丘東輕烴火炬回收系統(tǒng)存在問題研究與對策

摘 要：本文主要針對丘東輕烴天然氣處理裝置火炬回收系統(tǒng)存在問題進(jìn)行分析研究，制定和實施了對火炬回收系統(tǒng)存在問題進(jìn)行整改的方案，同時保證了火炬回收系統(tǒng)安全平穩(wěn)的運(yùn)行，提高了經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

關(guān)鍵詞：火炬 現(xiàn)狀 回收 效益

中圖分類號：TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（b）-0094-01

吐哈油田丘東采油廠天然氣處理裝置火炬放空系統(tǒng)建于1999年，2005年丘東第二套天然氣處理裝置建成投產(chǎn)，放空系統(tǒng)并入已建放空系統(tǒng)。丘東天然氣處理裝置放空火炬系統(tǒng)由高壓和低壓放空兩部分組成，高壓放空氣和低壓放空氣由不同口徑的管線輸至火炬分液罐，在火炬分液罐匯合后再進(jìn)入火炬密封罐，然后至火炬筒放空。在2005年9月之前，火炬系統(tǒng)只承擔(dān)著丘東第一天然氣處理廠的放空，在2005年9月丘東第二天然氣處理廠投產(chǎn)以后，火炬系統(tǒng)承擔(dān)著兩個天然氣處理裝置的放空。第一天然氣處理廠的放空氣分為高壓放空氣和低壓放空氣，第二天然氣處理廠放空為高壓放空氣，放空管線與第一天然氣處理廠高壓放空管線相連后去放空火炬系統(tǒng)。在保證天然氣處理裝置安全平穩(wěn)的運(yùn)行前提下，為消滅放空火炬，有效減少資源的浪費，2007年丘東二廠建設(shè)一套放空氣回收裝置，當(dāng)年5月1#火炬回收壓縮機(jī)投運(yùn)，2012年增建2#火炬回收壓縮機(jī)，并于8月投運(yùn)，實現(xiàn)開一備一。

1 火炬回收壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)及工藝

螺桿壓縮機(jī)具有兩個旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子（陽轉(zhuǎn)子與陰轉(zhuǎn)子）裝在氣缸體內(nèi)，支于進(jìn)排氣座的軸承上。軸承和轉(zhuǎn)子體之間有軸封裝置，防止軸承的潤滑油漏入氣缸和氣缸內(nèi)氣體向外泄漏。陰陽轉(zhuǎn)子在吸氣端外側(cè)均有同步齒輪，保證螺桿齒型間持有正常的工作間隙。同步齒輪的速比與螺桿轉(zhuǎn)子齒數(shù)比相等。在每根轉(zhuǎn)子上還設(shè)有止推軸承，用來承受由吸入和排出壓力差所產(chǎn)生的軸向推力。

陰陽轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子外圓與氣缸體之間以及轉(zhuǎn)子端面與氣缸端面之間均保持極小的間隙，工作時互不接觸，不會摩擦也不需要潤滑。為了獲得轉(zhuǎn)子之間的間隙最小值，減小熱膨脹對間隙的影響，氣缸內(nèi)腔噴入適量的水控制氣體的出口溫度，使原本絕熱過程基本趨于等溫壓縮過程，并有效地提高容積效率和絕熱效率，從而減少功耗及降低噪音。

丘東二廠現(xiàn)有兩臺火炬回收壓縮機(jī)工藝如下：工藝氣經(jīng)吸氣膨脹節(jié)進(jìn)入壓縮機(jī)氣缸腔內(nèi)，經(jīng)壓縮后，在一定壓力和溫度下從氣缸內(nèi)排出，流經(jīng)排氣止回閥，進(jìn)入氣液分離罐然后排入工藝氣管網(wǎng)。氣液分離罐主要為了減少氣體脈動和氣液分離，液體經(jīng)過過濾和冷卻，循環(huán)使用。液位不足，可通過入口自動補(bǔ)液閥進(jìn)行補(bǔ)液；液位太高時，多余液體通過自動排液閥組自動排液，排出的液體用戶可回收再利用。兩臺機(jī)組采用的工藝存在以下區(qū)別。

1.1 壓縮后氣體采用的工藝不同

1#機(jī)噴淋水進(jìn)入壓縮機(jī)氣缸腔內(nèi)，與壓縮氣體一起排出，直接進(jìn)入到氣液分離罐，進(jìn)行氣液分離，液相經(jīng)水冷卻器冷卻后進(jìn)入機(jī)組循環(huán)利用。2#機(jī)壓縮后氣體先經(jīng)空冷器冷卻后，再進(jìn)入氣液分離罐進(jìn)行氣液分離，兩者相比較，2#機(jī)出口壓縮氣先冷卻，再分離，氣體攜帶的液相較少，同時排氣溫度較低，系統(tǒng)液量損失少。

1.2 冷卻系統(tǒng)不同

1#火炬回收壓縮機(jī)潤滑油和分離器分離出的液相均采用循環(huán)水冷卻，由于循環(huán)水含雜質(zhì)較多，多次造成油冷卻器和水冷卻器堵塞，換熱效果差，機(jī)組夏季運(yùn)行排溫高，需停機(jī)清洗。而2#火炬回收壓縮機(jī)潤滑油和壓縮后氣體采用空冷器冷卻。

2 系統(tǒng)存在的問題

冬季運(yùn)行時，兩機(jī)組開一備一。1#機(jī)組停運(yùn)，可以通過排凈機(jī)體、油冷卻器、水冷卻器、機(jī)體內(nèi)液體的方法，防止機(jī)組出現(xiàn)凍堵。但由于排空時間長，加之冬季氣溫太低，會造成冷卻水管線凍堵，造成機(jī)組啟機(jī)困難。另外，因為冬季冷卻水管線閥門關(guān)閉不嚴(yán)或出現(xiàn)內(nèi)漏，也會出現(xiàn)機(jī)體、機(jī)組油冷卻器、水冷卻器凍堵凍裂的風(fēng)險，將導(dǎo)致機(jī)組將無法運(yùn)行。

2#火炬回收壓縮機(jī)空冷方式，管束細(xì)且多，如果冬季長時間出現(xiàn)原料氣壓縮機(jī)故障停機(jī)造成火炬放空或2#火炬回收壓縮機(jī)停運(yùn)，因為出口氣帶有大量液體，停機(jī)后空冷器殘液無法徹底排放，將導(dǎo)致機(jī)組空冷器管束、機(jī)體及相關(guān)管線凍堵凍裂風(fēng)險。若出現(xiàn)凍堵?lián)p壞，一旦1#機(jī)組出現(xiàn)故障停機(jī)，2#機(jī)組將無法投入運(yùn)行，會造成火炬大量天然氣放空損失，同時，由于水質(zhì)比較硬，冷卻水管線電磁閥容易結(jié)垢，導(dǎo)致控制失靈。

3 解決方案

針對上述兩套機(jī)組存在的工藝差別，充分利用2#機(jī)組現(xiàn)有工藝，對1#火炬回收壓縮機(jī)提出工藝優(yōu)化方案。

改造后工藝流程為：將1#火炬回收壓縮機(jī)出口管線與2#火炬回收壓縮機(jī)出口空冷器入口管線相連，在1#火炬回收壓縮機(jī)進(jìn)分離器入口增加手閥進(jìn)行隔絕，1#火炬回收壓縮機(jī)出口壓縮氣進(jìn)入2#火炬回收壓縮機(jī)出口空冷器冷卻，冷卻后的氣體進(jìn)2#火炬回收壓縮機(jī)氣液分離器進(jìn)行氣液兩相分離，氣相進(jìn)工藝氣管網(wǎng)，2#火炬回收壓縮機(jī)氣液分離器排液管線與1#火炬回收壓縮機(jī)噴液管線相連。液相經(jīng)分離器排液管線進(jìn)1#火炬回收壓縮機(jī)噴液管線。

4 結(jié)論

通過對火炬回收系統(tǒng)的工藝改造，不僅大大減少了冷卻水用量，而且降低了冬季機(jī)組故障停機(jī)后出現(xiàn)凍堵的可能性，以及由于水質(zhì)問題導(dǎo)致的管線結(jié)垢，電磁閥控制失靈問題，提高了火炬回收壓縮機(jī)的運(yùn)行可靠性，減少了因故障停機(jī)造成的天然氣放空，減少了資源浪費，提高了經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

參考文獻(xiàn)

[1]壓縮機(jī)在火炬氣回收系統(tǒng)的選型淺析[J].壓縮機(jī)技術(shù).