原稳装置轻烃罐区驰放气回收利用改造

王超 高明明(黑龙江省大庆油田化工有限公司东昊油气处理厂, 黑龙江 大庆 163000)

原稳装置轻烃罐区驰放气回收利用改造

王超 高明明(黑龙江省大庆油田化工有限公司东昊油气处理厂, 黑龙江 大庆 163000)

通过对目前原稳装置轻烃密闭装车流程的分析，查找轻烃储罐压力升高安全阀频繁起跳的原因，提出通过技术改造增加罐区驰放气回收利用系统，解决轻烃储罐压力升高问题，并对取得的经济效益进行分析。

轻烃;装车;驰放气;回收利用;不凝气

某原油稳定装置的主要产品为轻烃，通过密闭装车、汽运方式送往某石化公司乙烯二罐区，而二罐区通常采用氮气加压，密闭卸车的方式。本文主要分析了轻烃在装车过程中，部分氮气返回轻烃储罐，造成罐压力升高的原因及其产生的安全隐患，并提出了相关解决措施和取得的经济效益分析。

1 轻烃储罐压力升高安全阀频繁起跳的原因分析

某原稳装置每台轻烃储罐设安全阀两个，其中一个安全阀与装置放空系统相连起跳压力为0.43MPa，另一个安全阀直接对大气放空起跳压力为0.49MPa。储罐内轻烃通过离心泵抽出加压至1.0MPa左右进行装车，罐车气相通过气相平衡线连接到轻烃储罐，虽然在装车前必须要求将罐内氮气压力泄压至0.1MPa以下，但罐车内仍残留部分低压氮气，在装车过程中，氮气会通过气相平衡线返回到轻烃储罐，从而改变了轻烃罐内的气相分压，导致轻烃储罐压力不断升高，当轻烃储罐的压力超过0.43MPa时安全阀起跳，将罐内气体排放到装置放空系统中，并通过装置事故放空系统直排到大气中。

2 轻烃储罐压力升高安全阀频繁起跳存在的问题及安全隐患

由于轻烃储罐无可控制的泄压操作系统，所以一旦轻烃储罐压持续升高，系统泄压只能等到压力达到安全阀起跳压力后进行，如安全阀出现故障或不动作情况，储罐压力继续升高会造成第二道安全阀起跳，并将罐内气体直接对大气放空。因轻烃储罐内气体主要是氮气和烷烃的混合气，属于易燃易爆气体，经过事故放空系统缓冲后直排到大气中，此过程不仅造成了生产加工过程中的原料浪费，更重要的是存在火灾爆炸、环境污染等安全隐患。

2.1 轻烃储罐安全阀起跳频率分析

轻烃储罐压力与轻烃产量、罐车带气量、环境温度有直接关系，其中环境温度为最主要因素。一般情况下在轻烃产量较高、罐车带气量较多、环境温度较高的情况下轻烃储罐压力升高较快，安全阀起跳情况较为频繁。据统计，2016年自1至7月期间，轻烃罐安全阀起跳次数共计170次左右。

2.2 轻烃储罐内气体组成分析

通过对轻烃储罐内气体组分进行的气相色谱分析结果显示，轻烃储罐内气体的主要组成为氮气约占总体积的65.48%，含有少量的二氧化碳约为1.59%，其它组成部分均为各类烷烃约占总体积的32.93%。

2.3 轻烃储罐安全阀排气量计算

6台轻烃储罐总容量为1200m3，每次安全阀起跳时，一般储罐内内轻烃量约为700m3左右，气体存量约为500m3左右，储罐罐压为0.43MPa，起跳后压力可降至0.35MPa左右，由此可理论计算每次轻烃储罐排放气量。

依据气体状态方程式

计算出气体排放量：V放＝392m3

若以全年轻烃储罐安全阀起跳平均次数170次计算：

V总气体排放量=V放×170=66640m3

同时根据轻烃储罐内气体组成分析结果可计算出：

V烷烃气量= V总气体排放量×32.93%=21944.55m3

其中约20%的烷烃气经过不凝气系统处理后回收为轻烃产品，约80%烷烃气与天然气混合后作为加热炉燃料气。

3 解决轻烃储罐压力升高的工艺改造及效果

为解决轻烃储罐压力升高安全阀频繁起跳问题，结合装置现有的工艺条件和设备，对轻烃储罐气相系统增加一套驰放气回收利用系统，将轻烃罐区气相系统与不凝气系统连接，增加配套的压力调节回路，将轻烃储罐区驰放气导入不凝气系统，利用不凝气压缩机对驰放气进行处理，将驰放气内的烷烃部分压缩冷却，可得到约20%的回收轻烃，剩余的不凝气可做为加热炉燃料气使用。

3.1 驰放气回收利用系统的工艺流程

将2#轻烃储罐处气相平衡线与不凝气缓冲罐至凝析液罐气相线管线连接，安装配套压力调节系统，以实现驰放气的回收利用，具体的工艺流程为通过增加轻烃储罐驰放气回收利用系统，当轻烃储罐压力升高到0.40MPa时，可根据不凝气系统工作情况，在DCS系统上控制调节阀缓慢打开，将轻烃储罐内驰放气放空到不凝气系统，当轻烃储罐压力下降到0.35MPa时关闭调节阀；放空至不凝气系统的驰放气经不凝气缓冲罐D-106缓冲后，进入不凝气压缩机K-101进行压缩处理，经水冷器E-103冷却后进入三相分离器D-105进行气液分离，液相部分做为轻烃产品进入凝析液罐D-202储存，气相部分进入燃料气缓冲罐D-102与天然气混合后做为加热炉H-101燃料气使用。

3.2 驰放气回收利用系统实际运行效果

①通过控制轻烃储罐压力，使轻烃储罐压力保持在0.40MPa以下，解决了轻烃储罐安全阀频繁起跳问题。②有效的消除了轻烃储罐直接对大气放空的安全隐患，避免了对大气环境的污染。③减少了轻烃在存储过程中的损失。④增加了一部分装置自产燃料气量，相应减少了外购天然气使用量。

[1]宋少英.多组分天然气计量中气体密度计算研究[J].计量技术，2007.7.