一种闪蒸气回收一体化集成装置及回收方法与流程

本发明属于闪蒸气回收技术领域，具体涉及一种闪蒸气回收一体化集成装置及回收方法。

背景技术：

长庆气田苏里格气田和神木气田等区块天然气处理厂脱水脱烃工艺均采用丙烷制冷低温分离工艺，丙烷制冷温度为-15℃（冬）/-5℃（夏）。天然气中冷凝下来的重烃进入闪蒸分离器进行气、水、油三相分离，分离出的未稳定凝析油进入凝析油稳定装置生成稳定凝析油，分离出的闪蒸气和凝析油稳定塔的塔顶气接入燃料气系统，供导热油炉使用，或者接入低压火炬进行燃烧。

现场运行存在如下问题：（1）闪蒸气中重烃组分含量高，用作燃料气时有凝液产生，导热油炉点火时有闪爆的危险，存在安全隐患；（2）接入低压火炬燃烧，闪蒸气带液燃烧不充分，有黑烟产生，不利于环保。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种闪蒸气回收一体化集成装置，克服现有技术中存在的上述技术问题。

本发明的另一个目的在于提供一种闪蒸气回收方法，解决闪蒸气带液的问题，可自动和远程控制。

为此，本发明提供的技术方案如下：

一种闪蒸气回收一体化集成装置，包括橇座，所述撬座上设有气液分离系统、增压系统和plc控制柜，所述气液分离系统的出气口一与增压系统连通，所述气液分离系统和增压系统均与plc控制柜电信号连接。

所述撬座上还设有rtu，所述rtu通讯连接监控系统。

所述气液分离系统包括气液分离器和进气管线一，所述气液分离器的进气口一与闪蒸气来气管线通过进气管线一连通，所述气液分离器上安装有液位传感器；

所述进气管线一上设有闪蒸气来气控制阀门和压力表一，所述气液分离器上安装有压力表二，所述进气管线一连通有放空管线一，所述放空管线一与放空系统连通，所述放空管线一上设有阀门，所述进气管线一上安装有压力变送器和温度变送器，所述液位传感器、压力变送器一和温度变送器一均与plc控制柜和/或rtu电连接。

所述增压系统包括压缩机，所述压缩机的进气口二连通有进气管线二，所述气液分离系统的出气口一通过进气管线二与压缩机的进气口二连通；

所述压缩机的出气口二与处理厂原料气管网之间通过排气管线连通，所述排气管线上沿气体流动方向依次设有压力变送器二、压力表三、止回阀、流量计和电动阀门，所述压缩机、压力变送器二、流量计和电动阀门均与plc控制柜和/或rtu电连接。

所述进气管线一还连通有补充气源管线，所述补充气源管线与进气管线一的连通点位于压力变送器一安装点和放空管线一与进气管线一的连通点之间；

所述补充气源管线上沿气体流动方向依次设有压力表四、补充气源管线球阀、自力式调节阀和电动球阀一，所述自力式调节阀和电动球阀均与plc控制柜和/或rtu电连接。

所述放空管线一上设置的阀门包括沿气体流动方向依次设置的闸阀一、安全阀和闸阀二；

所述进气管线一上还连通有放空管线二，所述放空管线二与放空系统连通，所述放空管线二上沿气体流动方向依次设有电动球阀二和节流截止阀，所述电动球阀二与plc控制柜和/或rtu电连接。

所述排气管线连通有放空管线三，所述放空管线三与放空系统连通，所述放空管线三上设有球阀，所述放空管线三与排气管线的连通点位于流量计和止回阀之间。

所述气液分离器的底部开设有应急排污口和手动清理排污口，所述应急排污口处设有排污球阀，所述手动清理排污口连通有排液管线，所述排液管线上设有清污球阀，所述排液管线连通有凝析油管线；

所述增压系统的压缩机排污口连通有排污管线，所述排污管线上设有排液闸阀，所述排污管线与凝析油管线连通，所述压缩机的排气管线上设有放空口，所述放空口连通有放空管线四，所述放空管线四上设有放空闸阀。

所述压缩机包括依次连通的分离器一、一级气缸、一级风冷冷却器、分离器二、二级气缸、二级风冷冷却器和分离器三，所述二级气缸的二级排气口与二级风冷冷却器之间的管线上安装有温度传感器二，分离器三通过管线与压缩机的出气口二连通，该管线上安装有压力变送器三，所述温度传感器二和压力变送器三均与plc控制柜和/或rtu电连接。

一种闪蒸气回收方法，采用闪蒸气回收一体化集成装置，闪蒸气自闪蒸气来气管线来，通过进气管线一和气液分离器的进气口一进入气液分离器中，分离出携带的重烃液滴后，气体自气液分离器的出气口一排出，通过进气管线二进入增压系统的压缩机进行增压和气液分离，经压缩机增压至1.8mpa～2.5mpa后，气体经增压系统的出气口二排出至处理厂原料气管网进行原料气回收，气液分离器和增压系统分离出的重烃排至凝析油稳定装置；

当进气管线一上的压力变送器一检测进气压力小于设定下限值后，打开补充气源管线上的补充气源管线球阀，自力式调节阀在达到设定开启压力时开启，plc控制柜发送指令打开电动球阀一，补充天然气；当进气管线一上的压力变送器一检测进气压力大于设定上限值后，plc控制柜发送指令关闭电动球阀一；

当增压系统的压缩机增压后，闪蒸气温度高于135℃，或者压缩机出口压力高于2.555mpa时，plc控制柜或rtu发送指令停止压缩机。

本发明的有益效果是：

本发明提供的这种闪蒸气回收一体化集成装置，通过气液分离系统和增压系统对天然气处理厂闪蒸气中进行气液分离和增压，分离出闪蒸气中的重烃组分，处理后的气体作为原料气接入原料气管网，保护环境，消除安全隐患，增加了经济效益。

本发明是将闪蒸气气液分离、压缩机增压、天然气补给、流量计量、远程放空等功能的组合装置，将闪蒸气分液、增压后回收接入原料气管网，从而解决闪蒸气带液的问题，避免了资源浪费。

本发明通过设置plc控制柜，监测橇座上的各传感器数值并对各阀门进行控制，实现无人值守。同时，设置rtu监控橇座上气液分离器和压缩机压力、温度、液位监测，超限报警、电动球阀的远程遥控、事故状态下压缩机远程紧急停车控制，并将所有生产数据传送至天然气处理厂监控系统，实现远程监测及控制。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明的连接组成示意图；

图2是本发明的结构示意图。

图中：

附图标记说明：

1、进气口一；2、出气口一；3、应急排污口3；4、手动清理排污口4；5、进气口二；6、出气口二；7、放空口；8、排污口；9、凝析油管线；101、压力表一；102、闪蒸气来气控制阀门；103、压力表四；104、补充气源管线球阀；105、闸阀一；106、安全阀；107、闸阀二；108、节流截止阀；109、压力表二；110、排污球阀；111、清污球阀；112、进气管线一；113、放空管线一；114、补充气源管线；115、放空管线二；116、排液管线；200、压缩机；201、进气管线二；202、排气管线；203、止回阀；204、压力表三；205、球阀；206、放空闸阀；207、排液闸阀；208、分离器一；209、分离器二；210、分离器三；211、一级气缸；212、二级气缸；213、一级风冷冷却器；214、二级风冷冷却器；215、曲轴箱；216、变频主电机；217、放空管线三；218、排污管线；219、放空管线四；220、一级排气口；221、二级排气口；301、自力式调节阀；302、电动球阀一；303、压力变送器一；304、温度传感器一；305、电动球阀二；306、液位传感器；307、电动阀门；308、流量计；309、压力变送器二；310、温度传感器二；311、压力变送器三。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

需说明的是，在本发明中，图中的上、下、左、右即视为本说明书中所述的闪蒸气回收一体化集成装置的上、下、左、右。

现参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

实施例1：

本实施例提供了一种闪蒸气回收一体化集成装置，包括橇座，所述撬座上设有气液分离系统、增压系统和plc控制柜，所述气液分离系统的出气口一2与增压系统连通，所述气液分离系统和增压系统均与plc控制柜电信号连接。

具体地说，本实施例提供的工作过程如下：

如图1所示，闪蒸气来气进入气液分离系统，分离出携带的重烃液滴后，自气液分离系统排出，之后进入增压系统，增压后回收接入原料气管网，分离出的重烃组分排入凝析油稳定装置。

本发明解决了闪蒸气带液的问题，避免了资源浪费，消除了安全隐患，同时保护了环境。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种闪蒸气回收一体化集成装置，所述撬座上还设有rtu，所述rtu通讯连接监控系统。

通过rtu监测橇座上各运行参数，并将所有生产数据传送至天然气处理厂监控系统，实现远程监测及控制。

实施例3：

在实施例2的基础上，本实施例提供了一种闪蒸气回收一体化集成装置，所述气液分离系统包括气液分离器和进气管线一112，所述气液分离器的进气口一1与闪蒸气来气管线通过进气管线一112连通，所述气液分离器上安装有液位传感器306；

所述进气管线一112上设有闪蒸气来气控制阀门102和压力表一101，所述气液分离器上安装有压力表二109，所述进气管线一112连通有放空管线一113，所述放空管线一113与放空系统连通，所述放空管线一113上设有阀门，所述进气管线一112上安装有压力变送器和温度变送器，所述液位传感器306、压力变送器一303和温度变送器一均与plc控制柜和/或rtu电连接。

如图2所示，通过plc控制柜监测液位传感器306的数值，通过rtu可远程监测气液分离器的液位。通过压力变送器一303测量进气管线一112的进气压力，通过温度传感器一304测量进气管线一112的进气温度；放空管线一113用于定压放空和紧急放空。

工作过程：闪蒸气自闪蒸气来气管线来，通过进气管线一112和气液分离器的进气口一1进入气液分离器中，分离出携带的重烃液滴后，气体自气液分离器的出气口一2排出，通过进气管线二201进入增压系统的压缩机200进行增压和气液分离，经压缩机200增压后，气体经增压系统排出至处理厂原料气管网进行原料气回收，气液分离器和增压系统分离出的重烃排至凝析油稳定装置。

实施例4：

在实施例2的基础上，本实施例提供了一种闪蒸气回收一体化集成装置，所述增压系统包括压缩机200，所述压缩机200的进气口二5连通有进气管线二201，所述气液分离系统的出气口一2通过进气管线二201与压缩机200的进气口二5连通；

所述压缩机200的出气口二6与处理厂原料气管网之间通过排气管线202连通，所述排气管线202上沿气体流动方向依次设有压力变送器二309、压力表三204、止回阀203、流量计308和电动阀门307，所述压缩机200、压力变送器二309、流量计308和电动阀门307均与plc控制柜和/或rtu电连接。如图2所示。

压力表三204用于就地显示排气管线202的压力，压力变送器二309用于将排气管线202的压力数值传送给plc控制柜和rtu，流量计308将流量传送给rtu和rtu，通过rtu实现远程监测。当排气管线202的压力达到处理厂原料气管网要求的压力后，plc控制柜发送指令打开电动阀门307，将处理后的闪蒸气排入原料气管网。

实施例5：

在实施例3的基础上，本实施例提供了一种闪蒸气回收一体化集成装置，所述进气管线一112还连通有补充气源管线114，所述补充气源管线114与进气管线一112的连通点位于压力变送器一303安装点和放空管线一113与进气管线一112的连通点之间；

所述补充气源管线114上沿气体流动方向依次设有压力表四103、补充气源管线球阀104、自力式调节阀301和电动球阀一302，所述自力式调节阀301和电动球阀205均与plc控制柜和/或rtu电连接。

如图2所示，压力变送器一303测量进气管线一112的进气压力，当进气管线一112上的进气压力小于设定下限值后，打开补充气源管线114上的补充气源管线球阀104，自力式调节阀301在达到设定开启压力时开启，plc控制柜发送指令打开电动球阀一302，补充天然气；当进气管线一112上的进气压力大于设定上限值后，plc控制柜发送指令关闭电动球阀一302。

在本实施例中，自力式调节阀301设置为0.2mpa开启，气液分离器进气压力低于0.2mpa时，plc控制柜开启自力式调节阀301后的电动球阀一302，补充燃料气；当气液分离器进气压力高于0.4mpa时，plc控制柜关闭自力式调节阀301后电动球阀一302。

实施例6：

在实施例3的基础上，本实施例提供了一种闪蒸气回收一体化集成装置，所述放空管线一113上设置的阀门包括沿气体流动方向依次设置的闸阀一105、安全阀106和闸阀二107；

所述进气管线一112上还连通有放空管线二115，所述放空管线二115与放空系统连通，所述放空管线二115上沿气体流动方向依次设有电动球阀二305和节流截止阀108，所述电动球阀二305与plc控制柜和/或rtu电连接。如图2所示。

当设备及管线维修时，或进气管线一112上的进气压力过大时，安全阀106自动打开，打开闸阀一105和闸阀二107，通过放空管线一113进行放空。

当气放空管线一113上的阀门出现故障无法放空时，plc控制柜实时监测压力变送器一303的压力数值，当达到压力上限时，plc控制柜发送指令打开电动球阀二305，通过放空管线二115进行放空。

实施例7：

在实施例4的基础上，本实施例提供了一种闪蒸气回收一体化集成装置，所述排气管线202连通有放空管线三217，所述放空管线三217与放空系统连通，所述放空管线三217上设有球阀205，所述放空管线三217与排气管线202的连通点位于流量计308和止回阀203之间。

当压力表三204显示排气管线202上压力超过压力上限后，打开球阀205，通过放空管线三217进行放空。如图2所示。

实施例8：

在实施例3的基础上，本实施例提供了一种闪蒸气回收一体化集成装置，所述气液分离器的底部开设有应急排污口3和手动清理排污口4，所述应急排污口3处设有排污球阀110，所述手动清理排污口4连通有排液管线116，所述排液管线116上设有清污球阀111，所述排液管线116连通有凝析油管线9；

所述增压系统的压缩机200排污口8连通有排污管线218，所述排污管线218上设有排液闸阀207，所述排污管线218与凝析油管线9连通，所述压缩机200的排气管线202上设有放空口7，所述放空口7连通有放空管线四219，所述放空管线四219上设有放空闸阀206。

如图2所示，气液分离器和增压系统分离出的重烃组分分别通过排液管线116和排污管线218进入凝析油管线9，最后进入凝析油稳定装置。当排液管线116上的清污球阀111出现故障，可通过应急排污口3排液。

在增压压缩完成前，当气体压力超过安全值后，通过放空管线四219进行放空。

实施例9：

在实施例4的基础上，本实施例提供了一种闪蒸气回收一体化集成装置，所述压缩机200包括依次连通的分离器一208、一级气缸211、一级风冷冷却器213、分离器二209、二级气缸212、二级风冷冷却器214和分离器三210，所述二级气缸212的二级排气口221与二级风冷冷却器214之间的管线上安装有温度传感器二310，分离器三210通过管线与压缩机200的出气口二6连通，该管线上安装有压力变送器三311，所述温度传感器二310和压力变送器三311均与plc控制柜和/或rtu电连接。

如图2所示，一级气缸211和二级气缸212均与曲轴箱215连接，曲轴箱215与变频主电机216连接。

使用过程：气液分离器的出气口一2排出的气体经进气管线二201进入压缩机200的分离器一208，分离后进入一级气缸211，经压缩后由一级气缸211的一级排气口220排出进入一级风冷冷却器213进行冷却，冷却后进入分离器二209进行气液分离，然后进入二级气缸212进行压缩，二级压缩后经二级排气口221排出进入二级风冷冷却器214进行冷却，冷却后进入分离器三210进行气液分离，最后由出气口二6排出增压系统。

分离器一208、分离器二209和分离器三210分离出的重烃组分均经各自的排污管线218进入凝析油管线9，最后进入凝析油稳定装置。

其中，一级气缸211的一级排气口220与一级风冷冷却器213之间的管线连通有放空管线四219，放空管线四219上设有安全阀门和放空闸阀206，当气体压力超过安全值后，安全阀门自动打开，通过放空管线四219进行放空。

实施例10：

本实施例提供了一种闪蒸气回收方法，采用闪蒸气回收一体化集成装置，闪蒸气自闪蒸气来气管线来，通过进气管线一112和气液分离器的进气口一1进入气液分离器中，分离出携带的重烃液滴后，气体自气液分离器的出气口一2排出，通过进气管线二201进入增压系统的压缩机200进行增压和气液分离，经压缩机200增压至1.8mpa～2.5mpa后，气体经增压系统的出气口二6排出至处理厂原料气管网进行原料气回收，气液分离器和增压系统分离出的重烃排至凝析油稳定装置；

当进气管线一112上的压力变送器一303检测进气压力小于设定下限值后，打开补充气源管线114上的补充气源管线球阀104，自力式调节阀301在达到设定开启压力时开启，plc控制柜发送指令打开电动球阀一302，补充天然气；当进气管线一112上的压力变送器一303检测进气压力大于设定上限值后，plc控制柜发送指令关闭电动球阀一302；

当增压系统的压缩机200增压后，闪蒸气温度高于135℃，或者压缩机200出口压力高于2.555mpa时，plc控制柜或rtu发送指令停止压缩机200。

在本实施例中，气液分离器采用立式分离器，运行压力为0.2～0.4mpa，闪蒸气来气进入气液分离器，分离出携带的重烃液滴后，自气液分离器顶部排出，进入压缩机200，另外引一路天然气接入闪蒸气进气管线一112作为补充气源，补充天然气管线设置电动球阀205和自力式调节阀301，自力式调节阀301设置为0.2mpa开启。气液分离器进气压力低于0.2mpa时，开启自力式调节阀301后的电动球阀205，补充燃料气；当气液分离器进气压力高于0.4mpa时，关闭自力式调节阀301后电动球阀205。进气管线一112设有放空管线一113（定压放空）和放空管线二115（紧急放空）。

气液分离器设有压力就地显示压力表二109，用于显示分离器内压力；设有手动清理排污口4，可定期清扫，并设有应急排污口3，用于应急排液。

进气管线二201和排气管线202均为金属软管，以减缓管线震动。闪蒸气进入压缩机200，经压缩机200增压至1.8mpa～2.5mpa排出作为处理厂原料气回收；若二级压缩后闪蒸气温度高于135℃，或者压缩机200出口压力高于2.555mpa，压缩机200远程关停；压缩机200设有放空口7和排污口8。

压缩机200排气管线202设计压力4.0mpa，闪蒸气来气管线、补充气源管线114、压缩机200进口管线二、排液管线116、放空管线四219设计压力为1.6mpa。也可以根据不同站场实际运行压力设置相应的压力系统等级。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。