火炬气回收技术研究与实施
火炬气回收方案实例分析
火炬气回收方案实例分析作者：刘慧来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第04期摘要：大型联合装置火炬气排放量大，火炬气回收具有节约资源和能量循环利用的双重意义。
本文从实际出发，对某乙烯装置火炬气排放情况、火炬气来源及组分进行了分析，依据现有技术对火炬气回收方案进行了讨论。
关键词：乙烯装置；火炬气；回收；方案讨论随着技术的进步，石化工装置的规模也越来越大，如某新建的乙烯装置，规模已达到百万吨级，其事故工况下火炬气排放量也达到千吨每小时以上。
由于火炬气的排放和泄漏情况的不定期性和多变性，因此火炬系统所收集的气体（也称火炬气）组成波动较大。
这部分气体具有较高的热值，经回收系统处理后可作为燃料使用。
我们将通过若干分析，結合某乙烯装置的工艺，提出一套与之相适应的回收方案。
1 火炬气来源及组分乙烯装置主要由四个单元组成：乙烯裂解单元、汽油加氢单元、PSA单元和废碱氧化单元组成。
其中乙烯裂解单元又包括了原料制备单元、裂解炉、急冷单元、裂解气压缩单元、冷分离单元、热分离单元、制冷单元。
除汽油加氢单元外，其他单元的火炬气排放均进入全厂烯烃火炬系统，选择开放式地面火炬作为全厂主火炬，装置边界处背压为0.2MPaG。
由于汽油加氢单元的排放气中含大量苯，排放气毒性为极毒，故依据《石油化工可燃性气体排放系统设计规范》SH 3009-2013的规定，送至高架火炬处理。
乙烯装置由于装置规模大，其事故排放量达到了1400t/h，火炬总管管径达到1800mm。
装置的排放气的组分也较为复杂，且组分在时刻变化，其相对分子量、密度、热值等性质在也都在一定范围内变动，代表组分如下：氮气、甲烷、乙烯、丙烯、丙烷、乙烷、氢气。
在正常生产过程中乙烯装置排放的火炬气主要来源是：装置系统泄漏的气体、系统压力变化排放的气体、物料平衡调整排放的气体、装置开停工产生的气体等。
在实际操作中发现乙烯装置的火炬排放气有以下几个特点：①有裂解气排出的情况，含有杂质、粉尘、焦粉等；②气体组分复杂、多变；③排放具不稳定性、流量波动较大（最大达到1400t/h）；④惰性气体含量较高。
海上油田火炬气回收技术研究
第47卷 第5期 2020年5月天 津 科 技TIANJIN SCIENCE & TECHNOLOGYV ol.47 No.5May 2020收稿日期：2020-04-16应用技术海上油田火炬气回收技术研究张海兵，乔胜勇，孙海防，陈景峰，邱 爽，陈长钦(中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司 天津300452)摘 要：通过研究火炬气回收利用技术，包括火炬水封罐、压缩机及相关设备间的联锁安全装置，分别从工艺流程、关键设备及经济效益进行分析，得出结论：从火炬气回收利用项目的工艺、设备及控制仪表方面分析是可行的；预计2020—2035年的总回收气量为4444.82×104m 3，回收气总价值为8889.65万元，可减少二氧化碳总排放量为164014t 。
关键词：海上平台 火炬气 回收 水封罐 压缩机中图分类号：TE95 文献标志码：A 文章编号：1006-8945(2020)05-0071-03Research on Flare Gas Recovery Technology in Offshore OilfieldZHANG Haibing ，QIAO Shengyong ，SUN Haifang ，CHEN Jingfeng ，QIU Shuang ，CHEN Changqin(Oil Production Services Co.，CNOOC Energy Technology & Service Limited ，Tianjin 300452，China )Abstract ：Ba sed on the study of fla re ga s recovery a nd utiliza tion technology ，including the interlocking sa fety devices between the flare water sealed tank ，compressor and related equipment ，the process flow ，key equipment and economic benefits are analyzed respectively. The following conclusions are drawn ：it is feasible to analyze the process ，equipment and control instruments of the flare gas recovery and utilization project ；the total recovery gas volume from 2020 to 2035 is expected to be 4 444.82×104m 3，with a total value of 88.895 million yuan ，and the total carbon dioxide emissions can bereduced by 164 014 t.Key words ：offshore platform ；flare gas ；recovery ；water sealed tank ；compressor火炬在燃烧过程中，向大气排放二氧化碳和其他有害气体，既对环境造成一定程度的污染，也是一种资源浪费。
胜利炼油厂南区火炬气系统回收及处理措施
5 结 论 (1) 氨比变化对丙烯腈的单收影响较小, 在工
艺可除去羰基化合物前提下, 尽量采用低的氨比。 (2) 在能保证尾氧的前提下, 应采用低空比。 ( 3) 在深度氧化物为 CO 2、CO 含量不高时,
则床层温度以高一点为好。 (4) 压力和线速度的增加均对单收不利。 (5) 采用低氨比、空比和偏高一点的反应温度和
(2) 胜利炼油厂低压瓦斯气管网中瓦斯成分 复杂, 硫化氢体积百分数在215%～ 312% 左右, 长 期腐蚀低压瓦斯管网, 生成极难清除的三氧化二 铁和硫化亚铁微粒, 随压缩气体进入压缩机中, 使 机组难以长周期运行。
(3) 由于机组压缩能力小, 仅为排放量的三分 之二左右, 达不到回收目的, 影响了压缩机正常运 行, 回收系统再次处于停运状态, 造成火炬常明灯 常明。 212 点火系统没有自动控制设施
t) , 运行费用每年约120万元, 投资回收期约为 2139年。
保守一点, 压缩机运行二年半后, 就可以回收 本次改造的全部投资, 经济效益十分显著。
本项目实施后, 低压瓦斯气得到了充分的利 用, 不仅扩大了胜利炼油厂燃料气的来源, 而且增 加了市场上商品液化气的供给能力, 经济效益显 著。它减少了环境污染, 解决了火炬熊熊燃烧的问 题, 造福我公司职工、家属, (下转第119页)
极大的浪费。
3 南区火炬气来源、排放量及组成 南区火炬气主要来源于南区各生产装置排放
的瓦斯气及储运系统安全阀泄放的瓦斯气, 各单 元排放情况见表1。
表1 、 、 类低压瓦斯气排放量表
类 别
排放源
排放管径 估计排放量
mm
m 3 h- 1
主要介质
类气
类气 类气
联合装置
其它装置
温米油田火炬放空气回收技术的研究与应用
第5卷第2期2009年6月新疆石油天然气X i nji ang O il&G as V o.l 5N o .2J un .2009文章编号:1673 2677(2009)02 0091-04收稿日期:2009-02-18作者简介:蔡永春(1972-),工程师;1994年毕业于石油大学(华东)工业分析专业,现从事地面工程管理工作。
温米油田火炬放空气回收技术的研究与应用蔡永春,裴 兵(中国石油吐哈油田分公司温米采油厂,新疆鄯善县火车站镇,838202)摘 要: 放空火炬是石油化工生产装置中不可缺少的安全设施,因受火炬气回收技术条件的限制,放空火炬长年燃烧,不仅浪费能源,而且增加了二氧化碳的排放量,污染环境。
针对温米油田火炬气的特点进行研究,解决了压缩机自动变频、回收系统自动控制、火炬总管压力控制、高空自动点火等难点问题并加以实施,取得了良好的经济效益和社会效益。
关键词:温米油田;放空火炬气;回收技术中图分类号:TE969 文献标识码:B 天然气放空火炬,是石油化工生产装置中不可缺少的安全设施,但是天然气的放空燃烧不仅使能源白白流失,减少了油田效益,还增加了二氧化碳排放量,污染大气。
温米油田自1993年投产开发以来,每天有大量天然气进入放空火炬燃烧,1995年建成50 104m 3/d 天然气处理装置,从此对天然气进行回收利用,后经1998年扩容改造,使装置处理能力达70 104m 3/d 。
虽然火炬放空气量有所减少,但因受天然气回收技术条件的限制,温米油田火炬放空气长年燃烧,目前正常放空量约20000m 3/d 。
为了这一问题,2006年针对温米油田火炬放空气的工艺参数和流程特点,组织相关技术力量,利用国内领先技术,对放空火炬气回收技术难点进行研究。
1 回收工艺流程研究1 1 现状1 1 1 主要现状参数火炬气压力:0 001~0 01MPa ;火炬气温度:-5~50!;放空气量:0~1,000,000m 3/d 正常放空量约20000m 3/d ;原料气压力:0 17-0 27M Pa ;原料气增压后压力:2 9M Pa 。
火炬气回收压缩机的优化改造研究
火炬气回收压缩机的优化改造研究1. 引言1.1 研究背景研究背景是指对火炬气回收压缩机相关领域的介绍和分析。
火炬气回收压缩机是一种重要的设备，用于对废气进行处理和净化。
随着环保意识的增强和政府对废气排放标准的日益严格，火炬气回收压缩机的性能和效率要求也越来越高。
目前，火炬气回收压缩机存在一些问题和挑战，如能效低、运行稳定性差、维护成本高等。
为了解决这些问题，需要对火炬气回收压缩机进行优化改造，提高其性能和效率。
本研究旨在通过对火炬气回收压缩机的优化改造，提高其能源利用率和运行效率，减少废气排放，以实现环保和节能的目的。
通过对火炬气回收压缩机的研究和改造，不仅可以提高设备的性能和效率，还可以为环保行业提供更好的解决方案。
本研究具有重要的理论和实践价值，对于促进环保工作和可持续发展具有积极意义。
1.2 研究目的研究目的是通过对火炬气回收压缩机的优化改造，提高其工作效率和性能，降低能源消耗和运行成本。
目前火炬气回收压缩机在工业生产中被广泛应用，但由于设计不合理或设备老化等原因，存在能耗高、噪音大、维护困难等问题，严重影响了生产效率和环境保护。
本研究旨在探讨如何通过技术改进和优化设计，使火炬气回收压缩机具备更高的稳定性、可靠性和经济性，从而提升其在工业生产中的应用效果和社会效益。
通过对照实验和数据分析，验证优化改造方案的实际效果，为相关行业提供技术支持和参考，促进火炬气回收压缩机的可持续发展和推广应用。
1.3 研究意义研究意义指的是研究所涉及的问题对于学术领域和工程领域的价值和重要性。
对于火炬气回收压缩机的优化改造研究，其研究意义主要表现在以下几个方面：1. 提高生产效率：通过对火炬气回收压缩机进行优化改造，可以提高其性能并提升生产效率，从而降低生产成本，提高生产效益。
2. 降低能耗与成本：优化改造后的火炬气回收压缩机可以更加高效地利用能源和资源，减少能源浪费，降低运行成本。
3. 减少环境污染：改进火炬气回收压缩机的工作效率和稳定性能够减少气体排放量，降低对环境的影响，符合节能减排的国家政策要求。
谈气柜停工期间火炬气回收的技改技措
谈气柜停工期间火炬气回收的技改技措摘要：因为我国对环境方面越来越重视，便使得我国在环境治理方面变得越来越严格。
由于气柜在停工期间，会产生大量的火炬气，这些火炬气会严重污染环境，所以在气柜停工期间，必须对火炬气实施良好的回收，以确保其不会污染环境。
由此，本文便着重对气柜停工期间火炬气回收的技改技措展开了深入的研究，希望给火炬气回收带来一些积极的作用。
关键词：气柜；停工期间；火炬气回收一、气柜回收设备我国首套气柜回收设备就是干式气柜回收设备，其是在2000年被投入并使用的，其容量高达10000m3，可把从各个生产设备当中所排出的火炬气全部回收，然后经过排凝、沉淀等过程，再通过瓦斯压缩机不断地加压，这样一部分火炬气就会被压到瓦斯管网中直接应用；而另一部分就会被送进脱硫设备当中进行脱硫，最后被送到制氢车间用来制氢。
对火炬气实施良好的回收以后，不仅能够有效降低火炬气的排放量，而且还很大程度的减小了环境污染，增强了经济利益。
通常气柜回收设备的工艺过程为：高压火炬气通过高压火炬气分液罐去掉液体，而低压火炬气通过低压火炬气分液罐去掉液体，经过除液的火炬气会再通过高低压火炬线电动阀作用一并进到气柜里，然后经过电动阀进到水洗塔中，以除掉当中的杂质，随后再借助火炬气压缩机进行压缩，其压强会从0.002MPa变成0.8MP，最后送到瓦斯管网系统当中展开使用。
因为油厂所排出的火炬气里会含有大量的硫化氢，如果直接燃烧不仅会严重损坏环境，而且还会威胁人体健康，所以回收的火炬气就会全都送进脱硫设备中，这样就导致了脱硫设备压力过大，进而造成净化效率较低，无法有效处理有害气体。
二、气柜停工期间火炬气回收技改措施（一）技改内容此次技改主要是在低压火炬线与压缩机间加设跨线。
当气柜停工时，4个高、低压火炬电动阀均会关闭，此时高压火炬气就会从设备外面的跨线进到低压火炬线里，进而和低压火炬气同时进到低压分液罐中进行分液，随后火炬气就会通过新的跨线直接进到压缩机中进行升压，之后再进到脱硫塔中净化气体，最后才会进到瓦斯管网中被使用。
火炬气的回收利用及安全技术改造
第24卷第3期2006年5月石化技术与应用P etrochem ica lT echnology&A pp licati onV o.l24N o.3M ay2006工业技术(221~223)火炬气的回收利用及安全技术改造许立鸿,李永经,赵秀娟(中国石油兰州石化分公司大乙烯指挥部,甘肃兰州730060)摘要:乙烯工程需要设置火炬系统。
火炬气由氢气、氮气、碳一、碳二、碳三、碳四及碳五组成,它们均为可利用能源,因此需对火炬气进行回收再利用。
对于不能完全回收的杂质,要用安全、环保的火炬头烧除。
火炬系统的技术改造需做到因地制宜,资源互补,提高经济效益。
关键词:乙烯工程;火炬系统;安全技术;改造中图分类号:X931文献标识码:B文章编号:1009-0045(2006)03-0221-03火炬系统作为乙烯工程的安全设施和环保措施,是不可缺少的组成部分。
乙烯装置及下游各装置试车、开车、停车时,均会产生许多易燃、易爆气体,为了防止事故发生和保护环境,保证设备和人身安全,需设置火炬系统,以处理生产装置排放出的易燃、易爆物质。
1火炬气①1.1组成正常生产时,大部分装置无烃类物质排放。
但由于阀门的泄漏及误操作等原因,可能会导致火炬气排放。
中国石油兰州石化分公司石油化工厂(以下简称石化厂)火炬气组成见表1。
表1石化厂火炬气组成%组成体积分数试样1试样2试样3试样4试样5试样6氢气23.3635.5531.3131.7124.3527.33氮气6.3611.89 6.068.387.647.11碳一63.0943.9153.6139.8444.8641.25碳二1.823.49 3.438.275.215.53碳三1.742.36 1.85 4.846.348.38碳四与碳五3.362.80 3.69 6.9411.6010.40注:试样1~试样6为不同时间所取的样品。
由表1可见,火炬气都是由有用资源组成的。
为了减少环境污染,节约能源,应设置火炬气回收装置。
浅谈火炬气回收综合利用
综述与专论2018·1036Chenmical Intermediate当代化工研究浅谈火炬气回收综合利用＊周文华（陕西延长石油（集团）有限责任公司延安炼油厂 陕西 727406）摘要：火炬气的主要组成成分由氢气、氮气以及碳一至碳五组合而成，这些气体均为可回收的资源，尤其是在能源匮乏的地区更需要对火炬气进行合理的综合回收以及利用，保证做到因地制宜。
本文阐述了火炬气的组成成分并且还讨论了如何能够安全快速地回收火炬气，保证其进行综合利用。
关键词：火炬气回收；综合利用；设备改造中图分类号：T 文献标识码：ADiscussion on Comprehensive Utilization of Torch Gas RecoveryZhou Wenhua(Shaanxi Yanchang Petroleum (Group) CO., LTD. Yanan refinery, Shaanxi, 727406)Abstract ：The main components of flare gas are hydrogen, nitrogen and carbon 1 to carbon 5. These gases are recoverable resources, especiallyin areas where energy is scarce, it is necessary to carry out a reasonable comprehensive recovery and utilization of the torch gas to ensure that it can be adapted to local conditions. In this paper, the composition of the torch gas is described and how to recover the torch gas safely and quickly is discussed to ensure its comprehensive utilization.Key words ：torch gas recovery ；comprehensive utilization ；equipment modification1.前言目前我国的节能减排战略正在实施，因此节能也成为了我国经济发展的重要状况，也是目前我国经济发展的主要目标。
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另一 方面 是 为 了应 对 国 际策 略 。美 国准 备 出台 《 关税 碳
法》，要对进 口产品制造过程 中Ｃ ： 量高 于美 国同行业排 Ｏ排
碳 量 的 产 品征 收 碳 关 税 ，预计 将 涉 及 ８ ％的进 口产 品 。 ５
前 ， 中 国 是 Ｃ Ｍ项 目 审 批 最 多 的 国 家 （８ Ｄ ６ ０个 ）， 占
收 稿 日期 ：２ １ — ５ ２ ００ ０ — ６
［ 辑 ：东朝 莉］ 编
２ ０
中国设备工程 ｊ ０ ７Ｊ ２ １ ￣０ ＃ ０
低 碳环保 绿色 行 动
火炬气 回收必须保证 不破 坏原有安 全保护 功能 。其工
减 排 ，并 把 一 部 分 税 金 用 于 补 贴 给 采 取 环 保 技 术 的 企 业 ；
不完善 。虽 然 中国拥有 大量排碳指标 ，可供交 易 ，但是 没
主 火 炬
有市场定价权。此外 ，碳交易市场还衍生出许多金融产品 ： 碳贷款 、碳基金 、碳 保险 、碳证券 等。对此 ，企业都应 了 解它 、利用它。 综上所述 ，低碳经济 既是个重 要议题 ，又是个有待 深
专 题 报 道
文章编 号 ：１７ — ７ （０ ０ ０ — ０ ０ ０ ６ １ ０ １ ２ １） ７ ０ ２ — ３ １
低 碳 环保绿色 行动
火 炬气 回收 技 术研 究 与 实施
刘帮文 ，尚玉 明，黄 粤
（ 国石 油吐 哈 油 田分公 司鄯 善 采 油 厂 ，新 疆 中 摘 鄯善 ８ ８０ ） ３ ２ ２
３ ．５ ４７ ％，也是全 球累计 签发 “ Ｏ 当量 （ Ｅ ） Ｃ Ｃ Ｒ ”约３５ 亿ｔ ． ８
最 多 的 国 家 ，约 占签 发 总 量 的４ ． ％ 。 ７８ ７ 碳 交 易 在 中 国 还 是 新 生 事 物 ，交 易 所 少 ， 交 易 规 则 还
为００ 欧元／ｇ Ｏ。其温室气体 排放控制在低 于 １９ 年３ ％ ．８ ｋＣ ９０ ７ 的水平 。我 国正在研究碳税 征收工作 。据 专家建议 碳税仅 占煤价的３ ％左右 。我 国准备 征收碳税 ，一方面是为 了促进
收 工 艺 吐 哈 油 田 针 对 火 炬 放 空 浪 费 能 源 、 污 染 环 境 的 现 状 ，
网 １
１ 。放空 天然气燃烧不仅会造成资源浪费 ，而且严重污染 大
气 ，急 待 消灭 火 炬 放 空 。
与某研究所合作进行技术攻关。
１工 艺 简述 ．
本 ，但 对 减 排 有 利 ，其效 果 可 达 ２ ％。 ０ 世 界 上 许 多 国 家 已 开 征 低 碳 税 ，其 中瑞 典 税 率 最 高 ，
根 据 《 都 议 定 书》 的 条 款 和 联 合 国 有 关 规 定 ：对 发 京 达 国家 大 型 企 业 达 不 到 减 排 目标 时 ，允 许 向发 展 中 国家 购
买减排指标 ．以冲减他 们排放量 的一 种交易行 为。发展 中 国家 的减排 指标是根据发 展 中国家 申报的 “ 洁发展机制 清 （ Ｄ ”项 目，由联合 同有关部 门审定批准后 核发的 。 目 Ｃ Ｍ）
理量 。利 用现有 的压缩机 回流工艺可 以实现低 流量 范围 内
调 节 ，但 是 回流 工 艺 将 压 缩 机 出 口气 体 返 回 到 入 Ｖ维 持 进 Ｉ
中 图分 类 号 ：Ｔ ６ Ｅ４ 文 献标 识码 ：Ｂ
一
、
课题 背 景
二 、 回
丘 陵 联 合 站 火 炬 放 空 系 统 是 在 油 田建 设 初 期 建 成 投 用 的 ， 主要 包 括 放 空 总管 、火 炬 分 液 罐 和 主 火 炬 。 正 常 情 况 下 ，火 炬 放 空 天 然 气 的 组 成 有 原 料 气 压 缩 机 开 停 机 切 换 排 放 、设 备 气 封 气 正 常 消 耗 、＿ 阀 门 泄 漏 、气 动 调 节 阀泄 Ｔ艺 漏 以及 火 炬 长 明 灯 耗 气 的 需 要 ，共 计 每 天 燃 烧 天 然 气 量 约 ７０ ０ ９０ ０ 丘 陵 联 合 站 火 炬 放 空 系 统 流 程 示 意 图 见 图 ０ ～ ０ ｍ
专 题 报 道
艺 流 程 。 然 后 ， 为了 适 应 火 炬 系 统 低 压 范 围 ，通 过 咨 询 往
复式压缩机厂家 ，将进气 压力低限设定从５ Ｐ 降低 ￣ ３ Ｐ 。 ｋａ ］ １ｋ ａ
技 术 的关 键 是 压 缩 机 需 要 适 应 ｌ．～ ８５ ｍ／ 大 范 围 的处 １ １．万 ３ ５ 天
要 ：放 空 火 炬 是 石油 化 工 生 产 装 置不 可缺 少 的 安 全设 施 ，因受 多 方 面 技术 条 件 的限 制 ，放 空火 炬 常 年
燃 烧 ，不 仅 浪 费 能 源 ，而 且 增 加 了 二 氧化 碳 的排 放 量 ，污染 环 境 。介 绍 丘 陵联 合 站 火 炬 气 回 收 工艺 流程 与 实施 效 果 。 关 键词 ：火 炬 气 回收 ；环 境 保 护 ；放 空火 炬
（）碳 交 易 ５
关 系着 老 百 姓 的起 居 生 活 。对 这 样 影 响 人 类 可 持 续 发 展 的 大 问题 ，应 持 有 科 学 的 态 度 ， 既要 积 极 应 对 ，又 要 妥 善 处 理 。不 能 一 哄 而 上 ，赶 时 髦 、走 过 场 ，而 是 要 有 规 划 地 细 致 做 工 作 ，要 真正 取 得 节 能 减 排 的实 际效 果 。
艺路线 是 ：正常运行 工况下 ，火炬气经火 炬气 抽吸设备 进
入 天 然 气 回收 系 统 ，火 炬 气 回 收 后 ，火 炬 系 统 压 力 随 之 降 低 ，可 能 发 生 空 气 倒 吸 回火 炬 系 统 ，需 要 增 加 阻 止 倒 吸 ； 事 故 运 行 工 况 下 ，放 空 气 量 增 大 ，火 炬 回收 设 备 无 法 回收