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天然气处理站仪表风系统改造研究与实施 |
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作者：天津市大港油田天然气公司 唐发平 |
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改造原因
2004年4月份之前天然气处理站净化车间原有3m3/min的有油螺杆式空压机3台，日常运行1台给深冷装置、深加工装置和水汽车间锅炉系统提供仪表风；有6m3/min活塞式空压机1台，既可为制氮机提供气源也可为深冷装置提供仪表风；另有制氮机1台，是在装置需要氮气置换时才启动运行。根据现场观测分析，日常情况下运行1台3m3/min的螺杆式空压机给深冷装置提供仪表风时，螺杆空压机每运行15分钟停6分钟，然后再开始另一循环过程，螺杆空压机如此的启停频繁，不仅影响螺杆空压机的使用寿命，而且还说明有富裕的仪表风可供利用；另外，净化车间原有的1台6m3/min活塞式空压机耗电量和耗水量也较大，如果需要启制氮机进行氮气置换时，只要再启动2台螺杆空压机专为制氮机提供气源就可以了，完全可以拆除原有6m3/min活塞式空压机。
站油品车间有两台活塞式空压机，一台是6m3/min，规格型号比较落后，当时存在较多故障，需大修后才能勉强使用，所以一般情况下处于停用状态；另一台是10m3/min，经常带病工作，原来油品车间装瓶用的仪表风就是这两台活塞式空压机提供的。由于近几年来油品车间石油液化气装瓶量逐年减少，装瓶用仪表风量也在减少，而活塞式空压机的排量很大，大部分剩余空气只能放空，而且活塞式空压机的耗电量和用水量也很大，造成了水、电能源的极大浪费。
经过观察分析，计算净化车间螺杆空压机的加载、卸载时间，并分析净化车间螺杆空压机富裕出来的压缩空气，推算出净化车间螺杆空压机完全能够给深冷供仪表风的同时满足油品车间的石油液化气装瓶用仪表风和水汽车间锅炉系统仪表用风，这样既可以节约用电量和用水量，又可以满足制氮机的要求。另外，油品车间现有的7号120m3石油液化气球形储罐当时正在闲置，经过工艺改造可以用来储存净化车间富裕下来的压缩空气，以供油品车间石油液化气装瓶时用仪表风，这样，油品车间石油液化气装瓶时不用再启运活塞式空压机，既可以节约用电量和用水量，又节省了活塞式空压机的维修费和解决操作人员紧张的问题，同时还可以保障其它的装置正常运行。这就达到了仪表风系统改造的目的：在确保正常生产的情况下，仪表风系统的改造，可降低能源消耗，节约成本，减少操作人员的工作量。
可行性分析研究
首先进行现场数据的录取，净化车间录取了1台螺杆空压机的加载运行、卸载停机时间。净化深冷装置仪表风压在DCS内设定全厂停车压力为0.85Mpa，报警后延时40分钟，螺杆空压机设定加载压力为0.95Mpa、卸载压力为1.12Mpa，总运行3890小时，加载3529小时，并据此测算出净化车间仪表风用量为2.72 m3/min，富裕0.28 m3/min，计算出每天富裕4.3 m3仪表风。同时油品车间在空气缓冲罐排气口安装了流量计，来测算石油液化气装瓶用仪表风用量为1m3/min。
第二录取了油品车间石油液化气装瓶用仪表风和水汽车间锅炉系统用仪表风的最低压力为0.4Mpa，按每天5小时装瓶时间来计算，每天需要的用风量为300m3，120 m3石油液化气球罐其压力为0.8Mpa时，存储的空气量为960m3，既使净化螺杆空压机不再向油品供仪表风，也可供油品车间石油液化气装瓶和水汽车间锅炉用仪表风8个小时（＝960/2/300×5）。经项目组成员分析研究，可以进行仪表风系统的改造，并且制定了改造方案，绘制了天然气处理站仪表风工艺改造流程图,如图1-1所示。
图1-1 天然气处理站仪表风工艺改造流程图
实施工艺改造方案
2004年4月份完成了净化车间活塞式空压机、老空压机循环水流程及基础的拆除。
2004年4月份对油品车间7号石油液化气球罐进行了年检，之后完成了7号石油液化气球罐内喷砂除锈、内防腐喷涂的施工。
2004年4月份完成了净化车间空压机房至7号石油液化气球罐及装瓶间空气管线工艺流程改造的施工，拆除了7号石油液化气球罐的多余管线，并将原来一直闲置的旧管线进行了连接利用，并在进石油液化气装瓶间前的风压管线上安装了稳压阀。
2004年5月份完成了净化车间3号螺杆空压机单独向油品车间供风的流程改造。在公司生产运行科、工艺技术站的指导下，对深冷装置制氮机所需过滤器进行了选型、厂家选择、询价，购置了DD、PD型过滤器各一台，并于2004年5月份进行了安装（安装位置在3号空气缓冲罐出口处）。
根据本项目组编制的《螺杆空压机给油品7号石油液化气球罐供气投产方案》，对螺杆空压机给油品7号石油液化气球罐供气分三个阶段进行了试运：
第一阶段（2004年5月10日～5月20日）：进行了2台螺杆空压机同时向油品7号石油液化气球罐和深冷装置供仪表风的试运。
为了确保净化车间装置的正常运行，首先净化车间启运3号螺杆空压机单独向7号石油液化气球罐供风并充压至0.8Mpa，避免了因某连接处泄漏造成净化车间装置的停产；在深冷装置仪表风压和油品车间7号石油液化气球罐压力达到平衡后，2台螺杆空压机同时向净化装置和油品7号石油液化气球罐供风，期间密切注意净化深冷仪表风压，一旦油品车间7号石油液化气球罐处发生大量空气泄漏，造成净化深冷仪表风压力大幅度降低或出现风压报警时，迅速关闭去油品7号石油液化气球罐供空气阀门，以保证深冷装置的仪表风压。经录取现场的数据，表明启2台螺杆空压机运行，加载、卸载时间较频繁。
第二阶段（2004年5月21日～6月9日）：进行了1台螺杆空压机（3号螺杆空压机）单独向油品供风（没有经过过滤、干燥等处理）、一台螺杆空压机（1号螺杆空压机）向净化深冷装置供仪表风的试运行。
油品车间对稳压阀进行了调节，现场录取的数据表明7号石油液化气球罐供装瓶用仪表风能够满足装瓶的需要。但是经过几天运行情况的跟踪观察，油品车间石油液化气装瓶用仪表风的调节阀处有杂物，说明净化车间所供仪表风在没有经过过滤、干燥等处理的情况下，空气较脏。
第三阶段（2004年6月10日至7月10日）：进行了一台螺杆空压机同时向净化深冷装置和油品车间石油液化气球罐供仪表风的试运。
经过第一阶段、第二阶段的试运观察后，分析认为启一台螺杆空压机，并且其出口压缩空气在经过除油器除油水和无热再生干燥塔干燥后再向净化装置和油品车间7号石油液化气球罐、水汽车间锅炉系统仪表供风，完全能够满足同时使用仪表风的要求。所以从2004年6月10日开始用一台螺杆空压机同时向净化车间和油品车间、水汽车间锅炉系统仪表供仪表风，现场录取的数据表明，此试运方案完全可行，这表明全处理站仪表风系统的改造成功，全处理站统一使用螺杆空压机供仪表风的目标已经达到并投入运行。
运行结果
正常情况下，启动一台螺杆空压机运行可以满足全站的仪表用风，经过二年六个月的运行，既没有影响净化车间装置的正常平稳运行，同时还能满足油品车间装瓶用风和水汽车间锅炉系统仪表风的需要。
解决了净化车间富裕的空气浪费问题，而且减少了螺杆空压机频繁启停次数，延长了螺杆空压机的使用寿命；利用两台螺杆空压机进行制氮，满足了制氮机系统的要求。解决了净化车间和油品车间活塞空压机运行时浪费水电的问题，而且取消了油品车间空压机岗位操作人员；全站统一使用螺杆空压机供仪表风后，节约了维修净化车间和油品车间活塞空压机的成本费用。(end)
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(7/16/2008) |
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