李 康 銳 任 音 南 宋 阿陽 張賢波曹宏張波

（1.中國石油塔里木油田分公司；2.中鐵一局集團(tuán)第四工程有限公司）

多方位優(yōu)化系統(tǒng)降低火炬放空損失*

李 康 銳1任 音 南1宋 阿陽2張賢波1曹宏1張波1

（1.中國石油塔里木油田分公司；2.中鐵一局集團(tuán)第四工程有限公司）

出于安全的考慮，油田把不能利用或者難以利用的伴生氣通過火炬點(diǎn)燃排放到大氣中，不僅浪費(fèi)了資源，也污染了環(huán)境。新疆某天然氣處理廠通過工藝改造等措施，使火炬放空量大大減少，不僅實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排，降低了對環(huán)境的污染，而且還取得了較高的經(jīng)濟(jì)效益。

伴生氣 火炬 放空量

新疆油田某天然氣處理廠共管理4套天然氣裝置 （120× 104、 86× 104m3天 然 氣 處 理 裝 置 ， 80× 104m3氣舉裝置和天然氣增壓站）。120×104m3裝置外輸氣經(jīng)增壓站升壓至 4.0MPa 后與 86×104m3天然氣處理裝置處理氣一起進(jìn)入外輸管網(wǎng)。隨著裝置的老化，四套天然氣處理裝置相繼暴露出了各種問題，裝置的放空量日益加大，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。通過對火炬放空量一年的摸排，結(jié)果表明未進(jìn)行火炬管理前，火炬每天放空量約為 5700m3。對火炬進(jìn)行管理，通過技術(shù)攻關(guān)降低火炬放空量，這項(xiàng)工作刻不容緩。火炬放空系統(tǒng)流程見圖1。

圖1 某天然氣處理廠火炬放空系統(tǒng)

1 原因分析

通過采用魚骨分析法繪制因果圖，見圖2。

如圖2所示，我們從人、機(jī)、料、法、環(huán)幾個方面進(jìn)行分析，影響火炬放空量的因素主要有以下幾點(diǎn)。

圖2 末端因素分析圖

1.1操作人員技能欠缺

操作人員技能欠缺，操作不當(dāng)可能會造成火炬放空量增大。為了進(jìn)一步驗(yàn)證，我們通過現(xiàn)場考查操作人員的操作技能及應(yīng)急處理的熟練程度，發(fā)現(xiàn)員工操作熟練，查看崗位培訓(xùn)記錄，發(fā)現(xiàn)記錄詳細(xì)，故操作人員的技能欠缺并非是造成火炬放空量增大的要因。

1.2閃蒸氣管線流通量小

通過查閱崗位報(bào)表并與崗位員工進(jìn)行溝通后發(fā)現(xiàn)，未投脫硫站之前，未發(fā)生過容器安全閥起跳事件，投運(yùn)脫硫站之后，頻繁發(fā)生分離器安全閥起跳事件。經(jīng)分析，投運(yùn)脫硫站后，天然氣產(chǎn)量由原來的 20×104m3增加到 80×104m3左右，造成閃蒸氣產(chǎn)量大幅度增加。原設(shè)計(jì)使用的閃蒸氣管線管徑為DN40， 管 徑太小無 法 滿 足 脫 硫站投運(yùn)后的處理量[1]。

1.3部分調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏

為了驗(yàn)證場站內(nèi)所有調(diào)節(jié)閥是否存在內(nèi)漏現(xiàn)象，我們安排操作人員對所有調(diào)節(jié)閥逐一判斷。通過調(diào)節(jié)閥門開度發(fā)現(xiàn)，當(dāng)部分閥門全關(guān)時，閥后管線還有聲音。由此判斷出閥門可能存在內(nèi)漏。同年檢修期間將閥門拆卸檢查，發(fā)現(xiàn)部分調(diào)節(jié)閥及氣舉壓 縮機(jī)排液 閥 確 實(shí) 存 在內(nèi)漏現(xiàn) 象[2]。

1.4丙烷系統(tǒng)發(fā)生故障對空排放

120×104m3制冷機(jī)組在每次加潤滑油時或機(jī)組維修保養(yǎng)時，都需要通過丙烷對空排放的方式對油分離器泄壓，造成了丙烷不必要的浪費(fèi)。2010年 3月 4-K3 油液位低報(bào)停機(jī)，于是對油分離器丙烷全部放空以加注潤滑油，造成了火炬放空量急劇增加。

2 解決方案

2.1改造閃蒸氣管線

將集氣區(qū)三相分離器和醇烴三相分離器產(chǎn)生的閃蒸氣連接到至 120×104m3天然氣裝置的入口管線上，同時增大管徑，加裝調(diào)節(jié)閥，既解決了閃蒸氣系統(tǒng)憋壓致使安全閥起跳的問題，又使閃蒸氣及烴組分有效回收利用，節(jié)約了資源，見圖3、圖4。

圖3 閃蒸氣管線改造前

圖4 閃蒸氣管線改造后

2.2解決內(nèi)漏閥門

排查內(nèi)漏閥門，解決閥門自身問題導(dǎo)致的放空。經(jīng)排查放空排放點(diǎn)共 97 個，存在 11 處漏點(diǎn)，對漏失點(diǎn)閥門進(jìn)行了現(xiàn)場技術(shù)攻關(guān)。檢修期間，更換了內(nèi)漏量較嚴(yán)重的高壓原料氣放空調(diào)節(jié)閥、外輸放空調(diào)節(jié)閥。為兩臺氣舉機(jī)組的一級、二級增壓管線增加支撐點(diǎn)，避免管線共振而造成疲勞損壞，有效降低了放空及氣舉機(jī)的振動大問題，見表1。

表1 內(nèi)漏閥門記錄表

2.3改造丙烷系統(tǒng)

增加了一臺丙烷倒換泵，確保在制冷系統(tǒng)投運(yùn)時，縮短制冷系統(tǒng)各緩沖罐建液時間，避免丙烷的大量損耗。

2.4改進(jìn)自動化檢測系統(tǒng)

在操作間增加部分監(jiān)測點(diǎn)的報(bào)警設(shè)置，加強(qiáng)天然氣處理裝置運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)控，加強(qiáng)對易漏閥門、管線及設(shè)備的監(jiān)控，保證裝置的正常運(yùn)行［2］。

3 結(jié)論

1）通過近一年的努力，火炬管理取得了成效。在此后運(yùn)行的時間里，裝置運(yùn)行安全平穩(wěn)，期間未進(jìn)行過任何停產(chǎn)改造。

2）天然氣裝置每日放空量由改造前的 5000m3以 上控制 在 400m3左 右 （主 要 是長明 燈正常 用氣），全年減排天然氣量約為 154×104m3，創(chuàng)造效益 193萬元。

［1］ 王 淑 娟.天 然 氣 處 理 工 藝 技 術(shù)［M］.北 京:石 油 工 業(yè) 出 版社,2008:5-120.

［2］ 王遇冬.天然氣處理與安全［M］.北京:中國石化出版社, 2008:10-200.

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.005.016

2012-11-26）

李康銳，2008年畢業(yè)于西南石油大學(xué) （化學(xué)工程與工 藝 專 業(yè)）， 主 要 從 事 油 氣 開 采 工 作 ， E-mail： lkr04041256@126. com，地 址：新疆 庫爾勒市 塔里木油 田公司 開 發(fā)事業(yè) 部 塔中作 業(yè)區(qū)，841000。

塔中油田管線更換及計(jì)量系統(tǒng)改造工程，設(shè)計(jì)證書編號：A121001544。