MPa以上，70℃；然后進(jìn)入干式空冷器冷卻至40～50℃，進(jìn)入氣液分離器進(jìn)行氣液分離。氣相一部分去加熱爐做燃料氣，一部分進(jìn)40×104 Nm3 /d處理裝置壓縮機(jī)預(yù)分離器入口進(jìn)行再回收。氣液分離器氣相出口設(shè)有回流閥組，壓縮機(jī)機(jī)組采用變頻調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)速根據(jù)來氣壓力和流量自動控制。

　　保證螺桿壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速和排量在正常工況范圍內(nèi)，并保持壓縮機(jī)入口管段處于微正壓狀態(tài)，使水封罐內(nèi)水不倒流入放空總管，流程框圖如圖1所示。

　　1.2關(guān)鍵設(shè)備選用

火炬氣回收核心設(shè)備是壓縮機(jī)，壓縮機(jī)的正確選擇是直接關(guān)系到項目的投資大小，生產(chǎn)效率，及運行成本。目前，國內(nèi)油田常用的壓縮機(jī)有往復(fù)式壓縮機(jī)和離心式壓縮機(jī)，螺桿壓縮機(jī)使用較少；國外還增加使用了液環(huán)式壓縮機(jī)和軸流式壓縮機(jī)。以下對國內(nèi)三種壓縮機(jī)做性能比較：從表1可以看出，螺桿壓縮機(jī)在其適用的的領(lǐng)域內(nèi)具備明顯的優(yōu)勢，尤其是在小排量，大壓縮比及入口介質(zhì)含液，雜質(zhì)的場合，其效率，投資，運行，維護(hù)的優(yōu)勢是其它類型壓縮機(jī)不可比擬的。即使存在含硫工況，也只是將壓縮機(jī)氣缸，陰，陽轉(zhuǎn)子等內(nèi)件選用抗硫材料即可。本項目采用雙螺桿壓縮機(jī)，實現(xiàn)氣液同吸，避免了入口設(shè)大型氣柜或洗滌罐等設(shè)備，采用內(nèi)冷（水）解決排氣溫度高，噪音大等問題。

　　1.3自動化控制方面

本項目儀表控制系統(tǒng)采用PLC控制系統(tǒng)，并與處理站已建DCS系統(tǒng)通過RS485接口進(jìn)行通訊，實現(xiàn)統(tǒng)一管理，實時調(diào)配，放空火炬區(qū)水封罐設(shè)置自動補(bǔ)水管路，并為火炬凝液泵設(shè)置自動停泵設(shè)施，保證火炬氣優(yōu)先為螺桿壓縮機(jī)抽吸的同時避免空氣進(jìn)入回收氣系統(tǒng)。水封罐液位控制與壓縮機(jī)入口壓力檢測實行連鎖，保證了系統(tǒng)運行的可靠。壓縮機(jī)及空冷器均通過變頻器控制，根據(jù)壓縮機(jī)排氣量，排氣溫度，分離器液位而自行調(diào)整葉輪轉(zhuǎn)速。

　　2新技術(shù)的應(yīng)用

本項目采用了較多新技術(shù)，新應(yīng)用，歸納起來有以下幾點：（1）雙螺桿壓縮機(jī)技術(shù)，壓縮機(jī)及空冷器均采用變頻技術(shù)控制排量，溫度；（2）壓縮機(jī)內(nèi)部自動補(bǔ)充冷卻水技術(shù)；（3）壓縮機(jī)回流氣技術(shù)，提高了生產(chǎn)安全性；（4）氣液分離器冷卻液回流技術(shù)，節(jié)省了冷卻水耗量，降低了運行成本；（5）水封罐自動補(bǔ)水技術(shù)，提高了生產(chǎn)安全系數(shù)；（6）火炬凝液泵自動停泵技術(shù)，既保證生產(chǎn)安全可靠性又方便操作；（7）埋地污油罐壓油氣技術(shù)在火炬氣回收項目中的新應(yīng)用，保證了回收放空氣的同時回收了放空系統(tǒng)的污液；

　　3結(jié)語

本項目投產(chǎn)成功后，輪南聯(lián)合處理站每天回收天然氣約4×104 Nm3，回收天然氣凝液約20m3，經(jīng)濟(jì)效益，環(huán)保效益明顯。本項目對國內(nèi)陸上油田回收放空氣提供了一個較好素材，可以加以推廣運用，其經(jīng)濟(jì)效益，環(huán)保效益，社會效益十分巨大。