大罐抽气装置应用效果评价

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摘要：采油过程中，经常会有伴生气的产生，在原始的生产工艺中，伴生气经常依托火炬燃烧，空中排放的方式进行处理，过程中不仅浪费了大量的油气资源，而且对安全环保造成极大的隐患，由此采取大罐抽气的方式对油气进行集中回收处理，对安全生产有极大的经济和社会效益。

关键词：大罐抽气节能环保

一、大罐抽气装置的应用背景

吴起作业区吴一联站于2006年11月投产，是吴起采油作业区唯一的一座油气水综合处理站。目前，处理液量为2.5万吨/年。为减少站内沉降罐和储油罐油气损耗，充分利用能源，减少环境污染，保证正常安全生产，2016年站内安装了大罐抽气装置。

二、大罐抽气的主要内容和工作原理

2.1主要内容

2.1.1气源分析

（1）上游含水原油进三相分离器经油气水分离后，原油进3000m3沉降罐进行抽气处理。因为分离器的分离压力是油品在0.20MPa～0.30MPa之间运行，经分离后油中仍溶解部分分离压力下的溶解气不能脱出。分离液进罐后因大罐为常压，溶解气会大量析出。

（2）大罐挥发气不仅直接危害站场的安全生产和职工的身体健康，并且对大气环境也造成极大的污染。吴一联合站回收大罐挥发气，可以减缓天然气紧张的局面，对确保联合站正常生产和轻烃的加工利用将起到重要的作用。

2.2工作原理

2.2.1大罐抽气装置就是通过油罐烃蒸汽回收工艺密闭处理，在大罐顶部透光孔处引出抽气管路，用天然气压缩机对大罐进行抽气，收集的大罐挥发气经冷却、分离、压缩后外输。

2.2.2为了保证安全生产，装置设有一次仪表微差压变送器和多功能控制柜。微差压变送器实时检测抽气管网的压力，输出4～20mA信号，通过调节仪、变频器调节压缩机的转速，保证进口压力为正压值。

2.2.3随着油罐气的变化软启停压缩机，并根据气量变化调节压缩机转速。当油罐气量减少，油罐压力下降到15OPa时，自动报警，自力式补气调节阀自动打开，进行补气；当气量继续下降到100Pa时，自动报警，停机；压力下降到50Pa时，开手动补气；当压力回升到450Pa时，自动起压缩机进行抽气，始终稳定油罐压力在300～350Pa，确保油罐安全。

2.2.4大罐抽气装置带自动控制系统，采用闭环变频控制方式，通过压缩机入口压力来调节压缩机的转速。变频控制柜采用一控二的方式，同时保留工频运行方式，这样实现每台压缩机工变频转换，保证生产的正常运行。

三、大罐抽气装置的应用

3.1工艺气系统

工艺气系统由吸气系统、压缩系统、排气系统、进出口压力自动调节系统及旁路系统组成，各系统配备相应的安全保护控制系统。

3.1.1吸气、压缩、排气系统

工艺气经吸气膨胀节，吸气过滤器进入压缩机气缸腔内，经压缩后，在一定压力和温度下从气缸内排出，不经冷却直接排入用户的工艺气管网。吸气过滤器是为了防止工艺气管道内的焊渣、金属等硬质颗粒或丝绵网进入压缩机内而使转子咬损，从而起到保护主机的作用。经过一定时期正常运转后，若判断工艺管道已完全清洁，可将吸气过滤器中的滤网拆除，并用直管段代替。吸、排气膨胀节是在压缩机组或管线由于压缩后气体膨胀而产生微量位移量的情况下，起到补偿作用。排气止回阀可防止工艺气管网气体的倒流而导致压缩机反转现象。

3.1.2进出口压力自动调节系统

在压缩机进出口管线上设有截止阀，该截止阀与排气端出口相联，当压缩机排气压力高出设定值时，可打开截止阀向进气管网排气，使排气压力下降，这样不但能使排气压力稳定，同时起到保护压缩机的作用。

3.1.3平衡管系

进、排端平衡腔二侧设有平衡管，在平衡管中间有一截止阀，在截止阀二边各有一导液管。压缩机在运行过程中，该截止阀处于开启状态，导液管的作用是观察机械密封最否泄漏。

3.1.4旁路系统

该系统由用户自理。主要为了压缩机启动时，降低主电机负荷，一旦压缩机达到额定转速后，逐渐关闭旁路阀使压缩机气体进入工艺管网。另一作用是根据用户用气量需求，调节压缩机负荷。

3.2冷却系统

本机组所配的冷却系统仅针对润滑油冷却所配置的冷却装置。冷却系统采用水冷。润滑油进入润滑油冷却器，进入热交换后，进入各冷却配管中。

3.3喷液系统

为了防止气缸内腐蚀产生，喷入气体内的冷却液采用含油污水。气缸内喷入的冷却液可来自客户端分离器出来的污水。压缩机运转时，客户端提供的冷却水经冷却液过滤器进入压缩机进口端的补液口，喷入的含油污水进入压缩机气缸腔内与压缩的石油伴生气一起排出，进入用户下个系统。

3.4润滑油系统

润滑油采用压力润滑方式，邮箱内的润滑油经过粗过滤器吸入一台螺杆油泵，然后进入冷却器，冷却后，在流入油过滤器，最后经过油分配器分配到压缩机各注油点。

3.5电气、仪表控制系统

电气系统主要是指现场防爆控制柜和带变频器调速的MCC控制柜，变频调速的MCC控制柜安装在非防爆要求的中心控制室内。仪表系统主要指一次仪表，主要是指机组所有现场仪表。控制逻辑包括主机的启动和停车条件，控制室报警等的动作条件。主机开启前，必须启动油泵运行一段时间，使进油压力大于报警值，充分润滑机组的各部位，以免损坏机组。控制系统对进气压力、进油压力、排气压力、排气温度以及润滑油温度进行报警联锁设定，以使机组能够稳定、安全的工作。

四、经济效益和社会效益

4.1经济效益：

根据气源的实际情况，本装置在全年时段运行。平均每天处理5500方天然气，安装大罐抽气装置前，吴一联轻烃产量平均为7t/d，目前轻烃产量为12t/d，日增加轻烃5t/d，含轻质油1吨，液化气4吨，按目前产品价格核算，年创经济效益为：总效益=（1×0.35+4×0.45）×365=785万元。

4.2社会效益：

（1）减少油气挥发对环境的污染，保证站内安全生产。

（2）改造以后，油中溶解气和部分轻质成分回收，可以减缓天然气紧张的局面，对确保联合站正常生产和轻烃的加工利用将起到重要的作用。

五、结论及建议

本项目实施后，由于采用先进技术工艺和设备，可促使进一步提高安全生产管理水平，在技术上是可行的，并且经济效益显著。

根据投运后运行情况发现、大罐抽气进口只有一个气动调节阀、如果气动阀出现故障不在规定压力内打开或关闭的话沉降罐就会憋罐或抽成负压、造成严重后果。针对这一问题有以下几个建议：

⑴、建议轻烃厂在气动阀后端再加装一个自控式急切断阀、保证沉降罐在正压运行，

⑵、要求轻烃厂根据现在的运行情况制定相应的应急措施。

⑶、要求轻烃厂大罐抽气必须在0.05Ka以上运行、三相抽气必须在200Ka以上运行。

⑷、要求站内运行班员工上罐量油时先和轻烃厂沟通确认在正压后再打开量油孔、量完油后将量油孔盖子上就行、不要上压紧螺母、防止罐内压力高时可以自动顶开泄压。

参考文献

[1]王建军.关于大罐抽气装置应用的研究。

[2]朱泽民.大罐密闭抽气技术的改进措施.油气田地面工程(OGSE)第17卷第4期(1998.7)

[3]郑洪波.关于改进江苏油田大罐抽气装置的探讨.