Три системы улавливания нефтегазовых испарений обрабатывают богатый газ, образующийся при дыхании резервуаров, разгрузке топлива и повседневных утечках. Эффективность их работы и энергопотребление во многом зависят от правильности установки температуры конденсации. Если температура установлена слишком низко, концентрация остаточных паров не снижается; если же установка чрезмерно высока, энергозатраты на охлаждение впустую удваиваются. Инженерный принцип заключается в том, чтобы "установить конечную температуру в соответствии с требованиями управления выбросами и определить нагрузку на конденсацию исходя из колебаний объема газа", сначала изучить источник газа, а затем поэтапно определить схему конденсации.
Каковы особенности дыхательных выбросов из резервуаров
Дыхательные газы резервуаров имеют две яркие особенности: во-первых, высокая концентрация, пары в газовой фазе внутри резервуара приближаются к насыщенному состоянию, что делает выделяющийся газ пригодным для непосредственного рециркулирования; во-вторых, значительные колебания, объем дыхания резко возрастает во время погрузочно-разгрузочных операций, а в период покоя снижается до очень низкого уровня. Трехэтапные установки рециркуляции нефтегазовой фракции разработаны именно для таких условий работы, когда "в обычное время мало, а во время операций резко увеличивается". Конденсационный блок должен быть рассчитан на пиковые нагрузки, а буферный резервуар используется для поглощения колебаний, что позволяет избежать частых включений и выключений холодильных агрегатов.
Выяснить источник газа в три шага
- Перечислите все точки выбросов: дыхательные отверстия резервуаров, контуры паров углеводородов при разгрузке, места измерения уровня масла и окрестности аварийных устройств выпуска, зарегистрируйте каждую точку.
- Определение характеристик расхода и концентрации: различение пикового расхода во время работы и базового расхода в состоянии покоя, как основы для расчета нагрузки на конденсацию и буферного объема.
- Определение маршрута: высококонцентрированный богатый нефтью и газом поток направляется в блок конденсации и рекуперации, очищенные боковые газы выбрасываются в соответствии с требованиями управления выбросами.
Как определяется конденсационная температура поэтапно
Обычной практикой является двухступенчатая организация: на первой ступени пропансилирование богатого углеводородного газа при комнатной температуре или с использованием охлажденной воды, чтобы десорбировать большую часть высококипящих компонентов, а конденсат, отобранный обратно, возвращается в резервуар; на второй ступени температура дополнительно снижается, чтобы концентрация остаточных углеводородов уменьшалась до уровня, соответствующего требованиям выбросов. Для каждой ступени температуру рассчитывают на основе кривых давления насыщенных паров компонентов, а не просто гадают на темное что и назначают низкую цифру.
Порядок определения температурного уровня
- Возьмите состав газового источника и условия температуры и давления, постройте диапазон точек росы нефтегазовой смеси.
- Определить предварительное охлаждение по первой цели рекуперации, чтобы основные углеводороды конденсировались на этом уровне.
- Рассчитать конечную температуру второго этапа в соответствии с требованиями к концентрации выбросов, оставив запас на разницу температур теплообмена.
- Проверить нагрузку холодильного агрегата при пиковой производительности, убедиться в графике разморозки и водоотведения.
- В ходе совместной настройки фактически измеряется концентрация на выходе конденсата, тонко регулируется установка температурного уровня, чтобы найти баланс между эффективностью и энергопотреблением.
Одноступенчатое конденсирование и двухступенчатое конденсирование в сравнении
| Сравнительный пункт | одноступенчатое конденсирование | двухступенчатое конденсирование |
|---|---|---|
| Сфера применения | место с малым расходом и однообразным составом | Насосные станции с большими колебаниями объема газа и строгими требованиями к выбросам |
| концентрация сброса | ограничение одноступенчатого теплового потенциала | Вторичное глубокое охлаждение дополнительно снижает остаточную концентрацию |
| Эксплуатационное потребление энергии | ниже | Немного выше, но вторичный контроль включается по требованию. |
| Сложность конфигурации | Простой | Добавление дополнительного уровня теплообмена и управления, при этом в целом сохраняется модульная интеграция. |
Параметры конфигурации и работы
Помимо самого конденсаторного агрегата, в оборудовании для трехкратного улавливания нефтегазовых испарений есть несколько обязательных компонентов: буферный бак с объемом, рассчитанным по пиковому расходу газа, для стабильной работы холодильной установки; расчетные параметры конденсатопровода и линии возврата в бак, чтобы было видно, сколько нефти улавливается; в холодных регионах следует учитывать оттаивание и дренаж агрегата, чтобы избежать замерзания теплообменника; на станциях с более высокими требованиями к очистке можно установить мембранный сепаратор после конденсации для дополнительной фильтрации остаточных паров. При эксплуатации важно следить за тремя показателями: температурой на выходе конденсатора, концентрацией выбросов и объемом улавливаемого конденсата. Анализируя данные, можно быстро оценить состояние системы.
Часто задаваемые вопросы
Чем ниже температура конденсации, тем лучше?
Нет. Чем ниже температура, тем выше энергопотребление охлаждения и нагрузка на разморозку. Достаточно рассчитать конечную температуру по требованиям к концентрации выбросов с запасом, а непродуманное охлаждение до более низких температур только увеличит эксплуатационные расходы.
Концентрация выхлопных газов сильно колеблется, оборудование успевает?
Компенсационный бак с автоматическим регулированием является стандартной комплектацией, конденсаторные установки подобраны по пиковым нагрузкам, в периоды простоя работают на низкой нагрузке, а колебания партий не влияют на эффективность рекуперации.
Как обрабатывать собранную конденсированную жидкость?
Конденсат после измерения возвращается напрямую в резервуар или в зону подземных хранилищ, сопоставляется с учетными данными нефтепродуктов, а учет возврата и потери на АЗС соответствуют друг другу.
Данный материал подготовлен компанией Luoyang WoHong Petrochemical Equipment Co., Ltd. Компания предоставляет услуги по проектированию, производству, сборке на шасси, монтажу, наладке и послепродажному обслуживанию оборудования для тройной рекуперации нефтегазов для АЗС и нефтебаз. Для проведения выездной проверки или конфигурации решения просим обращаться для обсуждения.