一种原油闪蒸系统的制作方法

1.本实用新型涉及海上油田安全燃油生产技术领域，尤其涉及一种原油闪蒸系统。


背景技术：

2.主推进机械及发电机原动机或锅炉用的燃油，其闪点一般应不低于60℃。为满足主发电机和锅炉的燃油需求，海上油田配备有安全燃油生产装置。
3.目前，原油闪蒸系统已被海上安全燃油生产装置普遍使用。原油闪蒸系统包括抽真空系统、输油系统以及冷凝排液系统，其工艺流程图如图1所示。由生产工艺系统处理合格的原油，通过进油阀进入闪蒸塔内，在负压条件下进行轻烃组分分离，提高原油闪点，获得合格燃油。抽真空系统的作用是维持闪蒸塔的真空度，该抽真空系统是闪蒸的关键设备，直接关系到燃油的品质。闪蒸塔中分离出的轻烃组分首先经过四台大罗茨泵(两台使用两台备用)，然后进入两台小罗茨泵(一台使用一台备用)，然后在冷凝器中冷凝去除部分较重组分，最后通过干泵将干气抽进火炬系统。输油系统由两台输油泵(一台使用一台备用)组成，能够将塔底部的合格燃油抽出，输送到安全燃油舱进行存储。
4.通过对原油闪蒸系统的使用情况进行调研发现，该系统在使用过程中存在以下不足之处：
5.(1)原油闪蒸系统在运行过程中，闪蒸塔液位波动，进而造成闪蒸塔内气相流量、压力波动剧烈的异常工况；
6.(2)大罗茨泵的电机是变频电机，采用由一拖两用泵，闪蒸塔真空压力的变化，很容易导致变频器的工作电流不稳定，发生电流过载，变频器烧毁的情况；
7.(3)气动隔膜泵是冷凝排液系统的薄弱环节，经常出现气动隔膜泵排液失效，并造成冷凝器液位过高的情况，导致冷凝排液系统停机；
8.(4)干泵与冷凝器的凝析油排放装置连接在一起(如图2所示)，在排放过程中相互影响，凝析油容易进入干泵的齿轮箱，使润滑油受到污染失去润滑效果，进而造成轴承磨损，对干泵造成严重损害；
9.(5)气动隔膜泵采用氮气驱动，一方面氮气的消耗量大，另一方面氮气容易在闪蒸系统区域内聚集，增加作业安全风险；
10.(6)闪蒸系统设计中采用差压式液位计，在差压式液位计与闪蒸罐体连接处原油易凝固，造成液位计示数偏差大。
11.因此，亟需一种原油闪蒸系统，以解决以上问题。


技术实现要素：

12.本实用新型的目的在于提供一种原油闪蒸系统，该原油闪蒸系统能够提高系统运行的稳定性，优化排液方式，降低故障率，从而保障海上油田主发电机和锅炉的燃油供应。
13.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
14.一种原油闪蒸系统，包括：抽真空单元、冷凝排液单元、输油单元以及液位控制组
件；抽真空单元，所述抽真空单元包括闪蒸塔；所述冷凝排液单元包括冷凝器、集液罐和干泵，所述冷凝器连通所述闪蒸塔，所述干泵连通所述冷凝器和火炬系统，被配置为向所述火炬系统提供干气，所述集液罐的安装高度低于所述冷凝器和所述干泵，所述集液罐连通所述冷凝器和所述干泵，被配置为收集所述冷凝器和所述干泵的凝析液；所述输油单元包括输油泵组件，所述输油泵组件连通所述闪蒸塔；所述液位控制组件连接于所述输油泵组件和所述闪蒸塔，被配置为根据所述闪蒸塔的液位调节所述输油泵组件的频率。
15.可选地，所述抽真空单元还包括罗茨泵组件和变频组件；所述罗茨泵组件连通所述闪蒸塔和所述冷凝器，包括相互独立的第一大罗茨泵、第二大罗茨泵、第三大罗茨泵和第四大罗茨泵；所述变频组件包括相互独立的第一变频器和第二变频器，所述第一变频器连接所述第一大罗茨泵和所述第二大罗茨泵，所述第二变频器连接所述第三大罗茨泵和所述第四大罗茨泵。
16.可选地，所述罗茨泵组件还包括相互独立并连通于所述冷凝器的第一小罗茨泵和第二小罗茨泵，所述第一小罗茨泵连通所述第一大罗茨泵和所述第三大罗茨泵，所述第二小罗茨泵连通所述第二大罗茨泵和所述第四大罗茨泵。
17.可选地，所述抽真空单元还包括压力控制组件，所述压力控制组件连接于所述闪蒸塔和所述变频组件，被配置为根据所述闪蒸塔中的压力调节所述变频组件的工况。
18.可选地，所述抽真空单元还包括雷达液位计，所述雷达液位计安装于所述闪蒸塔中，被配置为指示所述闪蒸塔中的液位高度。
19.可选地，所述冷凝排液单元还包括电动泵，所述电动泵连接于所述集液罐和闭排系统。
20.可选地，所述集液罐设置有火炬系统连接管路，所述火炬系统连接管路连通所述集液罐和所述火炬系统的分液罐。
21.可选地，所述抽真空单元还包括进油阀门，所述进油阀门安装于原油进口管道和所述闪蒸塔之间，被配置为控制所述原油进口管道的开度。
22.可选地，所述干泵为两个，两个所述干泵相互独立运作。
23.可选地，所述输油泵组件包括相互独立的第一输油泵和第二输油泵，所述第一输油泵和所述第二输油泵均连通所述闪蒸塔。
24.本实用新型的有益效果：
25.本实用新型提供的原油闪蒸系统设置抽真空单元在负压条件下进行轻烃组分的分离，提高原油闪点，获得合格燃油。冷凝器能够冷凝去除原油中部分较重组分，并通过干泵将干气抽进火炬系统。集液罐的安装高度低于冷凝器和干泵，能够利用重力作用，冷凝器和干泵的凝析液通过单独管路分别排放进入集液罐，有效防止排液间互相干扰，防止凝析油进入干泵的齿轮箱，使润滑油受到污染失去润滑效果，进而造成轴承磨损，对干泵造成严重损害的问题。输油系统能够将闪蒸塔底部的合格燃油抽出。液位控制组件被配置为根据闪蒸塔的液位调节输油泵组件的频率，使闪蒸塔液位更加稳定，防止闪蒸塔液位波动，进而造成闪蒸塔内气相流量或压力波动剧烈等异常工况问题。
附图说明
26.图1是现有技术中提供的原油闪蒸系统的结构示意图；
27.图2是现有技术中提供的原油闪蒸系统的凝析油排放流程图；
28.图3是本实用新型实施例提供的原油闪蒸系统的结构示意图。
29.图中：
30.100、抽真空单元；110、闪蒸塔；120、罗茨泵组件；121、第一大罗茨泵；122、第二大罗茨泵；123、第三大罗茨泵；124、第四大罗茨泵；125、第一小罗茨泵；126、第二小罗茨泵；130、变频组件；131、第一变频器；132、第二变频器；140、压力控制组件；150、进油阀门；
31.200、冷凝排液单元；210、冷凝器；220、集液罐；230、干泵；240、电动泵；
32.300、输油单元；310、输油泵组件；311、第一输油泵；312、第二输油泵；320、安全燃油舱；
33.400、液位控制组件。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
35.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、“左”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
38.图3示出本实用新型实施例提供的原油闪蒸系统的结构示意图，参照图3，本实施例提供了一种原油闪蒸系统，该原油闪蒸系统包括抽真空单元100、冷凝排液单元200、输油单元300以及液位控制组件400。
39.具体地，该抽真空单元100包括闪蒸塔110。该闪蒸塔110连通冷凝排液单元200。原油从原油进口进入闪蒸塔110，并在该闪蒸塔110中的负压条件下进行轻烃组分分离，提高原油闪点，获得合格燃油。
40.再为具体地，该抽真空单元100还包括罗茨泵组件120和变频组件130。该罗茨泵组件120连通该闪蒸塔110和冷凝排液单元200，包括相互独立的第一大罗茨泵121、第二大罗茨泵122、第三大罗茨泵123和第四大罗茨泵124；该变频组件130包括相互独立的第一变频
器131和第二变频器132。
41.该罗茨泵组件120的作用是维持该闪蒸塔110中的真空度。本实施例中的变频组件130和罗茨泵组件120构成如下关系：即第一大罗茨泵121、第二大罗茨泵122分别连接于第一变频器131，其中，第一大罗茨泵121为工作泵，第二大罗茨泵122为备用泵；第三大罗茨泵123、第四大罗茨泵124分别连接于第二变频器132，其中，第三大罗茨泵123为工作泵，第四大罗茨泵124为备用泵。避免原油闪蒸系统运行的时候一台变压器同时带动两台大罗茨泵引起变频器负荷过重而烧毁。原油闪蒸系统运行的时候第一变频器131和第二变频器132分别负责带动各自对应的的大罗茨泵，极大地减少了每个变频器的负荷，从而延长变频组件130的寿命。
42.更为具体地，该罗茨泵组件120还包括相互独立并连通于该冷凝器210的第一小罗茨泵125和第二小罗茨泵126，该第一小罗茨泵125连通该第一大罗茨泵121和该第三大罗茨泵123，该第二小罗茨泵126连通该第二大罗茨泵122和该第四大罗茨泵124，其中，第一小罗茨泵125为工作泵，第二小罗茨泵126为备用泵。选择一种工况举例，原油首先经过第一大罗茨泵121和第三大罗茨泵123，然后进入第一小罗茨泵125，然后进入冷凝排液单元200中冷凝去除部分较重组分。
43.更为具体地，该抽真空单元100还包括压力控制组件140，该压力控制组件140连接于该闪蒸塔110和该变频组件130，被配置为根据该闪蒸塔110中的压力调节该变频组件130的工况，进而调节罗茨泵组件120以维持该闪蒸塔110中的真空度。该压力控制组件140可以选择现有技术中的plc控制组件，其通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强且编程简单，其原理在此不再赘述。
44.作为优选地，该抽真空单元100还包括雷达液位计，该雷达液位计安装于该闪蒸塔110中，被配置为指示闪蒸塔110中的液位高度。利用雷达液位计代替目前广泛使用的差压式液位计，能够防止液位计与闪蒸塔110罐体连接处原油凝固，造成液位计示数偏差过大的问题。该雷达液位计为现有技术，其结构和原理本实施例在此不再赘述。
45.作为优选地，该抽真空单元100还包括进油阀门150，该进油阀门150安装于原油进口管道和该闪蒸塔110之间，被配置为手动控制该原油进口管道的开度。且上述原油进口管道的开度一旦固定则在整个原油闪蒸过程中确定。开度的大小根据闪蒸处理量要求和系统运行工况来进行调节。
46.继续参照图3，冷凝排液单元200包括冷凝器210、集液罐220和干泵230，该冷凝器210连通该闪蒸塔110，该干泵230连通该冷凝器210和火炬系统，被配置为向该火炬系统提供干气，该集液罐220的安装高度低于该冷凝器210和该干泵230。冷凝器210和干泵230中的凝析液能够在重力作用下自流以分别进入集液罐220，互不影响。利用重力作用代替现有技术中常用的气动隔膜泵，能够有效避免气动隔膜泵出现气动隔膜泵排油失效，并造成冷凝器210液位过高，甚至导致停机的情况发生。且取消气动隔膜泵后，减少了海上油田氮气的消耗量，同时有效杜绝了氮气在设备附近聚集的风险，作业环境更加安全。
47.具体地，该集液罐220设置有火炬系统连接管路，该火炬系统连接管路连通该集液罐220和该火炬系统的分液罐。冷凝器210和干泵230中的凝析液单独管线进入集液罐220后存放，减少干扰。
48.再为具体地，该冷凝排液单元200还包括电动泵240，该电动泵240连接于该集液罐
220和闭排系统。在该电动泵240的作用下，集液罐220中的液体能够被输送至闭排系统，消除了闭排压力对排液造成的影响。
49.更为具体地，该干泵230为两个，两个该干泵230相互独立运作，均连通于火炬系统，均能够为火炬系统提供干气，增加干泵230运行的可靠性。
50.继续参照图3，该输油单元300包括输油泵组件310，该输油泵组件310连通该闪蒸塔110。该输油泵组件310能够将闪蒸塔110底部的合格燃油抽出。
51.具体地，该输油泵组件310包括相互独立的第一输油泵311和第二输油泵312，该第一输油泵311和该第二输油泵312均连通该闪蒸塔110。设置两个输油泵能够增强输油泵组件310的可靠性。
52.再为具体地，该输油单元300还包括安全燃油舱320，该安全燃油舱320连通于第一输油泵311和该第二输油泵312，用于储存合格燃油。
53.本实施例提供的液位控制组件400连接于该输油泵组件310和该闪蒸塔110，被配置为根据该闪蒸塔110的液位调节该输油泵组件310的频率。该液位控制组件400可以选用现有技术中的液位控制器，其结构和原理本实施例在此不再赘述。利用该液位控制组件400设置在闪蒸塔110的出口处，该液位控制方法较为稳定，有效解决了闪蒸塔110中液位波动的问题。
54.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。