榆林天然气处理厂闪蒸分液罐工艺改造及效果评价

谢文科，张衍梅，姚 政，宋亚足，张荣耀

（中国石油长庆油田分公司第二采气厂，陕西榆林 719000）

榆林天然气处理厂闪蒸分液罐是全厂低压放空系统的核心设备，不仅负责集配气单元自用天然气、天然气净化单元丙烷制冷系统丙烷和凝析油稳定装置闪蒸出的轻烃化合物的泄压放空，还要对集配气单元压力容器和天然气净化单元设备排污缓冲闪蒸。上游来源介质复杂多样，涉及气、液两态，经闪蒸分液罐后燃气成分去低压放空火炬燃烧，含醇烃油则排至污水池进行回收处理（见图1）。

图1 榆林处理厂闪蒸分液罐流程示意图

由此可见，闪蒸分液罐一方面释放了压力系统的能量，防止设备管线超压；另一方面又能高效闪蒸分离出轻烃，回收残液避免污染环境。闪蒸分液罐在安全生产和环境保护方面均有重要意义，因此，保证设备本质安全的同时，充分发挥设备作用以满足高效生产的要求，指出了下一步工艺改造的方向。

1 工艺流程弊端和潜在安全隐患

在投入使用的过程中，原有的设计弊端和不合理的地方逐渐显现：（1）安全阀出口直接泄放至大气，不仅污染环境，而且设备一旦超压会有天然气或丙烷等易燃易爆气体喷出，遇明火引发火灾和爆炸，安全隐患大；（2）设备本体只能依靠顶部压力表现场读取压力，未安装压力变送器实现数据远传，出现了监控盲区；（3）设计安装的磁翻板液位计，因为上游污水携带淤泥发生沉积频繁堵塞，造成假液位误导操作，同时增加了维修成本；（4）闪蒸分液罐排液依靠压差，压差过小排液不彻底，罐内积液长时间贮存加剧了压力容器内壁腐蚀，严重缩短了使用寿命（见图2）。

图2 闪蒸分液罐安装施工（2010年5月）

图3 磁翻板液位计结构原理图

2 工艺改造

2.1 安全阀出口接入低压火炬放空管线

拆除了设备安全阀直接排入大气的放空短管，直接将安全阀出口接入闪蒸分液罐去往低压火炬的放空管线，实现了密闭放空，消除超压可能导致的环境污染和安全隐患。

2.2 闪蒸分液罐顶部增装压力变送器

在现场巡检观察机械式压力表的同时，增加压力变送器，把压力值转化为电流信号传输至中央控制室，做到“双保险”。实时掌握设备带压情况，及时做好排液工作，保证闪蒸分液罐处于随时可用的工作状态。

2.3 加装导波雷达液位计

磁翻板液位计（见图3）广泛应用于石油、化工等工业领域，液位计的上、下端安装法兰与容器相连接构成连通器，通过磁翻板可直接观察到容器内液位的实际高度。目前闪蒸分液罐的磁翻板液位计的下部连接法兰直接和闪蒸分液罐的底部相通，污水携带的淤泥频繁堵塞造成底端排污阀堵死，液位计的磁浮子不动作，出现假液位和死值。

图4 闪蒸分液罐加装导波雷达液位计效果图

筛选对比了市场上的多种液位计，决定加装导波雷达液位计。其优势在于可以对液体、颗粒及浆料连续物位测量，不受介质、温度、惰性气体及蒸汽、粉尘、泡沫等的影响，精度高且维护量少，适用于石油化工等危险场所。在磁翻板液位计堵塞或者翻转磁柱失灵的情况下，导波雷达液位计可以准确显示液位变化，以便操作人员控制闪蒸分液罐排液时的速度（见图4）。

2.4 排污旁通管线增设气动隔膜泵，避免残液腐蚀容器

闪蒸分液罐存留液体成分复杂，甲醇的存在加速了设备本体腐蚀。避免腐蚀最好的方法就是尽可能减少腐蚀介质与压力容器的接触。在原来依靠压差排污的管线旁加装旁通，选用气动隔膜泵，及时抽空闪蒸罐底残存污水。

气动隔膜泵以压缩空气为动力，把压缩空气的能量转化为往复运动的动能，它的使用避免了传统电动机泵因为输送易燃易爆介质泄漏引发的二次事故。更加方便的是，气动隔膜泵的扬程可以通过气源阀的开度调节，完全满足天然气生产现场易燃易爆的工作环境和生产要求（见图5）。

图5 闪蒸分液罐工艺改造之后

3 效果评价

改造完成之后，对闪蒸分液罐的应用效果进行了跟踪记录，并与改造之前做了详细对比。

改造前：闪蒸分液罐在超压应急情况下，天然气、丙烷和含醇凝析油易燃易爆介质直接泄放至大气，污染环境的同时容易发生二次事故；压力数值只能现场读取，磁翻板液位计堵塞频繁，存在监控盲区；岗位人员手动排污不彻底，压力容器腐蚀加快。

改造后：密闭放空至低压火炬，杜绝环境污染和易燃易爆事故发生；中控室实时读取设备的压力和液位数值，避免假液位死值而引发错误操作的情况，进一步降低了岗位巡检强度；气动隔膜泵的选型应用效果显著，及时排出闪蒸分液罐的污水至卸车池沉降，安全高效，可以延长压力容器的使用寿命，考虑在后期推广使用。

对比之后不难发现，实施改造之后，消除了闪蒸分液罐使用过程中存在的环境污染和安全隐患，同时延长了其使用寿命，效果显著。

［1］李鹏.闪蒸分液罐在靖边气田集气站的应用［J］.石油化工应用，2009，28（1）：74-76.

［2］季长亮，常鹏，曹朋亮，等.集气站排污系统改造及应用评价［J］.石油化工应用，2012，31（5）：105-108.

［3］吕琴梅.导波雷达液位计在液位测量中的应用［J］.上海电机学院学报，2011，14（5）：347-350.