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摘 要：纯梁气站轻烃回收装置是一套3～5万方/天的中型天然气处理装置，年处理天然气1000万方。在原设计中，污水罐放空、膨胀机密封气均接入放空系统，从首站外的放空管线排出。随着能源的日益紧缺，对环境保护的要求日益增强，将放空天然气进行回收利用，执行清洁生产“节能降耗、减污增效”的战略，降低污染物排放，解决环境污染问题和能源损失问题，同时增加轻烃产量及外输干气量，取得良好的经济效益。
关键词：轻烃回收装置；膨胀机密封气；污水罐；结构原理；经济是效益
一、轻烃回收装置可回收项目的基本概况及利用价值
经过几年的运行，发现设计中存在缺陷，造成了以下问题：1、污水罐和膨胀机密封气的放空造成大量天然气流失，导致能源损失。2、放空的天然气含较多的丙烷以上的重组分，造成轻烃产量流失。3、放空时排出的天然气造成了轻度的大气污染。4、污水罐放空的天然气中含油的重组分，在冬季容易凝析成为液态，形成很少量的轻油，挥发较慢，形成一定的安全隐患。有效节约能源的目标使得解决放空天然气问题成为迫在眉睫的任务。膨胀机的正常运行，需要消耗一定量的密封气，这些密封气完成密封任务后，排入放空系统。膨胀机的密封气是经过轻烃回收后的干气，成分主要是甲烷、乙烷和少量的丙烷等。这些气体排入大气中，不但造成了空气污染，而且造成了非常可惜的能源损失。污水系统的放空气成分除了含有甲烷和乙烷成分外，还含有较多的丙烷、丁烷、戊烷等重组分，在冬季，这些重组分容易凝析成轻质油，较难挥发，如果聚积在放空管线中，可能造成安全隐患。在原设计中，这些放空气体被排入大烟筒放入大气中，既造成了大气污染，又造成了能源的浪费。既要减少污染物排放，保护环境，又要最大限度的利用能源，最有效的方案是将这些放空气进行回收利用。因而，我们对放空气系统进行改造，
二、轻烃回收装置可回收项目可利用的资源具体分析
（一）、膨胀机密封气
膨胀机密封气的作用是密封膨胀机润滑油系统，在膨胀机正常运行时，防止润滑油流向低温端及低温气体流向轴承。为保证密封效果，密封气供气压力必须高于喷嘴出口压力。因此，膨胀机的正常运行就必须要消耗密封气，完成密封任务后的密封气就通过放空管线排出。
密封气是由低温分离器分离出来的干气分支过来的，其主要成分是甲烷、乙烷及少量的丙烷等，为可利用能源。如果回收利用，可增加天然气外输干气量，有效节约能源。由于膨胀机密封气是低温分离器分离出的干气，而低温分离器的干气通过外输气管线外输，因而，膨胀机密封气的使用必然是减少外输气量。我们选取来气压力稳定，各生产参数平稳的时机，以减少原料气和加工减量的误差进行试验。为保持制冷系统生产参数的稳定，我们进行了停运膨胀机1小时的试验对膨胀机密封气排量进行估算。按每年膨胀机开工330天，膨胀机每天排量400方粗略计算，每年膨胀机密封气排量为400方/天×330天=132000方。从以上数据分析可以得出，膨胀机密封气非常有回收利用价值。
（二）、污水系统
纯梁气站的污水系统主要是各分离器、储罐排污进入污水罐，由于污水中含有天然气，造成污水罐压力升高，污水罐需要泄压时，就将污水罐中收集的天然气排入放空。设计中的污水罐，接收装置正常生产过程中21个压力容器产生的污水。生产装置运行过程中，来气三相分离器、压缩机进气分离器产生的液体若不能及时排污，将会造成压缩机带液而损坏；脱硫槽的液体不能及时排污将会影响脱硫的效果；外输三相分离器的及时排污是为了保证外输气质量；压缩机一级分离器和高效分离器的排污是为了保证气液分离效果，减轻干燥塔脱水的压力；轻油缓冲罐的随时排污是为了保证输往罐区的轻油中不含水份，液化气储罐和轻油储罐排污是为了保证产品质量。在这21个向污水罐排污的分离器中，除废再生气分水罐的液体是纯污水外，其余的20个分离器所排液体中均混有天然气。污水罐中的放空气为天然气，含有的丙烷以上重组分达到8.59%，可回收利用生产出稳定轻烃和油田混合烃产品，甲烷、乙烷成分可回收成为干气进行外输。纯梁气站排污分为定时排污和不定时排污两种方式结合进行排污，定时排污就是在污水量不多的情况下，每天三次定时排污，不定时排污就是每次巡检，发现分离器有污水液位立即进行排放。因此，每天至少要排三次污水。排污顺序为在观察污水罐压力为常压或微正压的情况下，从压力最低的分离器或储罐开始排污，按压力从低到高的顺序依次排污。据试验，关闭放空阀门，排污完成后，污水罐压力从常压涨到0.4MPa，然后给污水罐放空，泄压至常压。按照理想状态方程式PV=nRT计算，可以粗略地计算出污水罐每天放空的气量。放空前：P1V1=nRT；放空后：P2V2=nRT
由于在绝压的情况下，同种气体的n和R相同，而且放空前后温度变化不大，T也看做是相等的，污水罐容积为20 m3，减去污水所占容积10 m3，气体所占容积为10 m3。因此：
P1V1= P2V2
得出V2=P1V1/P2=（0.1+0.4）MPa×10m3/（0.1+0）MPa=50m3
污水罐放空出气体体积=放空后气体体积-污水罐内气体体积=50m3-10m3=40 m3。
按照每天排污三次进行计算，每天污水罐放空气体排出量为：40m3/次×3次/天=120m3/天。
按年轻烃装置330天计算，每年污水罐放空出的天然气为：120m3/天×330天=39600 m3
由化验结果和计算结果可知，污水罐放空系统放空出的天然气也非常有回收利用价值。
三、轻烃回收装置可回收项目的可行性方案
由于膨胀机密封气放空和污水罐放空不需要紧急泄压，要彻底解决这部分放空天然气污染大气的问题，就需要将原来的放空流程与大放空管线断开。因为需要回收的是膨胀机密封气放空气和污水罐排污系统放空气两股气源，根据现场流程设置，最为经济简捷的会合点设置是将膨胀机密封气在污水罐上方与污水排污放空系统相接。同时，为充分考虑安全因素，预防回收系统出现故障造成憋压，因此，需要设置三通管线，用阀门控制，平时走回收流程，一旦回收系统出现故障，就可以打开阀门进行放空泄压。由于膨胀机密封气放空气体和污水罐放空气体虽然都是天然气，但都含有少量杂质，而轻烃回收装置对原料气的清洁度要求较高，因此，不能直接进行轻烃回收，必须要有一套气液分离器进行初步的分离，这样，就必须增加一套回收气分离器。经过初步分离后的放空气仍然需要进一步的分离和干燥，为保证分离效果，接入位置必须设计在分离系统的前期。由于膨胀机密封气放空压力和污水罐放空压力都不高，一般不超过0.4 MPa，要使这些放空天然气进入回收气分离器，分离净化后再进入压缩机进气分离器与大量原料气汇合进行轻烃回收，靠自身压力压入的方式不能实现，而且污水罐也必须能够尽快的泄压，便于分离器的及时排污。要使气体能够较快地进入分离器汇入轻烃装置，必须要获得较高的压力。因此就需要在气体进入分离器前进行增压，增设一台抽吸泵。接入在压缩机进气分离器的位置比较合适，能充分保证分离效果。
四、轻烃回收装置可回收项目达到的目标
（1） 环保目标：将膨胀机密封气放空气体和污水系统放空气体与大放空系统断开，实现污染物零排放。（2）节能目标：将膨胀机密封气放空气体和污水系统放空气体全部回收利用，实现节约能源目标。（3）增效目标：通过增加轻烃产量和外输气量，实现年增经济效益5万元以上。
关键词：轻烃回收装置；膨胀机密封气；污水罐；结构原理；经济是效益
一、轻烃回收装置可回收项目的基本概况及利用价值
经过几年的运行，发现设计中存在缺陷，造成了以下问题：1、污水罐和膨胀机密封气的放空造成大量天然气流失，导致能源损失。2、放空的天然气含较多的丙烷以上的重组分，造成轻烃产量流失。3、放空时排出的天然气造成了轻度的大气污染。4、污水罐放空的天然气中含油的重组分，在冬季容易凝析成为液态，形成很少量的轻油，挥发较慢，形成一定的安全隐患。有效节约能源的目标使得解决放空天然气问题成为迫在眉睫的任务。膨胀机的正常运行，需要消耗一定量的密封气，这些密封气完成密封任务后，排入放空系统。膨胀机的密封气是经过轻烃回收后的干气，成分主要是甲烷、乙烷和少量的丙烷等。这些气体排入大气中，不但造成了空气污染，而且造成了非常可惜的能源损失。污水系统的放空气成分除了含有甲烷和乙烷成分外，还含有较多的丙烷、丁烷、戊烷等重组分，在冬季，这些重组分容易凝析成轻质油，较难挥发，如果聚积在放空管线中，可能造成安全隐患。在原设计中，这些放空气体被排入大烟筒放入大气中，既造成了大气污染，又造成了能源的浪费。既要减少污染物排放，保护环境，又要最大限度的利用能源，最有效的方案是将这些放空气进行回收利用。因而，我们对放空气系统进行改造，
二、轻烃回收装置可回收项目可利用的资源具体分析
（一）、膨胀机密封气
膨胀机密封气的作用是密封膨胀机润滑油系统，在膨胀机正常运行时，防止润滑油流向低温端及低温气体流向轴承。为保证密封效果，密封气供气压力必须高于喷嘴出口压力。因此，膨胀机的正常运行就必须要消耗密封气，完成密封任务后的密封气就通过放空管线排出。
密封气是由低温分离器分离出来的干气分支过来的，其主要成分是甲烷、乙烷及少量的丙烷等，为可利用能源。如果回收利用，可增加天然气外输干气量，有效节约能源。由于膨胀机密封气是低温分离器分离出的干气，而低温分离器的干气通过外输气管线外输，因而，膨胀机密封气的使用必然是减少外输气量。我们选取来气压力稳定，各生产参数平稳的时机，以减少原料气和加工减量的误差进行试验。为保持制冷系统生产参数的稳定，我们进行了停运膨胀机1小时的试验对膨胀机密封气排量进行估算。按每年膨胀机开工330天，膨胀机每天排量400方粗略计算，每年膨胀机密封气排量为400方/天×330天=132000方。从以上数据分析可以得出，膨胀机密封气非常有回收利用价值。
（二）、污水系统
纯梁气站的污水系统主要是各分离器、储罐排污进入污水罐，由于污水中含有天然气，造成污水罐压力升高，污水罐需要泄压时，就将污水罐中收集的天然气排入放空。设计中的污水罐，接收装置正常生产过程中21个压力容器产生的污水。生产装置运行过程中，来气三相分离器、压缩机进气分离器产生的液体若不能及时排污，将会造成压缩机带液而损坏；脱硫槽的液体不能及时排污将会影响脱硫的效果；外输三相分离器的及时排污是为了保证外输气质量；压缩机一级分离器和高效分离器的排污是为了保证气液分离效果，减轻干燥塔脱水的压力；轻油缓冲罐的随时排污是为了保证输往罐区的轻油中不含水份，液化气储罐和轻油储罐排污是为了保证产品质量。在这21个向污水罐排污的分离器中，除废再生气分水罐的液体是纯污水外，其余的20个分离器所排液体中均混有天然气。污水罐中的放空气为天然气，含有的丙烷以上重组分达到8.59%，可回收利用生产出稳定轻烃和油田混合烃产品，甲烷、乙烷成分可回收成为干气进行外输。纯梁气站排污分为定时排污和不定时排污两种方式结合进行排污，定时排污就是在污水量不多的情况下，每天三次定时排污，不定时排污就是每次巡检，发现分离器有污水液位立即进行排放。因此，每天至少要排三次污水。排污顺序为在观察污水罐压力为常压或微正压的情况下，从压力最低的分离器或储罐开始排污，按压力从低到高的顺序依次排污。据试验，关闭放空阀门，排污完成后，污水罐压力从常压涨到0.4MPa，然后给污水罐放空，泄压至常压。按照理想状态方程式PV=nRT计算，可以粗略地计算出污水罐每天放空的气量。放空前：P1V1=nRT；放空后：P2V2=nRT
由于在绝压的情况下，同种气体的n和R相同，而且放空前后温度变化不大，T也看做是相等的，污水罐容积为20 m3，减去污水所占容积10 m3，气体所占容积为10 m3。因此：
P1V1= P2V2
得出V2=P1V1/P2=（0.1+0.4）MPa×10m3/（0.1+0）MPa=50m3
污水罐放空出气体体积=放空后气体体积-污水罐内气体体积=50m3-10m3=40 m3。
按照每天排污三次进行计算，每天污水罐放空气体排出量为：40m3/次×3次/天=120m3/天。
按年轻烃装置330天计算，每年污水罐放空出的天然气为：120m3/天×330天=39600 m3
由化验结果和计算结果可知，污水罐放空系统放空出的天然气也非常有回收利用价值。
三、轻烃回收装置可回收项目的可行性方案
由于膨胀机密封气放空和污水罐放空不需要紧急泄压，要彻底解决这部分放空天然气污染大气的问题，就需要将原来的放空流程与大放空管线断开。因为需要回收的是膨胀机密封气放空气和污水罐排污系统放空气两股气源，根据现场流程设置，最为经济简捷的会合点设置是将膨胀机密封气在污水罐上方与污水排污放空系统相接。同时，为充分考虑安全因素，预防回收系统出现故障造成憋压，因此，需要设置三通管线，用阀门控制，平时走回收流程，一旦回收系统出现故障，就可以打开阀门进行放空泄压。由于膨胀机密封气放空气体和污水罐放空气体虽然都是天然气，但都含有少量杂质，而轻烃回收装置对原料气的清洁度要求较高，因此，不能直接进行轻烃回收，必须要有一套气液分离器进行初步的分离，这样，就必须增加一套回收气分离器。经过初步分离后的放空气仍然需要进一步的分离和干燥，为保证分离效果，接入位置必须设计在分离系统的前期。由于膨胀机密封气放空压力和污水罐放空压力都不高，一般不超过0.4 MPa，要使这些放空天然气进入回收气分离器，分离净化后再进入压缩机进气分离器与大量原料气汇合进行轻烃回收，靠自身压力压入的方式不能实现，而且污水罐也必须能够尽快的泄压，便于分离器的及时排污。要使气体能够较快地进入分离器汇入轻烃装置，必须要获得较高的压力。因此就需要在气体进入分离器前进行增压，增设一台抽吸泵。接入在压缩机进气分离器的位置比较合适，能充分保证分离效果。
四、轻烃回收装置可回收项目达到的目标
（1） 环保目标：将膨胀机密封气放空气体和污水系统放空气体与大放空系统断开，实现污染物零排放。（2）节能目标：将膨胀机密封气放空气体和污水系统放空气体全部回收利用，实现节约能源目标。（3）增效目标：通过增加轻烃产量和外输气量，实现年增经济效益5万元以上。