一种联合站储油罐罐顶气及码头油气回收系统技术方案

本发明专利技术公开了一种联合站储油罐罐顶气及码头油气回收系统，本发明专利技术通过引入储罐罐区、水封装置，在保持各储油罐压力平衡的状态下，通过对储油罐罐顶及码头油船挥发气加以回收，挥发气通过吸附式油气回收装置滤除空气及惰性气体后，通过分离器分离出管内凝液，进入伴生气压缩机增压，而后经过天然气干燥器进行冷却降温，最终供加热炉燃烧。本发明专利技术中码头配备制氮机组，惰化油船油舱及系统压力平衡，可实现节能、减排，减少环境污染的目的，有效节约了供热设备所需自用燃料。

【技术实现步骤摘要】
一种联合站储油罐罐顶气及码头油气回收系统
本专利技术涉及涉及油气田地面工程领域，具体涉及一种联合站储油罐罐顶气及码头油气回收系统。
技术介绍
一些油气田地面工程由于进站处理油量较多，且为带压密闭流程，油中有一定量的溶解气，含气原油储存在密闭储油罐中，经加热、连续进油等操作后，油罐顶部挥发出较多的罐顶气，导致排放物不满足环境保护规范要求，排放物严重超标，存在严重污染大气环境的现象，并浪费资源。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够对储油罐罐顶挥发气回收和装油码头油船挥发气回收的油气回收系统，避免油气排放、污染环境，达到更高的节能减排的效果。本专利技术的技术方案是：一种联合站储油罐罐顶气及码头油气回收系统，包括依次连接的站外制氮机组、吸附式油气回收装置、分离器、站内伴生气压缩机、干燥器、除油器，储罐罐区与站外制氮机组并联，储罐罐区与站外制氮机组之间设有并联的水封装置，除油器连接至加热炉，(1)站外制氮机组：通过惰化油舱管道系统中的制氮机补气；原油装船时，在装油船中加入氮气，使收集的油船挥发气含氧气浓度在8％以下；原油不装船时，挥发气补充或者设定阀后压力100Pa，用制氮机补气；(2)吸附式油气回收装置：混合油气进入吸附系统进行吸附，空气及惰性气体达标后排放；其中，吸附系统包括A/B两个吸附罐组成的结构，交替进行吸附——解析——清扫过程，在常压下A罐吸附混合气中的油气组分、当吸附饱和后、系统自动切入B罐进行吸附处理，同时A罐进行真空解析，使吸附剂获得再生；油气被吸附留下，压缩、干燥、降温冷却，分离出大部分水和轻质油，轻质油。进一步的技术方案，储罐罐区内的储油罐通过呼吸阀和安全阀和大气相连，设定呼吸阀排气和补气压力上下限值是2000Pa/-250Pa，当罐内压力大于呼吸阀开启压力时呼吸阀打开，排放罐内气体；当罐内气体压力小于呼吸阀进气压力设定值时自动打开呼吸阀，向罐内补空气。本专利技术的有益效果：1、本专利技术通过对罐顶气及码头油气的回收，使之进入吸附式油气回收装置，分离出空气及惰性气体，再进入伴生气压缩机增压后进入加热炉，供其燃烧。解决了装油时油船气的回收问题，有效保护了周边环境，满足安全生产，构建了和谐的工农关系，实现了节能减排、绿色低碳发展生产的目标。2、本专利技术回收系统中通过“利用码头油船气作为装船油罐的补充气”和设“吸附式油气回收装置”分离空气和惰性气体等技术，其中吸附式油气回收装置整体采用撬装式结构，各系统全部集成在橇块内，现场只需要将集气总管和机组对接，给设备配电。橇块按不锈钢外壳设计，既防腐又美观。本专利技术工艺先进，运行安全可靠，本回收系统中各设备闭式循环运行，节能性高；工艺设备控制自动化程度高。并采用DCS集散控制系统，全面监控系统运行参数状态，流程图动态显示，故障报警，趋势记录显示等功能使生产过程得到有效保障。附图说明图1为本专利技术流程示意图。具体实施方式下面通过非限制性实施例，进一步阐述本专利技术，理解本专利技术。本专利技术利用洲城装油码头油船中的油气作为装船油罐的补充气，减少了洲城联合站大罐补气流程的投资，同时不需另建码头气回收装置。如图1所示，本专利技术依次连接的站外制氮机组、吸附式油气回收装置、分离器、站内伴生气压缩机、干燥器、除油器，除油器连接至加热炉，储罐罐区与站外制氮机组并联，储罐罐区与站外制氮机组之间设有并联的水封装置，水封装置是一种保障储罐运行安全的设施，当罐顶气压力超过此值时，水封装置泄压，保护罐的安全。其中，水封装置设定泄压压力1200～1400Pa；天然气压缩机的公称容积流量为2Nm3/min、吸气压力为0.2～0.5KPa，排气压力为0.3Mpa。加热炉连接通过管道至水封装置，管道上安装有自力式调节阀，定阀后的压力为100Pa。原油装船时，在装油船中加入氮气，使收集的油船挥发气含氧气浓度在8％以下；原油不装船时，挥发气补充或者设定阀后压力100Pa，用制氮机组补气；制氮机的氮气产量为≥280Nm3/h，制氮纯度≥99％，为确保油气回收系统的持续可靠运行，吸附式油气回收装置采用A/B两个吸附罐组成的结构，交替进行吸附——解析——清扫过程，在常压下A罐吸附混合气中的油气组分、当吸附饱和后、系统自动切入B罐进行吸附处理，同时A罐进行真空解析，使吸附剂获得再生，解析初期，吸附剂下部为原有的气体(含氧气量较多),首先进入缓冲罐，然后真空解析回收吸附气，在吸附剂上部补充氮气，吸附气含氧量很少，氮气补充后，氧气浓度再下降，考虑在缓冲罐中设氧气检测仪连续检测，当缓冲罐气体中氧气浓度在1.8％以下时再自动开阀排气，进入大罐抽气装置系统，回收此挥发气。因此，此挥发气收集是不连续的，间隙时间较短。吸附剂在吸附油气的过程中会放热，在吸附罐上设有温度传感器，用于监测活性炭吸附罐温度，如有温度过高的情况，系统将切换到另一个罐，同时该罐引入氮气进行降温，如必要时将自动启动停机程序并报警。吸附剂需选用进口品牌专用吸附剂，确保吸附性能，要能回收部分甲烷气和排出部分二氧化碳气。吸附式油气回收装置采用撬装式结构，各系统全部集成在橇块内，现场只需要将集气总管和机组对接，给设备配电。吸附式油气回收装置处理气量≥355Nm3/h，非甲烷总烃的去除效率达到95％以上。本专利技术中通过对储油罐罐顶及码头油船挥发气加以回收，使之通过吸附式油气回收装置，滤除空气及惰性气体，挥发气通过分离器分离出管内凝液，进入伴生气压缩机增压至0.2-0.3Mpa，而后经过天然气干燥器进行冷却降温至10-40℃，经除油器后最终供加热炉燃烧。以洲城联合站项目实施为例，洲城联合站每年减少约39.8～64×104Nm3大罐挥发气排放，装油码头每年减少约28.6～38.2×104Nm3油船挥发气排放；洲城联合站吸附装置非甲烷总烃排放量约为8～20g/m3，满足《储油库大气污染物排放标准》(GB20950-2007)规定：油气排放质量浓度小于等于25g/m3的指标要求，实际油气排放总量已很少，约为2.2～5.5×104Nm3/a，为建设大罐抽气装置前的3.2％～5.4％，设置“吸附式油气回收装置”，可降低氧气在天然气中的浓度，运行安全可靠。减少补充的氮气进入抽气装置系统，其中大罐补气时氮气流量为260Nm3/h，持续时间约8h，补气后氮气流量为40Nm3/h，此两部分均进入锅炉燃烧系统，同时减少了约6～10Nm3/h二氧化碳气进入锅炉燃烧系统，减少燃烧热损失约1.2万元/年，便于锅炉燃烧,并减少了进入天然气压缩机气体的量(氮气和二氧化碳气为无用部分)，减少天然气压缩机电机的耗电量约4.7万元/年，总体减少运行费约5.9万元/年。综上所述，本专利技术中码头配备制氮机组，惰化油船油舱及系统压力平衡，可实现节能、减排，减少环境污染的目的，有效节约了供热设备所需自用燃料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种联合站储油罐罐顶气及码头油气回收系统，包括依次连接的站外制氮机组、吸附式油气回收装置、分离器、站内伴生气压缩机、干燥器、除油器，其特征在于，储罐罐区与站外制氮机组并联，储罐罐区与站外制氮机组之间设有并联的水封装置，除油器连接至加热炉，其中，站外制氮机组：通过惰化油舱管道系统中的制氮机补气；原油装船时，在装油船中加入氮气，使收集的油船挥发气含氧气浓度在8％以下；原油不装船时，挥发气补充或者设定阀后压力100Pa，用制氮机补气；吸附式油气回收装置：混合油气进入吸附系统进行吸附，空气及惰性气体达标后排放；其中，吸附系统包括A/B两个吸附罐组成的结构，交替进行吸附——解析——清扫过程，在常压下A罐吸附混合气中的油气组分、当吸附饱和后、系统自动切入B罐进行吸附处理，同时A罐进行真空解析，使吸附剂获得再生；油气被吸附留下，压缩、干燥、降温冷却，分离出大部分水和轻质油，轻质油。

【技术特征摘要】
1.一种联合站储油罐罐顶气及码头油气回收系统，包括依次连接的站外制氮机组、吸附式油气回收装置、分离器、站内伴生气压缩机、干燥器、除油器，其特征在于，储罐罐区与站外制氮机组并联，储罐罐区与站外制氮机组之间设有并联的水封装置，除油器连接至加热炉，其中，站外制氮机组：通过惰化油舱管道系统中的制氮机补气；原油装船时，在装油船中加入氮气，使收集的油船挥发气含氧气浓度在8％以下；原油不装船时，挥发气补充或者设定阀后压力100Pa，用制氮机补气；吸附式油气回收装置：混合油气进入吸附系统进行吸附，空气及惰性气体达标后排放；其中，吸附系统包括A/B两个吸附罐组...

【专利技术属性】
技术研发人员：许国晨，张旭，陈晓勉，倪振玉，吴公益，宋宗旭，张磊，黄海，王刚，师丽雪，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司华东油气分公司泰州采油厂，
类型：发明
国别省市：江苏,32