一种液态乙烷管道中间泵站泄放介质安全处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种液态乙烷管道中间泵站泄放介质安全处理系统，所述液态乙烷通过液态乙烷管道输送，所述液态乙烷管道上设置有进站截断阀、出站截断阀以及增压泵，所述安全处理系统包括非计划泄放处理系统、计划性放空系统、回收系统和控制系统。本实用新型专利技术基于液态乙烷长输管道泵站运行特点，结合常规油品管道中间泵站安全保护理念，针对乙烷回收经济价值较好、泄放后温度较低等特点，采取非计划性泄放介质直接燃烧、计划性放空介质高效回收的策略，建立两套独立的泄放介质处理模式，从而避免建设高压储罐接收非计划性泄放介质，亦实现干线管存介质的高效回收。

【技术实现步骤摘要】
一种液态乙烷管道中间泵站泄放介质安全处理系统
本技术属于液态乙烷输送
，特别涉及一种液态乙烷管道中间泵站泄放介质安全处理系统。
技术介绍
随着天然气处理工艺发展和天然气高效利用技术开发，天然气中乙烷回收效率不断提高，其长距离输送技术亟待大力发展，以扩展应用范围。乙烷产品作为天然气附属产品中摩尔质量较轻的一类，饱和蒸气气压较高，临界温度约为32℃，临界压力约为4.5MPa，因此有条件以气相或液相状态进行单相输送。相比气态乙烷管道输送方式，液态输送具有管径小、输送效率高的显著特点，适合乙烷产品规模化、管网化输送。在长输管道运行过程中，中间泵站是常设的增压站场。相比于其他站场，泵站的压力保护点相对更多，也可涵盖其他各类站场的安全保护功能。对于典型液体输送管道，需要在泵站设置用于水击泄放和泵后超压保护的储罐，以防止管道内部压力超过设计压力。例如原油或成品油管道，由于介质在进入管道输送前基本实现了常压稳定，因此储罐按照常压进行设计，满足预期排入体积即可实现泄放和接收功能。相比之下，液态乙烷为带压输送介质，一般输送压力高于5MPa，以保持液相状态；液态乙烷在泄放过程中，受泄放背压影响(接近常压)，可能产生极低的温度(绝热泄压至大气压时，介质温度约为-90℃)。同时，液态乙烷临界压力仅为32℃，若温度超过该值，介质将进入超临界区或气相区，造成密度大幅降低，这也对储罐安全存储造成安全隐患。此外，除前述水击超压泄放和泵后超压泄放，液态乙烷泵站还需要考虑露空管道停输超压泄放、上下游干线检修放空等问题。由于乙烷具有较高的经济价值，应在充分考虑介质特性的基础上，提出合理的泄放介质处理方案。目前，尚无较为全面的液态乙烷泵站介质泄放安全处理的报道。相关专利201911098154.8提出了在线回收管道泄放乙烷的思路，即对泄放介质实时加热并进行回收。由于管道中乙烷储量一般较大，选择高压气柜存储气相乙烷所需建设投资较高；另一方面，采用压缩机对气态乙烷加压的方案进行槽车高压介质回收，可能存在一定的运输风险。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，为了进一步推动液态乙烷管道输送技术发展，保障运行安全，提供一种液态乙烷管道中间泵站泄放介质安全处理系统。本技术的主要技术思路是基于液态乙烷长输管道泵站运行特点，结合常规油品管道中间泵站安全保护理念，分别设置非计划泄放处理系统、计划性放空系统、移动式回收系统和控制系统。通过上述设置，根据计划性放空和非计划性泄放的操作特性和安全优先等级，结合经济性考虑，以形成较为合理、可靠的液态乙烷中间泵站泄放介质安全处理系统与方法，从而既满足液态乙烷在中间泵站的介质安全泄放，亦有效提升管道检修时的介质回收效率，并相比现有技术降低回收能耗。本技术采用的技术方案是：一种液态乙烷管道中间泵站泄放介质安全处理系统，所述液态乙烷通过液态乙烷管道输送，所述液态乙烷管道上设置有进站截断阀、出站截断阀以及增压泵，其特征在于：所述安全处理系统包括非计划泄放处理系统、计划性放空系统、回收系统和控制系统；所述非计划泄放处理系统包括进站截断阀上游管道泄放单元、露空管道泄放单元以及增压泵下游管道泄放单元；所述进站截断阀上游管道泄放单元用于在进站截断阀上游管道水击超压工况下对超压介质进行安全泄放，并直接排入火炬系统燃烧处理；所述露空管道泄放单元用于在站场停输下对露空管道的停输介质进行由于温度升高引起的介质膨胀致超压泄放，并直接排入火炬系统燃烧处理；所述增压泵下游管道泄放单元用于对增压泵下游管道的超压保护和对超压介质的泄放，直接排入火炬系统燃烧处理；所述计划性放空系统包括进站截断阀上游放空单元和出站截断阀下游放空单元，所述计划性放空系统用于对计划内管道内存乙烷介质安全放空，所述计划性放空系统与回收系统连接；所述控制系统用于实时监测管道、设备的工作状态。本技术所述的液态乙烷管道中间泵站泄放介质安全处理系统，其所述进站截断阀上游管道泄放单元包括设置于进站截断阀上游的水击泄放阀以及与液态乙烷管道连通的上游泄放支路；所述露空管道泄放单元包括设置于站内露空管道的热力泄放阀以及与液态乙烷管道连通的站内管道泄放支路；所述增压泵下游管道泄放单元包括设置于增压泵下游的泵后泄放阀以及与液态乙烷管道连通的泵后泄放支路；所述上游泄放支路、站内管道泄放支路以及泵后泄放支路均与火炬系统连接，所述进站截断阀上游管道泄放单元、露空管道泄放单元以及增压泵下游管道泄放单元在非计划状态下泄放的介质均直接排入火炬系统燃烧处理。本技术所述的液态乙烷管道中间泵站泄放介质安全处理系统，其所述上游泄放支路、站内管道泄放支路以及泵后泄放支路分别与泄压支管连接，所述泄压支管通过放空总管与火炬系统连接，所述泄压支管用于将各路泄放介质汇集后送至放空总管。本技术所述的液态乙烷管道中间泵站泄放介质安全处理系统，其所述进站截断阀上游放空单元包括设置于进站截断阀上游的上游调节放空阀以及与液态乙烷管道连通的上游放空管路；所述出站截断阀下游放空单元包括设置于出站截断阀下游的下游调节放空阀以及与液态乙烷管道连通的下游放空管路；所述上游放空管路和下游放空管路均通过调节放空总管与回收系统连接，所述进站截断阀上游放空单元和出站截断阀下游放空单元在计划状态下对管道内存介质安全放空，放空介质去往回收系统。本技术所述的液态乙烷管道中间泵站泄放介质安全处理系统，其所述控制系统包括设置在调节放空总管上的压力变送器和温度变送器。本技术所述的液态乙烷管道中间泵站泄放介质安全处理系统，其所述回收系统包括缓冲调压罐、制冷系统、泵系统以及低温储存系统；所述缓冲调压罐用于向上游计划性放空提供预定背压，控制液态乙烷在泄放至额定背压下的温度范围；所述制冷系统用于对回收气态乙烷进行再液化；所述泵系统用于对再液化的乙烷提供进入低温存储系统的动力；所述低温储存系统用于接收并存储再液化的低温常压乙烷。本技术所述的液态乙烷管道中间泵站泄放介质安全处理系统，其所述缓冲调压罐、制冷系统、泵系统以及低温储存系统成撬为移动式整体结构。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术基于液态乙烷长输管道泵站运行特点，结合常规油品管道中间泵站安全保护理念，针对乙烷回收经济价值较好、泄放后温度较低等特点，采取非计划性泄放介质直接燃烧、计划性放空介质高效回收的策略，建立两套独立的泄放介质处理模式，从而避免建设高压储罐接收非计划性泄放介质，亦实现干线管存介质的高效回收。进一步地，设置可移动式回收系统，降低了站场日常运行风险，也通过装置复用，提高了经济性能。另外，合理利用管内乙烷压力提供回收预冷量，优化了系统能耗。具体表现为：(1)设置科学本系统重点针对液态乙烷泵站泄放和放空的特点，设置了两套独立的泄放介质处理模式。对于非计划性泄放，优选了泄压并气化后直接火炬处理的思路，满足了紧急工况下的介质安全泄放要求，有效降低了站场储罐的建设投资、运营本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液态乙烷管道中间泵站泄放介质安全处理系统，所述液态乙烷通过液态乙烷管道(1)输送，所述液态乙烷管道(1)上设置有进站截断阀(2)、出站截断阀(3)以及增压泵(4)，其特征在于：所述安全处理系统包括非计划泄放处理系统、计划性放空系统、回收系统和控制系统；/n所述非计划泄放处理系统包括进站截断阀上游管道泄放单元、露空管道泄放单元以及增压泵下游管道泄放单元；所述进站截断阀上游管道泄放单元用于在进站截断阀(2)上游管道水击超压工况下对超压介质进行安全泄放，并直接排入火炬系统(5)燃烧处理；所述露空管道泄放单元用于在站场停输下对露空管道的停输介质进行由于温度升高引起的介质膨胀致超压泄放，并直接排入火炬系统(5)燃烧处理；所述增压泵下游管道泄放单元用于对增压泵(4)下游管道的超压保护和对超压介质的泄放，直接排入火炬系统(5)燃烧处理；/n所述计划性放空系统包括进站截断阀上游放空单元和出站截断阀下游放空单元，所述计划性放空系统用于对计划内管道内存乙烷介质安全放空，所述计划性放空系统与回收系统连接；所述控制系统用于实时监测管道、设备的工作状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种液态乙烷管道中间泵站泄放介质安全处理系统，所述液态乙烷通过液态乙烷管道(1)输送，所述液态乙烷管道(1)上设置有进站截断阀(2)、出站截断阀(3)以及增压泵(4)，其特征在于：所述安全处理系统包括非计划泄放处理系统、计划性放空系统、回收系统和控制系统；
所述非计划泄放处理系统包括进站截断阀上游管道泄放单元、露空管道泄放单元以及增压泵下游管道泄放单元；所述进站截断阀上游管道泄放单元用于在进站截断阀(2)上游管道水击超压工况下对超压介质进行安全泄放，并直接排入火炬系统(5)燃烧处理；所述露空管道泄放单元用于在站场停输下对露空管道的停输介质进行由于温度升高引起的介质膨胀致超压泄放，并直接排入火炬系统(5)燃烧处理；所述增压泵下游管道泄放单元用于对增压泵(4)下游管道的超压保护和对超压介质的泄放，直接排入火炬系统(5)燃烧处理；
所述计划性放空系统包括进站截断阀上游放空单元和出站截断阀下游放空单元，所述计划性放空系统用于对计划内管道内存乙烷介质安全放空，所述计划性放空系统与回收系统连接；所述控制系统用于实时监测管道、设备的工作状态。


2.根据权利要求1所述的液态乙烷管道中间泵站泄放介质安全处理系统，其特征在于：所述进站截断阀上游管道泄放单元包括设置于进站截断阀(2)上游的水击泄放阀(6)以及与液态乙烷管道(1)连通的上游泄放支路(7)；
所述露空管道泄放单元包括设置于站内露空管道的热力泄放阀(8)以及与液态乙烷管道(1)连通的站内管道泄放支路(9)；
所述增压泵下游管道泄放单元包括设置于增压泵(4)下游的泵后泄放阀(10)以及与液态乙烷管道(1)连通的泵后泄放支路(11)；
所述上游泄放支路(7)、站内管道泄放支路(9)以及泵后泄放支路(11)均与火炬系统(5)连接，所述进站截断阀上游管道泄放单元、露空管道泄放单元以及增压泵下游管道泄放单元在非计划状态下泄放的介质均直接排入火炬系统(5)燃烧处理。


3.根据权利要求2所述的液态乙烷管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊文，汤晓勇，谌贵宇，顾华军，郭艳林，杨帆，胡连锋，
申请(专利权)人：中国石油工程建设有限公司，中国石油工程建设有限公司西南分公司，
类型：新型
国别省市：四川;51