桁架密閉裝車技術在雅克拉輕烴裝車中的應用*

李寶棟 楊剛 胡平（西北油田分公司雅克拉采氣廠）

桁架密閉裝車技術在雅克拉輕烴裝車中的應用*

李寶棟 楊剛 胡平（西北油田分公司雅克拉采氣廠）

雅克拉集氣處理站年產輕烴 40000t，投產以來輕烴外銷一直采用汽車槽車進行敞口噴濺式裝車。輕烴敞口裝車不僅造成資源浪費、環境污染和嚴重危害操作人員的身體健康，還存在火災或爆炸等安全隱患。為降低輕烴裝車損耗率，改善工作環境，保障裝車人員的身體健康，保證裝車易爆場所安全，減少事故隱患。2011年對雅克拉集氣處理站輕烴裝車實施桁架密閉裝車改造，雅克拉集氣處理站輕烴密閉裝車實施后年減少輕烴裝車損耗量1200t，年增加經濟效益約511.2萬元。

輕烴 密閉裝車 應用 效益

雅克拉凝析氣田位于新疆塔里木盆地，是目前中石化西北地區最大的整裝凝析氣藏。雅克拉集氣處理站于 2005年 11月建成投產，主要以輕烴回收為目 的，天然氣設計處理量 260×104m3/d，凝析油設 計 處 理 量 17× 104t/a[1]。 目 前 進 站 處 理 氣 量 290 × 104m3/d， 日 產 輕烴 110t， 輕 烴 裝 車 外 銷 采 用汽 車槽車拉運。

1 存在的問題

雅克拉集氣處理站生產的輕烴屬于2號穩定輕烴 （國標），飽和蒸汽壓夏季控制在 65～74kPa，冬季控制在 80～88kPa。雅克拉輕烴采用敞口噴濺式裝車，其危險性極大。在充裝時由于槽車的呼氣和輕烴的大量揮發，在充裝口周圍形成爆炸性混合氣體，氣體濃度達到爆炸極限時，遇火源可能發生火災 、 爆 炸[2]。 在 敞 口 充 裝 過 程 中 ， 有 大 量 的 輕 質 油氣相揮發，特別是新疆南疆地區夏季環境45℃高溫季節裝車，裝車時輕烴揮發更為嚴重。通過裝車質量流量計計量和罐車過磅計量數據對比對輕烴裝車損耗率進行核算，每裝1車，輕烴損耗率在1%～10%之間，年平均損耗約為3%。雅克拉集氣處理站年產輕烴 40000t，敞口輕烴裝車年損耗量在1200t。敞口裝車不僅存在大量的油氣揮發，污染環境，還增加人員勞動強度，影響裝車人員身體健康。

2 密閉裝車改造

雅克拉集氣處理站站內原有輕烴裝車流程，見圖1。

圖1 雅克拉集氣處理站站內原有輕烴裝車流程

對原有輕烴裝車流程進行改造，新建裝車管線與已建的相應管線連接，將站內原裝車鶴管拆除，新建桁架式密閉裝車鶴管。改造后輕烴裝車工藝流程，見圖2。

圖2 雅克拉集氣處理站改造后輕烴裝車工藝流程

雅克拉輕烴裝車在原來普通敞口裝車鶴管的基礎上增加密封蓋子、回氣管線、密封蓋壓緊裝置、高液位報警控制裝置，實行密閉裝車。在裝車過程中，將罐車內的氣體引至油氣處理區進行油氣回收。該架鶴管密閉裝車由桁架、三通管、自動跟進機構、油缸、密封帽、垂管、電動閥門、液壓系統、電氣控制系統等構成。采用桁架式結構，在桁架上設置沿槽車縱、橫向水平移動小車，小車的移動采用液壓油缸控制，垂管升降采用升降油缸控制，可實現垂管在三個座標一定范圍內的自由移動，電氣控制是專門為桁架式鶴管設計的自動控制電 路 ， 具 有 雙 回 路 輸 出 ， 靜 電 接 地 保 護 自 鎖[3]， 自動報警連鎖，聲光報警等功能。結構設計合理，操作 簡 單方便、靈活 可 靠 ， 防 爆 等 級 符 合 ExdⅡBT4，見圖3。

圖3 桁架式密閉結構簡圖

圖4 敞口裝車時油氣揮發情況

雅克拉集氣處理站原輕烴敞口裝車時輕烴揮發嚴重，見圖4。采用改造后的密閉裝車，在整個裝車過程中大大減少了油氣的揮發，減少了環境污染。采用密閉裝車設施后，裝車區烴含量減少幾乎在裝車區聞不到輕烴氣味，極大地改善了工人的工作環境，提高了裝車過程的安全系數。控制系統先進可靠，操作方便，計量準確：采用了桁架操作，操作十分方便；裝油臺上立柱上設有二氧化碳干粉噴射按鈕，裝車鶴管橫梁上安裝噴淋設施，從而保證了裝油的安全。揮發氣排放系統采用增壓回收裝置[4-6]，減 少 了 揮 發 氣對環境 的 污 染 。

3 揮發氣增壓回收

輕烴裝車過程中產生的油氣，首先經入口分離器 進 行 氣 液 分 離 ， 氣相出口增設一套撬塊式壓縮機[7]，當分離器壓力超過設定值時，壓縮機啟動，壓縮后的氣體經過空冷，進入出口分離器，氣相與現有的輕烴裝車氣相平衡管線相連，液相與入口分離器通過泵打回輕烴裝車泵回流管線，見圖5。不僅減少油氣揮發造成的污染環境，還確保了裝車安全。

圖5 揮發氣增壓回收流程示意圖

4 實施效果及經濟效益分析

雅克拉集氣處理站輕烴裝車由敞口裝車改為桁架密閉裝車及增加密閉氣回收工藝改造后，有效地解決了敞口充裝過程中輕烴的揮發，降低了輕烴裝車外銷損耗率；改善工作環境，保障了裝車人員的身體健康；保證裝車易爆場所安全，減少事故隱患。

通過裝車質量流量計計量和罐車過磅計量數據對比對輕烴裝車損耗率進行核算，每裝1車，輕烴損耗率在 1%～10%之間，年平均損耗約為 3%。雅克拉集氣處理站年產輕烴 40000t，敞口輕烴裝車年損耗量在 1200t。通過對桁架密閉裝車及密閉氣增加回收工藝改造，年可減少充裝過程中輕烴揮發損失 1200t，按 照 2012 年 不 變 價 格 ， 穩 定 輕 烴4260 元/t，年增加經濟效益約 511.2 萬元。

[1]文軍紅,葉帆,付秀勇,等.雅克拉—大澇壩凝析氣田輕烴回收現狀[J].石油化工應用,2007,26(2):42-46.

[2]湯勝利.穩定輕烴敞口式裝車的危害及防治措施[J].安全、健康和環境,2012,12(3):10-11.

[3]王菊芬,蒲家寧,孟浩龍.鶴管對儲罐內靜電場影響分析[J].天然氣與石油,2006,24(6):5-8.

[4]劉棋,劉巍,薛威平.淺談天然氣氣田空壓站的設計[J].天然氣與石油,2011,29(6):42-46.

[5]岑兆海.天然氣凈化廠單元能耗評價指標探討[J].天然氣與石油,2011,29(4):29-31.

[6]蘇 欣,王 勝 雷,張 琳,等.油 田 伴 生 氣 利 用 對 策 及 現 狀[J].天然氣與石油,2008,26(2):33-37.

[7]盧鵬飛.天然氣管道離心壓縮機組—各種驅動機選擇[J].天然氣與石油,2009,27(4):2-6.

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.003.014

2012-07-30）

李寶棟，2009年畢業于成都理工大學，從事設備管理 工 作 ，E-mail：401468854@qq.com， 地 址 ： 新疆庫車縣塔北郵電所雅克拉采氣廠，842017。

中國石油化工股份有限公司西北油田分公司資助項目“老油氣田技改項目”（編號：YC2011-100）