榆林天然氣處理廠閃蒸分液罐工藝改造及效果評價

謝文科，張衍梅，姚 政，宋亞足，張榮耀

（中國石油長慶油田分公司第二采氣廠，陜西榆林 719000）

榆林天然氣處理廠閃蒸分液罐是全廠低壓放空系統的核心設備，不僅負責集配氣單元自用天然氣、天然氣凈化單元丙烷制冷系統丙烷和凝析油穩定裝置閃蒸出的輕烴化合物的泄壓放空，還要對集配氣單元壓力容器和天然氣凈化單元設備排污緩沖閃蒸。上游來源介質復雜多樣，涉及氣、液兩態，經閃蒸分液罐后燃氣成分去低壓放空火炬燃燒，含醇烴油則排至污水池進行回收處理（見圖1）。

圖1 榆林處理廠閃蒸分液罐流程示意圖

由此可見，閃蒸分液罐一方面釋放了壓力系統的能量，防止設備管線超壓；另一方面又能高效閃蒸分離出輕烴，回收殘液避免污染環境。閃蒸分液罐在安全生產和環境保護方面均有重要意義，因此，保證設備本質安全的同時，充分發揮設備作用以滿足高效生產的要求，指出了下一步工藝改造的方向。

1 工藝流程弊端和潛在安全隱患

在投入使用的過程中，原有的設計弊端和不合理的地方逐漸顯現：（1）安全閥出口直接泄放至大氣，不僅污染環境，而且設備一旦超壓會有天然氣或丙烷等易燃易爆氣體噴出，遇明火引發火災和爆炸，安全隱患大；（2）設備本體只能依靠頂部壓力表現場讀取壓力，未安裝壓力變送器實現數據遠傳，出現了監控盲區；（3）設計安裝的磁翻板液位計，因為上游污水攜帶淤泥發生沉積頻繁堵塞，造成假液位誤導操作，同時增加了維修成本；（4）閃蒸分液罐排液依靠壓差，壓差過小排液不徹底，罐內積液長時間貯存加劇了壓力容器內壁腐蝕，嚴重縮短了使用壽命（見圖2）。

圖2 閃蒸分液罐安裝施工（2010年5月）

圖3 磁翻板液位計結構原理圖

2 工藝改造

2.1 安全閥出口接入低壓火炬放空管線

拆除了設備安全閥直接排入大氣的放空短管，直接將安全閥出口接入閃蒸分液罐去往低壓火炬的放空管線，實現了密閉放空，消除超壓可能導致的環境污染和安全隱患。

2.2 閃蒸分液罐頂部增裝壓力變送器

在現場巡檢觀察機械式壓力表的同時，增加壓力變送器，把壓力值轉化為電流信號傳輸至中央控制室，做到“雙保險”。實時掌握設備帶壓情況，及時做好排液工作，保證閃蒸分液罐處于隨時可用的工作狀態。

2.3 加裝導波雷達液位計

磁翻板液位計（見圖3）廣泛應用于石油、化工等工業領域，液位計的上、下端安裝法蘭與容器相連接構成連通器，通過磁翻板可直接觀察到容器內液位的實際高度。目前閃蒸分液罐的磁翻板液位計的下部連接法蘭直接和閃蒸分液罐的底部相通，污水攜帶的淤泥頻繁堵塞造成底端排污閥堵死，液位計的磁浮子不動作，出現假液位和死值。

圖4 閃蒸分液罐加裝導波雷達液位計效果圖

篩選對比了市場上的多種液位計，決定加裝導波雷達液位計。其優勢在于可以對液體、顆粒及漿料連續物位測量，不受介質、溫度、惰性氣體及蒸汽、粉塵、泡沫等的影響，精度高且維護量少，適用于石油化工等危險場所。在磁翻板液位計堵塞或者翻轉磁柱失靈的情況下，導波雷達液位計可以準確顯示液位變化，以便操作人員控制閃蒸分液罐排液時的速度（見圖4）。

2.4 排污旁通管線增設氣動隔膜泵，避免殘液腐蝕容器

閃蒸分液罐存留液體成分復雜，甲醇的存在加速了設備本體腐蝕。避免腐蝕最好的方法就是盡可能減少腐蝕介質與壓力容器的接觸。在原來依靠壓差排污的管線旁加裝旁通，選用氣動隔膜泵，及時抽空閃蒸罐底殘存污水。

氣動隔膜泵以壓縮空氣為動力，把壓縮空氣的能量轉化為往復運動的動能，它的使用避免了傳統電動機泵因為輸送易燃易爆介質泄漏引發的二次事故。更加方便的是，氣動隔膜泵的揚程可以通過氣源閥的開度調節，完全滿足天然氣生產現場易燃易爆的工作環境和生產要求（見圖5）。

圖5 閃蒸分液罐工藝改造之后

3 效果評價

改造完成之后，對閃蒸分液罐的應用效果進行了跟蹤記錄，并與改造之前做了詳細對比。

改造前：閃蒸分液罐在超壓應急情況下，天然氣、丙烷和含醇凝析油易燃易爆介質直接泄放至大氣，污染環境的同時容易發生二次事故；壓力數值只能現場讀取，磁翻板液位計堵塞頻繁，存在監控盲區；崗位人員手動排污不徹底，壓力容器腐蝕加快。

改造后：密閉放空至低壓火炬，杜絕環境污染和易燃易爆事故發生；中控室實時讀取設備的壓力和液位數值，避免假液位死值而引發錯誤操作的情況，進一步降低了崗位巡檢強度；氣動隔膜泵的選型應用效果顯著，及時排出閃蒸分液罐的污水至卸車池沉降，安全高效，可以延長壓力容器的使用壽命，考慮在后期推廣使用。

對比之后不難發現，實施改造之后，消除了閃蒸分液罐使用過程中存在的環境污染和安全隱患，同時延長了其使用壽命，效果顯著。

［1］李鵬.閃蒸分液罐在靖邊氣田集氣站的應用［J］.石油化工應用，2009，28（1）：74-76.

［2］季長亮，常鵬，曹朋亮，等.集氣站排污系統改造及應用評價［J］.石油化工應用，2012，31（5）：105-108.

［3］呂琴梅.導波雷達液位計在液位測量中的應用［J］.上海電機學院學報，2011，14（5）：347-350.