趙小兵 王赤宇 陳 莉

1中國(guó)石化河南石油工程設(shè)計(jì)有限公司 2塔里木油田公司天然氣事業(yè)部 3河南油田采油二廠

大罐抽氣裝置在油田站場(chǎng)的應(yīng)用

趙小兵1 王赤宇2 陳 莉3

1中國(guó)石化河南石油工程設(shè)計(jì)有限公司 2塔里木油田公司天然氣事業(yè)部 3河南油田采油二廠

大罐抽氣裝置為橇裝設(shè)備，其自成系統(tǒng)，做成一獨(dú)立的橇塊，不與原穩(wěn)裝置相互影響。原油儲(chǔ)罐是油田站場(chǎng)中存儲(chǔ)原油的重要設(shè)施，因其受到自身及外界因素的影響存在一定的呼吸損耗，不僅造成了能源的浪費(fèi)，也給周邊的環(huán)境造成了一定的影響。大罐抽氣裝置可以很好地解決這一難題，不僅實(shí)現(xiàn)了裝置的密閉輸送，保障了油田的安全生產(chǎn)，同時(shí)也可以創(chuàng)造較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

原油儲(chǔ)罐；大罐抽氣；呼吸損耗；效益

原油儲(chǔ)罐作為油氣存儲(chǔ)設(shè)備廣泛存在于油氣站場(chǎng)中，由于其大部分為常壓操作，溶解氣會(huì)通過(guò)呼吸閥每天都向大氣直接排放一定氣量，呼吸損耗中含有一定的原油和輕烴成分。另外罐內(nèi)氣體空間、溫度和油氣濃度的晝夜變化而引起的小呼吸損耗、因進(jìn)油及出油時(shí)的液面波動(dòng)引起的大呼吸損耗，以及自然通風(fēng)損耗，加速了大罐中天然氣、原油中的輕組分的蒸發(fā)。揮發(fā)出的油氣不僅造成了能源的浪費(fèi)、環(huán)境的污染，而且揮發(fā)出的油氣也給油氣站場(chǎng)造成了一定的安全隱患。大罐抽氣裝置很好地解決了這一問(wèn)題，不僅消除了因油氣揮發(fā)帶來(lái)的安全隱患，而且可以創(chuàng)造較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1 大罐抽氣裝置

（1）裝置構(gòu)成。大罐抽氣裝置為橇裝設(shè)備，其自成系統(tǒng)，做成一獨(dú)立的橇塊，不與原穩(wěn)裝置相互影響。該橇裝設(shè)備主要由1臺(tái)壓縮機(jī)主機(jī)、防爆電動(dòng)機(jī)、氣路系統(tǒng)、水冷卻系統(tǒng)、操縱儀表系統(tǒng)、入口油水分離器、壓縮機(jī)底架、操作控制房（利用站內(nèi)已建儀表間）、電氣系統(tǒng)和皮囊房等組成。壓縮機(jī)安裝在彩板房?jī)?nèi)，壓縮機(jī)房的上部有一安放皮囊的空間；在操作控制房?jī)?nèi)可全面操作壓縮機(jī)的啟、停，以及觀察其運(yùn)行參數(shù)的顯示和控制。

（2）工藝流程及工作原理。自原油儲(chǔ)罐揮發(fā)出的氣體通過(guò)罐頂?shù)墓芫€引出匯合后引至裝置內(nèi)的壓縮機(jī)入口分液罐，在此分離掉氣體中的液滴后進(jìn)入抽氣壓縮機(jī)，加壓后的氣體經(jīng)壓縮機(jī)出口冷卻器冷卻后進(jìn)入壓縮機(jī)出口分液罐進(jìn)行氣液分離，氣相與原穩(wěn)氣混合后去輕烴回收進(jìn)一步處理，液相進(jìn)原油穩(wěn)定塔頂回流罐送去輕烴站。壓縮機(jī)入口分液罐的壓力通過(guò)變頻控制壓縮機(jī)的抽氣量控制在±50 Pa，同時(shí)在壓縮機(jī)的進(jìn)出口管線上設(shè)自立式調(diào)節(jié)閥，當(dāng)壓縮機(jī)入口壓力≤-50Pa時(shí)，自立式調(diào)節(jié)閥打開(kāi)，將壓縮機(jī)出口氣體返回壓縮機(jī)入口，通過(guò)上述兩項(xiàng)措施，保證大罐的儲(chǔ)存壓力在150～350Pa。

2 應(yīng)用分析

河南油田西部的寶浪油田，建有寶浪聯(lián)合站1座。寶浪聯(lián)合站目前為開(kāi)式生產(chǎn)流程，年處理油量9×104t。原油儲(chǔ)罐共3座，儲(chǔ)油能力為2.5×104m3，分別為1#原油儲(chǔ)罐1×104m3，2#原油儲(chǔ)罐1×104m3，3#原油儲(chǔ)罐0.5×104m3。原油穩(wěn)定塔壓力在0.4MPa左右運(yùn)行。原油進(jìn)原油罐后，由于是常壓操作，溶解氣會(huì)通過(guò)呼吸閥每天向大氣直接排放一定氣量，呼吸損耗中含有一定的原油和輕烴成分。寶浪聯(lián)合站原油損耗率為0.588%。中國(guó)石化油田企業(yè)能源檢測(cè)中心于2008年2月17日對(duì)河南油田分公司寶浪項(xiàng)目部寶浪聯(lián)合站儲(chǔ)罐呼吸原油損耗進(jìn)行測(cè)試，其結(jié)果為寶浪油田聯(lián)合站原油儲(chǔ)罐日呼出氣體積為5 462m3（2007年6月C3、C4組分為36%，目前按20%計(jì)），損耗總油量為2.159 t/d。寶浪聯(lián)合站3#原油儲(chǔ)罐呼吸原油損耗測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 寶浪聯(lián)合站3#原油儲(chǔ)罐呼吸原油損耗測(cè)試數(shù)據(jù)

根據(jù)寶浪油田聯(lián)合站實(shí)際情況，新建寶浪油田大罐抽氣裝置一套，裝置氣出口接至原穩(wěn)區(qū)域的輕油罐的氣出口，大罐抽氣裝置液出口接至原穩(wěn)區(qū)域的輕油泵的出口。

2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)

（1）裝置設(shè)計(jì)規(guī)模。抽氣量為6 000m3/d，操作彈性為5 000～6 500m3/d。

（2）裝置設(shè)計(jì)參數(shù)。原料氣入口條件：溫度為30℃（常溫）；壓力為常壓。

（3）原料氣出口條件。壓力為0.5MPa。

2.2 工藝流程

大罐抽氣裝置流程見(jiàn)圖1。

圖1 大罐抽氣裝置流程

3 運(yùn)行成本及效益分析

3.1 運(yùn)行成本

（1）設(shè)備投資。預(yù)計(jì)全套裝置及安裝投資費(fèi)用為222.78萬(wàn)元。

（2）運(yùn)轉(zhuǎn)電費(fèi)。聯(lián)合站自用天然氣發(fā)電。

固定資產(chǎn)的綜合折舊年限為10年，凈產(chǎn)值率為5%，綜合折舊率為9.5%，年折舊額為21.16萬(wàn)元；按固定資產(chǎn)原值的2.5%計(jì)算，年大修費(fèi)用為5.57萬(wàn)元。因此，改造后項(xiàng)目的總成本為249.51萬(wàn)元。

3.2 效益分析

參照中國(guó)石化油田企業(yè)能源檢測(cè)中心原油損耗調(diào)查，3#罐按每日進(jìn)原油240 t，能回收原油2.159 t。因檢測(cè)數(shù)據(jù)為大罐進(jìn)油時(shí)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，考慮靜態(tài)時(shí)的揮發(fā)量較小，以實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)的80%來(lái)考慮，同時(shí)考慮大罐抽氣裝置設(shè)備運(yùn)行效率為70%。

最低年回收原油2.159×365×80%×70%= 441.3（t），不含回收液化氣。按完全成本2537元/噸計(jì)，則年回收原油成本約2 537×441.3=120（萬(wàn)元）。輕烴回收情況：輕烴裝置設(shè)計(jì)處理天然氣36×104m3/d，3#罐按每日進(jìn)原油240 t，呼吸損耗5 462m3/d，C3、C4組分如果有20%（2007年6月合計(jì)36%），以實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)的80%來(lái)考慮，同時(shí)考慮大罐抽氣裝置設(shè)備運(yùn)行效率為70%。按770m3富氣出1 t液化氣計(jì)算，每天則回收5 462×0.2÷ 770=1.41（t）；每年（按300天計(jì)）回收輕烴成本約300×2 537×1.41×70%×80%=60.5（萬(wàn)元）。兩項(xiàng)成本合計(jì)120+60.5=180.5（萬(wàn)元）。

綜上所述，該項(xiàng)目建成后，降低運(yùn)行成本費(fèi)用180.5萬(wàn)元，靜態(tài)投資回收期約為1.5年。

（欄目主持 張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.9.037