利用大罐抽气装置提高伴生气利用率
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摘要：安塞油田王窑集中处理站利用大罐抽气装置，实现降低油气损耗、提高伴生气利用率的目的。通过对王窑集中处理站大罐抽气流程、运行情况、经济效益等进行分析，证明了大罐抽气装置的可行性和必要性。
关键词：经济效益 大罐抽气 改造方案 伴生气
大罐抽气技术主要是将原油储罐中挥发的轻组分进行收集、压缩，再送到轻烃回收装置处理，以达到提高经济效益、节约能源、防止空气污染、稳定原油的目的[1]，且减少油罐火灾隐患，增加了集输生产的安全性。原油在集输处理、储存过程中，原油中的轻组分大量挥发，造成资源浪费、环境污染。
一、大罐抽气装置简介
王窑集中处理站位于陕西省安塞县，平均气压89.56kPa，年平均气温8.8℃，极端最高温度36.8℃，极端最低温度-26℃。日处理液量约3400m?/d。
2013年，站内新建大罐抽气装置，主要由1具大罐气分离器、2台抽气压缩机、1面PLC控制柜、配电及变频控制系统组成，其中大罐气分离器布置在原油罐区下坡位置，以便排空管线内凝液，减少冬季管线冻堵现象。大罐抽气压缩机布置在撬装岗压缩机棚内，配电及变频控制系统布置在配电控制室，PLC控制柜布置在撬装岗值班室。
其工艺流程如下：从沉降罐挥发出的大罐气沿管道进入大罐气分离器，操作压力控制在微正压状态，大罐气在分离器内进行初步分离后进入抽气压缩机，同时原油稳定系统来的闪蒸汽（稳定塔顶压力控制在0.01Mpa）也进入抽气压缩机，经过压缩机增压后，进入常压缓冲罐，进一步分离出凝液和水，再进入轻烃处理装置进行分馏，最终得到液化气和轻烃。
沉降罐机械呼吸阀额定压力为2kPa，大罐压力控制在0-2kPa，罐内气体不会从呼吸阀溢出，从而有效避免大罐气外溢，降低油气损耗。
当沉降罐气体空间压力过低，真空度大于其机械呼吸阀真空阀的额定控制压力时，外界空气会进入沉降罐或抽气管线内，加之天然气爆炸极限范围过大，易导致重大事故。为防止这种现象的发生，投运前做了以下试验：沉降罐机械呼吸阀真空阀的额定控制压力为-0.5kPa，抽气压缩机进口压力降至-25kpa时自动停机。关闭原油稳定装置闪蒸汽出口阀门，抽气压缩机进口压力降至-25kpa时，大罐气压力为-0.3kpa，从而保证在正常运行情况下，不会出现空气进入大罐的情况发生。
二、沉降罐运行参数调节
大罐气气量随原油性质、沉降罐温度、环境温度而变化。沉降罐温度升高，气体挥发量也随之变大；温度降低，气体不易挥发，气源就会不足，抽气压缩机压力降低甚至停机。为保持大罐气量，需要对沉降罐温度进行调节。
三、大罐底部补气技术
为了给压缩机进口提供稳定充足的气源，通过大罐进口管线补入干气，利用干气上升过程中带动其他轻组分上升，有效增加了大罐气量。改造初期依靠人工调节对天然气进行控制，进抽气压缩机压力低于-10kpa时对大罐进行补气。
运行中发现人工调节有较大的滞后性，大罐气压力降低时难以做到及时调节控制阀门，造成压缩机进口压力波动较大，抽气压缩机不能平稳运行，并且大大增加岗位员工的操作量，极大影响正常生产。大罐气压力升高时，沉降罐压力超过其呼吸阀的额定压力，油气外溢，造成损耗。为解决上述问题，在补气管线原有控制阀门后新增自动控制阀，当大罐气压力变化时补气阀门及时动作，压缩机进口压力保持平稳。在大罐气压力降至0kpa时，新增调压阀立即动作，干气自动进行补气，使压缩机进口保持平稳，保证压缩机连续平稳的向轻烃站提供气源，大罐气压力升高到1kpa时，停止补气，防止沉降罐内油气外溢。
四、经济效益分析和效果评价
4.1 经济效益
2014年3月13日，王窑集中处理站大罐抽气装置一次投运成功。运行一段时间后的产量变化如表1所示。
由表1可以看出，稳定塔闪蒸汽量变化不大，前后产量变化主要由大罐气量决定。实际运行过程中日均回收伴生气3200m?/d，每日可提高液化气产量0.8t，轻烃产量1.1t，天然气1200m?/d，按目前混合轻烃5500元/t，天然气2.4元/m?计算，该装置在1年内增加经济效益达480万元。加装补气自动控制阀后，大罐压力稳定、气量充足，抽气压缩机停机次数减少，延长了设备使用寿命。
4.2 社会效益
大罐抽气装置投运后，明显降低了油气挥发损耗，站内及周边空气质量得到改善。并且有效减小大罐气喷、原油外泄现象，降低了操作员工油气中毒的危险。提高了企业的清洁生产水平，为下一步全面建设“环境友好型企业”奠定了坚实的基础。
综上所述，大罐抽气装置不仅能够为企业带来良好的经济效益和社会效益，同时对于其他轻烃加工企业充分利用伴生气资源具有一定的参考意义。大罐抽气装置在王窑集中处理站的成功应用，为长庆油田轻烃回收提供了一个很好的发展方向。
参考文献：
[1]高才.王窑集中处理站蒸发损耗原因和对策.中国石油和化工标准与质量，2013年第6期
[2]秦琴.活动式大罐抽气装置在首站的应用.内蒙古石油化工，2004（30）：44-45.