冷凝+催化氧化处理技术在罐区及装车栈台油气处理系统中的应用

兰州石化公司采用乙烯运行一部储运区域罐区及装车栈台,在实际运行过程中,会排放出苯、甲苯、二甲苯等对环境有害的有机物,排放的尾气具有浓度高、波动大的特点,目前采用上海东化环境工程有限公司的“冷凝+催化氧化”工艺技术,对三苯罐区和装车栈台的油气进行综合治理。根据现场运行情况,不断优化尾气处理设施的运行参数,对装置进行技术改造,使罐区及装车站台的尾气达标排放,排放指标满足国标GB 31571—2015《石油化学工业污染物排放标准》中表6规定的特别污染物排放的要求,苯≤4 mg/Nm^(3),甲苯≤15 mg/Nm^(3),异丙苯≤50 mg/Nm^(3),非甲烷总烃转化率最高能达到99%以上,在系统保证安全的前提下,环保达标排放。

油田减氧空气膜分离装置应用研究

油田注空气是一种经济有效的提高采收率技术,但注空气过程中存在着油气-空气混合物爆炸的风险和隐患。为此,提出了利用减氧空气减爆和防爆的方法,利用膜分离从空气中制备减氧空气具有成本低、现场操作简单的优势。根据油田注气工况和要求,对膜分离组件进气要求、滤芯选用标准、过滤器排污系统设计、除水系统(冷干机)设计、活性炭过滤器设计选型、主要损耗件更换、减氧空气膜分离组件选用等进行了规范和描述,对于驱油用空气的制备及其设备系统具有较好的工程实际应用和指导价值。

防静电浮盘隔氧装置研制及其在油田注水上的应用

针对现有隔氧装置存在静电聚集,易于造成安全事故的不足,开发了新型防静电浮盘隔氧装置。不同油田、不同地区十多年来对30多套装置的应用表明:该装置不仅能够有效的防止密闭隔氧装置上静电的聚集,消除了潜在的安全隐患,也具有结构简单、隔氧效果好、制造成本低、操作简单、安全可靠的优点。

地层条件下油气混合气安全氧含量实验研究

为了确定地层高温高压环境下油气混合气的安全氧含量,避免在采油过程中形成可燃性混合气体引发燃烧或者爆炸事故,保证注空气采油工艺过程的安全性,设计了1种测试地层高温高压环境下油气混合气体安全氧含量的实验装置;通过对采油现场井筒内的气体进行取样分析,选取一定组分的混合气体,在理论分析的基础上,对混合气体分别在1,5,10 MPa和40,120℃条件下的安全氧含量进行了实验研究,并将实验结果与理论分析结果进行了比较分析。研究结果表明:随着温度和压力的升高,安全氧含量逐渐降低;在地层高温高压环境下所测得的安全氧含量要远低于常温常压下的理论估算值;在10 MPa,120℃时达到8.27%,很大程度上增加了采油工艺过程的危险性。

外浮顶罐充氮管网设计及有效性试验验证

为了预防外浮顶罐密封圈雷击火灾,提出在密封圈内充入氮气的保护方法。将安全含氧量作为充氮的惰化目标,对外浮顶罐充氮管网进行设计,并通过试验来验证充氮管网的有效性。试验得到了充氮流量、进出气孔数量及管径与有效充氮时间的关系。若以142 m3/h的流量对容量为10×104m3的外浮顶罐密封圈内充氮,则46.5 min内可以达到充氮惰化目标。雷电预警时间为60~90 min的条件下,充氮时间小于预警时间,表明所设计的管网是有效的。

油田注减氧空气驱油工程氧含量的确定

针对油田注减氧空气项目氧含量的控制进行研究,通过理论计算方法及项目依托进行数据搜集以及相关计算过程,从而获取理论计算安全氧含量指标。

注空气驱油工艺燃爆实验研究

注空气驱油过程中空气会与原油中的挥发气体混合,遇明火容易发生爆炸,造成关井或安全事故。针对这一问题,分析计算了常温常压下的爆炸极限及安全氧含量,用反应釜装置模拟高温高压条件下可燃气体的燃爆特性。结果表明:温度、压力的升高对可燃气体爆炸下限不敏感,但是对爆炸上限很敏感,随着温度、压力的升高,爆炸极限(体积分数)的范围变宽,由常温常压下的4.76%~14.72%增大到1.6%~36.1%。同时对安全氧含量进行了实验测定,并针对不同压力下的可燃物爆炸极限与安全氧含量数值进行了关于温度的二次线性函数拟合,可用于相近温度、压力下的燃爆特性预测。

高温高压条件下可燃气体安全氧含量测定试验研究

针对注空气过程中可燃气体有发生燃爆的风险,对常温常压下的安全氧含量进行了理论计算;采用试验装置对压力1~30 MPa、温度40~120℃环境下可燃气体的安全氧含量进行了测定,并基于试验数据进行了数据拟合。研究结果表明,安全氧含量与初始压力呈对数关系,与初始温度呈线性关系,温度、压力的升高均会造成安全氧含量的降低,其中30 MPa、120℃条件下不发生燃爆的安全氧含量为6.68%(体积分数),远小于常温常压下的理论计算值10.08%(公式法)和12.17%(爆炸三角形法),体系危险性大幅增加。研究结果可为注空气驱现场安全生产和工艺操作提供理论依据和指导。

不溶性硫黄工艺尾气爆炸下限氧含量的研究

不溶性硫黄生产过程产生的工艺尾气中含有大量的二硫化碳气体。通过研究不同冷凝温度下不溶性硫黄工艺尾气中各气体组分的比例,模拟冷凝后二硫化碳尾气的气体组成,测试不同冷凝温度下尾气的爆炸极限,得到各爆炸下限氧含量。试验结果可以为不溶性硫黄安全生产,特别是涉及二硫化碳尾气的生产流程、安全设计和生产监控提供参考。