本發(fā)明屬于三甘醇脫水工藝設(shè)備領(lǐng)域,具體涉及集氣站三甘醇脫水橇再生尾氣回收裝置及工藝。
背景技術(shù):
1、氣田地面系統(tǒng)主要由氣井、集氣站、凈化(處理)廠(chǎng)組成。其中下古(含硫)氣田集氣站主要承擔(dān)天然氣集輸、分離、脫水、增壓工作。下古(含硫)天然氣中的水對(duì)于天然氣的輸送和使用有較大影響,在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下,需盡可能脫去天然氣中的水。三甘醇脫水作為天然氣脫水的一種方法,得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)運(yùn)行效果,干氣輸送已成為控制管道內(nèi)腐蝕的有效措施,有效提高了天然氣輸送安全性與可靠性。
2、三甘醇脫水工藝流程如下:
3、從井站來(lái)原料氣先進(jìn)入過(guò)濾分離器預(yù)處理,將氣中固液雜質(zhì)分離,處理后濕天然氣自吸收塔下部進(jìn)入,與吸收塔上部的teg貧液在塔內(nèi)逆流接觸,天然氣中的飽和水被teg吸收而脫除,脫水后的天然氣自teg吸收塔頂部經(jīng)干氣、貧液換熱器換熱分離后外輸;teg富液從吸收塔下部集液箱排出,經(jīng)液位控制閥至重沸器富液精餾柱頂部盤(pán)管換熱后進(jìn)入teg閃蒸罐,閃蒸出h2s、co2、h2o和烴類(lèi)等少量氣體;閃蒸后的teg富液經(jīng)液位控制閥進(jìn)入teg機(jī)械過(guò)濾器和活性炭過(guò)濾器除去雜質(zhì)及降解產(chǎn)物;此后富液進(jìn)入三甘醇緩沖罐內(nèi)換熱盤(pán)管與熱t(yī)eg貧液換熱,富液被加熱后進(jìn)入三甘醇再生塔上的富液精餾柱;再生后的teg貧液在三甘醇緩沖罐內(nèi)與富液換熱后經(jīng)水冷卻,降溫后進(jìn)入teg循環(huán)泵升壓,再經(jīng)干氣-貧液換熱器進(jìn)一步冷卻后進(jìn)入teg吸收塔上部,完成teg吸收、再生循環(huán)過(guò)程。
4、在上述工藝流程中,再生塔重沸器再生溫度約200℃,再生塔頂排出的氣體水蒸汽摩爾比93%,溫度93℃-103℃,主要為h2s、co2、h2o和烴類(lèi)氣體,(30~200)萬(wàn)方/天的集氣站產(chǎn)生再生尾氣量約(25-127)m3/h,目前部分下古集氣站再生尾氣通過(guò)尾氣焚燒爐燃燒,部分站場(chǎng)再生尾氣則直接排入大氣。
5、集氣站再生尾氣采用尾氣焚燒爐燃燒的工藝流程見(jiàn)圖1,根據(jù)圖1所示,三甘醇脫水橇再生尾氣由脫水橇精餾柱排氣口經(jīng)鋁制散熱翅片管線(xiàn)降溫后進(jìn)入氣液分離器,分離氣相進(jìn)入脫水橇尾氣正壓焚燒爐燃燒后轉(zhuǎn)化為二氧化硫排放至大氣,液相自流進(jìn)入站內(nèi)常壓地埋污水罐;然而該處理流程存在以下問(wèn)題:
6、(1)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)分析結(jié)果,集氣站再生尾氣中的so2濃度為6032mg/m3,遠(yuǎn)大于gb16297中最高允許排放濃度960mg/m3的要求,此外非甲烷總烴排放濃度約3200mg/m3,遠(yuǎn)高于非甲烷總烴排放濃度≦120mg/m3的技術(shù)指標(biāo);(2)由于實(shí)施vocs治理,按照gb?39728第5.7.3條:“氣田內(nèi)將氣井采出的井產(chǎn)物進(jìn)行匯集、處理、輸送的全過(guò)程應(yīng)采用密閉工藝流程”,站內(nèi)將地埋式污水罐更換為壓力緩沖罐,導(dǎo)致分離的液相無(wú)法通過(guò)重力進(jìn)入污水儲(chǔ)存設(shè)施;(3)該工藝按照100萬(wàn)方/天集氣站計(jì),需消耗天然氣385m3/d,不符合當(dāng)前節(jié)能減排與提質(zhì)增效要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明目的在于提供集氣站三甘醇脫水橇再生尾氣回收裝置及工藝,以克服上述技術(shù)缺陷。
2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供了集氣站三甘醇脫水橇再生尾氣回收裝置,包括通過(guò)管線(xiàn)依次連通的緊急截?cái)鄦卧?、尾氣增壓?jiǎn)卧⑽矚饫鋮s單元、尾氣分離單元;
3、尾氣分離單元分離出的氣相去往閃蒸氣回收集氣系統(tǒng);
4、尾氣分離單元分離出的液相經(jīng)增壓后排至采出液緩沖罐。
5、緊急截?cái)鄦卧ǖ谝还苈?,在第一管路上安裝有用于監(jiān)測(cè)再生尾氣溫度的溫度變送器和用于監(jiān)測(cè)再生尾氣壓力的壓力變送器;
6、在第一管路上還安裝有緊急切斷閥。
7、尾氣增壓?jiǎn)卧ǖ诙苈?,在第二管路上安裝有羅茨風(fēng)機(jī);
8、第一管路與第二管路相連通。
9、尾氣冷卻單元包括第三管路,在第三管路上安裝有空冷器;
10、第二管路與第三管路相連通。
11、尾氣分離單元包括分離器;
12、空冷器的出口通過(guò)第三管路接入分離器的進(jìn)口;
13、分離器的出氣口連接有第四管路,第四管路通入閃蒸氣回收集氣系統(tǒng),在第四管路上接有放空支路;
14、分離器的出液口連接有第五管路,第五管路通入采出液緩沖罐。
15、在第五管路上安裝有液相增壓?jiǎn)卧?,液相增壓?jiǎn)卧ò惭b在第五管路上的污水泵,還包括備用管線(xiàn),備用管線(xiàn)的一端接入污水泵的入口側(cè)管,備用管線(xiàn)的另一端接入污水泵的出口側(cè)管,在備用管線(xiàn)上安裝有備用污水泵;
16、污水泵和備用污水泵排出的液相均排至采出液緩沖罐。
17、集氣站三甘醇脫水橇再生尾氣回收裝置還包括補(bǔ)氣單元,補(bǔ)氣單元包括第六管路,第六管路的一端接入尾氣增壓?jiǎn)卧臀矚饫鋮s單元之間的管路,第六管路的另一端接入緊急截?cái)鄦卧臀矚庠鰤簡(jiǎn)卧g的管路;
18、在第六管路上安裝有補(bǔ)氣調(diào)節(jié)閥;
19、經(jīng)尾氣增壓?jiǎn)卧鰤汉蟮脑偕矚饬鹘?jīng)補(bǔ)氣調(diào)節(jié)閥回輸至尾氣增壓?jiǎn)卧倪M(jìn)口。
20、集氣站三甘醇脫水橇再生尾氣回收裝置還包括循環(huán)冷卻單元,循環(huán)冷卻單元包括第七管路,在第七管路上安裝有循環(huán)水罐和循環(huán)水泵;
21、第七管路內(nèi)的冷卻水循環(huán)回流以對(duì)羅茨風(fēng)機(jī)降溫。
22、本發(fā)明還提供了集氣站三甘醇脫水橇再生尾氣回收工藝,適用于集氣站三甘醇脫水橇再生尾氣回收裝置,再生尾氣回收工藝包括:
23、來(lái)自集氣站三甘醇脫水橇的再生尾氣經(jīng)緊急截?cái)鄦卧M(jìn)入尾氣增壓?jiǎn)卧?jīng)尾氣增壓?jiǎn)卧鰤汉蟮脑偕矚饨?jīng)尾氣冷卻單元進(jìn)行降溫,被降溫的再生尾氣進(jìn)入尾氣分離單元,尾氣分離單元分離出的氣相去往閃蒸氣回收集氣系統(tǒng),尾氣分離單元分離出的液相經(jīng)增壓后排至采出液緩沖罐。
24、再生尾氣在進(jìn)入尾氣冷卻單元之前,具體包括以下步驟:
25、緊急截?cái)鄦卧O(jiān)測(cè)再生尾氣的溫度、壓力,若再生尾氣的溫度高于120℃或壓力低于-10kpa,關(guān)閉緊急截?cái)鄦卧獌?nèi)的緊急切斷閥,若再生尾氣的溫度為95℃~105℃、壓力為-1kpa~2kpa,則開(kāi)啟緊急切斷閥;
26、檢測(cè)再生尾氣的氣量,若再生尾氣的氣量低于30m3/h,則聯(lián)鎖開(kāi)啟補(bǔ)氣單元上的補(bǔ)氣調(diào)節(jié)閥,經(jīng)羅茨風(fēng)機(jī)增壓的再生尾氣流經(jīng)補(bǔ)氣調(diào)節(jié)閥后回流至羅茨風(fēng)機(jī)直至再生尾氣的氣量高于等于30m3/h。
27、本發(fā)明提出的集氣站三甘醇脫水橇再生尾氣回收裝置,由通過(guò)管線(xiàn)依次連通的緊急截?cái)鄦卧?、尾氣增壓?jiǎn)卧⑽矚饫鋮s單元、尾氣分離單元組成,全程通過(guò)管線(xiàn)密封連接以確保集氣工藝全流程密閉。相比傳統(tǒng)回收方式中利用焚燒爐燃燒轉(zhuǎn)化為去往閃蒸氣回收集氣系統(tǒng),本發(fā)明在回收再生尾氣的過(guò)程中,分離出的氣相則去往閃蒸氣回收集氣系統(tǒng),有效治理了三甘醇脫水橇再生尾氣排放與燃燒帶來(lái)的環(huán)保污染,同時(shí),尾氣中具有少量的甲烷及烷烴,還可起到節(jié)能減排作用。
28、為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂,下文特舉優(yōu)選實(shí)施例,并結(jié)合附圖,作詳細(xì)說(shuō)明如下。
1.集氣站三甘醇脫水橇再生尾氣回收裝置,其特征在于,包括通過(guò)管線(xiàn)依次連通的緊急截?cái)鄦卧?10)、尾氣增壓?jiǎn)卧?20)、尾氣冷卻單元(30)、尾氣分離單元(40);
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集氣站三甘醇脫水橇再生尾氣回收裝置,其特征在于,所述緊急截?cái)鄦卧?10)包括第一管路,在所述第一管路上安裝有用于監(jiān)測(cè)再生尾氣溫度的溫度變送器和用于監(jiān)測(cè)再生尾氣壓力的壓力變送器;
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集氣站三甘醇脫水橇再生尾氣回收裝置,其特征在于,所述尾氣增壓?jiǎn)卧?20)包括第二管路,在所述第二管路上安裝有羅茨風(fēng)機(jī)(21);
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集氣站三甘醇脫水橇再生尾氣回收裝置,其特征在于,所述尾氣冷卻單元(30)包括第三管路,在所述第三管路上安裝有空冷器;
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集氣站三甘醇脫水橇再生尾氣回收裝置,其特征在于,所述尾氣分離單元(40)包括分離器;
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的集氣站三甘醇脫水橇再生尾氣回收裝置,其特征在于,在所述第五管路上安裝有液相增壓?jiǎn)卧?50),所述液相增壓?jiǎn)卧?50)包括安裝在所述第五管路上的污水泵(51),還包括備用管線(xiàn),所述備用管線(xiàn)的一端接入所述污水泵(51)的入口側(cè)管,所述備用管線(xiàn)的另一端接入所述污水泵(51)的出口側(cè)管,在所述備用管線(xiàn)上安裝有備用污水泵(52);
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的集氣站三甘醇脫水橇再生尾氣回收裝置,其特征在于,還包括補(bǔ)氣單元(60),所述補(bǔ)氣單元(60)包括第六管路,所述第六管路的一端接入所述尾氣增壓?jiǎn)卧?20)和所述尾氣冷卻單元(30)之間的管路,所述第六管路的另一端接入所述緊急截?cái)鄦卧?10)和所述尾氣增壓?jiǎn)卧?20)之間的管路;
8.根據(jù)權(quán)利要求3或7所述的集氣站三甘醇脫水橇再生尾氣回收裝置,其特征在于,還包括循環(huán)冷卻單元(70),所述循環(huán)冷卻單元(70)包括第七管路,在所述第七管路上安裝有循環(huán)水罐(71)和循環(huán)水泵(72);
9.集氣站三甘醇脫水橇再生尾氣回收工藝,其特征在于,適用于權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的集氣站三甘醇脫水橇再生尾氣回收裝置,所述再生尾氣回收工藝包括:
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的集氣站三甘醇脫水橇再生尾氣回收工藝,其特征在于,再生尾氣在進(jìn)入所述尾氣冷卻單元(30)之前,具體包括以下步驟: