火炬氣的回收利用探討

李毅(大慶油田天然氣分公司油氣加工六大隊 黑龍江 大慶)

一、火炬系統

1.南壓深冷火炬系統簡介

南壓深冷火炬系統由：南壓深冷生產裝置安全閥及放空系統、南壓淺冷生產裝置安全閥及放空系統、輕烴罐區污水閃蒸系統這四部分組成

2.火炬氣的氣源

石油天然氣加工裝置的火炬氣來源于：

（1）日常生產運行工藝參數調整；

（2）設備切換時的排放及泄壓放空；

（3）安全閥起跳、安全閥及壓力控制閥的泄漏；

（4）開停車和故障處理時的排放等；

（5）輕烴罐區污水閃蒸氣；

其中輕烴罐區污水閃蒸汽為日常生產運行中火炬氣的主要氣源。

3.輕烴罐區污水閃蒸系統

輕烴罐區污水閃蒸系統主要由：淺冷污水分離罐和二次閃蒸罐D0403組成。淺冷污水罐D-0406和二次閃蒸罐D-0403均為常壓，兩罐結構近乎相同，分為烴室、水室和綜合室（烴水混合室），受到環境溫度（夏季）、伴熱系統（冬季）的影響，將污水中含有的重組分閃蒸出來行程可燃氣體，通過放空管線進入火炬系統。

二、火炬氣的回收方法

目前，國內外關于火炬物回收方法可分為原料型和燃料型兩大類。

1.燃料型

將回收的火炬氣做燃料用。深冷站的蒸汽鍋爐與燃氣輪機需要燃料氣，但深冷有余熱鍋爐，蒸汽鍋爐已做備用，基本不需要燃料氣；燃氣輪機所用的燃料氣是干氣，并且對燃料氣的壓力及流量都有嚴格的要求，而火炬氣組分重，并且壓力和流量均達不到要求，針對深冷站的情況，火炬氣不作為燃料氣回收。

2.原料型

將回收的火炬氣作為裝置的原料，通過再加工來增加產品產量，這主要要考慮工藝上的可能性。針對深冷站的情況，可以將其回收到除油器，通過壓縮和深冷分離來增加產品產量。

（1）氣柜貯存送原料氣系統

（2）壓縮機直接抽吸壓縮輸送去原料氣系統

氣柜貯存和壓縮機直接抽吸兩類方案的最大的區別在于氣柜貯存可將企業正常生產時排放的火炬氣全部回收，而壓縮機直接抽吸只能部分回收。氣柜貯存較壓縮機直接抽吸占地面積大，投資大，工期長。因此決定不采用氣柜貯存回收方案。

三、深冷現火炬放空工藝流程

南壓深冷站在用污水閃蒸汽放空流程

1.深冷火炬氣回收方案

深冷站擬火炬回收工藝流程如圖所示，二次閃蒸罐D-0403和淺冷污水罐D-0406均為常壓，除油器壓力為0.08—0.1MPa，將D-0403和D-0406原先與火炬相連的放空線改為與除油器相連，使這兩個罐成為微壓容器，回收利用D-0403和D-0406的揮發氣。

2.回收系統的主要技術特點

由于除油器壓力為0.08—0.1MPa，二次閃蒸罐D-0403和淺冷污水罐D-0406（油水沉降裝置）為常壓，為了避免除油器端的高壓氣進入二次閃蒸罐D-0403和淺冷污水分離器D-0406，需要在二次閃蒸罐D-0403閃蒸汽出口和淺冷污水罐D-0406閃蒸汽出口，以及閃蒸汽進除油器入口三處加裝單流閥，并在閃蒸汽進入除油器的入口與單流閥間加裝閘板閥，從而起到安全保護作用。日常裝置生產運行過程中，通過壓縮機對原料氣的吸氣壓縮將閃蒸汽抽吸進入到除油器從而作為原料氣進行回收。由于拆除了與裝置放空系統的管線，所以避免了設備切換時的排放及泄壓放空，開停車和故障處理時的排放產生的壓力沖擊。

注：此方案同時解決了二次閃蒸罐D-0403和淺冷污水罐D-0406烴室內重烴通過重烴泵輸送到淺冷輕烴儲罐的過程中出現不上量的問題。

[1]叢連偉,黃霞.火炬氣的回收與利用技術[J].中國石油和化工標準與質量.2011(08).

[2]劉幫文,尚玉明,黃粵.火炬氣回收技術研究與實施[J].中國設備工程.2010(07).