1.本实用新型涉及油田井下作业工具技术领域,具体而言是一种原油储罐智能小流量挥发气体回收装置。
背景技术:2.胜利油田现有联合站62座,接转站75座,拥有大小原油储罐460余座。近几年,随着地方政府对油田现场安全环保要求越来越严格,如何实现“气不上天,油不落地,水不排沟”,成为目前实际工作生产中急需解决的问题。原油在沉降和储存过程中,原油储罐会挥发一定量的天然气,原油储罐在日光最强烈时段的高峰挥发气量可达到晚间最低气量的1.5倍左右。且罐内含水、油温度较高,挥发气体中富含水蒸汽以及轻烃组分。由于技术和管理上等诸多问题,有的中转站原油储罐挥发气体飘散在大气中,污染大气环境,因此回收罐顶气是降低原油处理过程中的油气损耗、减少重点站库环境污染和安全隐患的重要措施。近些年,一些中质原油处理站库已进行了工艺流程改造,安装了原油储罐密闭抽气装置,基本实现了原油处理全密闭。但对于稠油或超稠油原油处理站库,在储运过程中,因溶解气析出较少,不适宜安装往复式密闭抽气装置,导致从原油储罐呼吸阀呼出的天然气直接挥发至大气中,不但造成能源浪费,还对大气造成污染,因此急需开发一种原油储罐智能小流量挥发气体回收装置,在确保原油储罐正常运行压力情况下,实现挥发气的全部回收,彻底实现“全密闭、零排放”。
技术实现要素:3.鉴于上述问题,本实用新型的目的是提供一种原油储罐智能小流量挥发气体回收装置,可以有效地避免和克服现有技术中存在的缺点和不足,实现原油储罐18内挥发气体自动回收,节约能源,防止大气环境污染。
4.本实用新型包括:压力变送器ⅰ、出气阀,阻火器、气管线、第一冷却器、缓冲罐、压力变送器ⅱ、进口阀、过滤器、双螺杆式增压机、分离器、压力阀、温控阀、第二冷却器、出口阀、电动阀、气体流量计、外输阀和原油储罐及配电柜;其特征在于:所述出气阀左端通过气管线与原油储罐的出气口连接,出气阀右端依次与阻火器、第一冷却器、缓冲罐、进口阀、过滤器连接,过滤器与双螺杆式增压机进口连接,双螺杆式增压机与分离器进口连接、分离器出口通过压力阀与第二冷却器、出口阀连接,出口阀通过气管线与气体流量计、外输阀连接,在缓冲罐与出口阀之间的气管线上设有电动阀。
5.进一步的,所述压力变送器ⅰ设在出气阀与原油储罐出气口的气管线上。
6.进一步的,所述第一冷却器为三至六组,每组由五至十个倒“u”型管组成。
7.进一步的,所述压力变送器ⅱ设在缓冲罐的出口气管线上。
8.进一步的,所述分离器的下部设有润滑油,出油管与第二冷却器的润滑油通道连接,润滑油通道出口通过进油管、温控阀与双螺杆式增压机连接,双螺杆式增压机的润滑油出口通过回油管与分离器连接,回油管的出口插入分离器的润滑油的液面以下。
9.进一步的,所述第二冷却器的润滑油通道为三至六级回宫结构,气体通道同样为三至六级,气体通道设在润滑油通道的中心。
10.进一步的,所述配电柜内设有可编程的智能化芯片、变频器,压力变送器ⅰ和压力变送器ⅱ与可编程的智能化芯片、可编程的智能化芯片与变频器、变频器与双螺杆式增压机均为电连接。
11.一种原油储罐智能小流量挥发气体回收装置,在原油储罐抽气过程中,来液量和来气量永远处于动态工作过程,极不稳定。气流量和压力变化不定,生产条件、气候条件、季节变化、昼夜温差变化都会对其产生影响。配电柜内可编程的智能化芯片对这些变化具备自适应性的功能,保证了双螺杆式增压机在气量不稳定的条件下平稳连续运转、安全可靠地工作,同时又保证了双螺杆式增压机不频繁启停。为了检测气量的不稳定性,在原油储罐出口安装微压力变送器ⅰ,在双螺杆式增压机的进气入口安装微压力变送器ⅱ,将原油储罐来气压力信号转换成4-20ma电流信号,提供给的可编程的智能化芯片,可编程的智能化芯片经过控制运算输出控制信号给变频器,变频器拖动双螺杆式增压机运转,原油储罐天然气从出气口通过气管线、出气阀、阻火器、自然冷却器、缓冲罐、进口阀过滤器,进入双螺杆压缩机,同时润滑油也进入压缩机,润滑油起到密封润滑散热的功能,然后和天然气一起压缩后进入分离器,分离后润滑油通过冷却器润滑油通道再回到双螺杆压缩机内继续润滑,反复循环使用,天然气通过分离器上部的压力阀、冷却器进入气体通道、出口阀、气体流量计、外输阀输入天然气管网,实现完全自动控制原油储罐的抽气过程。
12.本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:
13.1.本实用新型的运行压力很低,只有实现运行参数的精确控制,方可确保原油储罐的密闭运行,采用双螺杆式增压机,具有较强的适应能力、优良的运行性能及精准的控制水平,运行无脉冲,可带液运行,排气温度低,故障率低,使用寿命长,维护方便,多级保护,安全可靠,使原油储罐挥发气体“零”排放。
14.2.本实用新型整机采用撬装化设计,占地面积小,便于现场安装;模块化管理,实时监控、无人值守;燃气浓度超值报警停机,安全环保,无“三废”排放。
15.3.本实用新型自保功能:设备具备欠压、过载、缺油自动保护。
16.4.本实用新型实现数字化管理,数据联网、接入监控平台,手机app功能,实时检测运行状态。
17.5.本实用新型具有补气功能,自行检测来气压力,当压力小于设定压力值时,电动阀自动打开补气,罐内永远处于正压,使原油储罐不会发生“倒吸”现象所带来的隐患。
附图说明
18.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型专利的进一步理解,本实用新型专利创造的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型专利,并不构成对本实用新型专利的不当限定。
19.图1-本实用新型工艺流程结构示意图
20.附图中:0.压力变送器ⅰ,1.出气阀、2.阻火器、3.气管线、4.第一冷却器、5.缓冲罐、6.压力变送器ⅱ、7.进口阀、8.过滤器、9.双螺杆式增压机、9-1.进油管、9-2.回油管;10.分离器、10-1.润滑油、10-2.出油管;11.压力阀、12.温控阀、13.第二冷却器、13-1.润滑
油通道、13-2.气体通道;14.出口阀、15.电动阀、16.气体流量计、17.外输阀、18.原油储罐、18-1.呼吸阀、18-2.出气口。
具体实施方式
21.在下面的描述中,出于说明的目的,为了提供对一个或多个实施例的全面理解,阐述了许多具体细节。然而,很明显,也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。
22.如图1所示,一种原油储罐智能小流量挥发气体回收装置,包括:压力变送器ⅰ0、出气阀1,阻火器2、气管线3、第一冷却器4、缓冲罐5、压力变送器ⅱ6、进口阀7、过滤器8、双螺杆式增压机9、分离器10、压力阀11、温控阀12、第二冷却器13、出口阀14、电动阀15、气体流量计16、外输阀17和原油储罐18及配电柜;其特征在于:所述出气阀1左端通过气管线3与原油储罐18的出气口18-2连接,出气阀1右端依次与阻火器2、第一冷却器4、缓冲罐5、进口阀7、过滤器8连接,过滤器8与双螺杆式增压机9进口连接,双螺杆式增压机9与分离器10进口连接、分离器10出口通过压力阀11与第二冷却器13、出口阀14连接,出口阀14通过气管线3与气体流量计16、外输阀17连接,在缓冲罐5与出口阀14之间的气管线3上设有电动阀15。
23.具体的,双螺杆式增压机9排量1000m3/d(标准状况),进气压力200~1000pa(根据需要设定),出气压力0.6mpa,采用防爆电机,功率5.5kw,一般情况下控制压缩机进口压力200~800pa,工作流量200-1000m3/d。
24.具体的,所述压力变送器ⅰ0设在出气阀1与原油储罐18出气口18-2的气管线3上。
25.具体的,所述第一冷却器4为3组,每组由6个倒“u”型管组成。
26.具体的,所述压力变送器ⅱ6设在缓冲罐5的出口气管线3上。
27.具体的,所述分离器10的下部设有润滑油10-1,出油管10-2与第二冷却器13的润滑油通道13-1连接,润滑油通道13-1出口通过进油管9-1、温控阀12与双螺杆式增压机9连接,双螺杆式增压机9的润滑油出口通过回油管9-2与分离器10连接,回油管9-2的出口插入分离器10的润滑油10-1的液面以下。
28.具体的,所述第二冷却器13的润滑油通道13-1为4级回宫结构,气体通道13-2同样为3-6级,气体通道13-2设在润滑油通道13-1的中心。
29.具体的,所述配电柜内设有可编程的智能化芯片、变频器,压力变送器ⅰ0和压力变送器ⅱ6与可编程的智能化芯片、可编程的智能化芯片与变频器、变频器与双螺杆式增压机9均为电连接。
30.一种原油储罐智能小流量挥发气体回收装置在运行过程中,原油储罐18来液量和来气量永远处于动态工作过程,极不稳定。气流量和压力变化不定,生产条件、气候条件、季节变化、昼夜温差变化都会对其产生影响。控制柜对这些变化具备自适应性的功能。保证了双螺杆式增压机9在气量不稳定的条件下平稳连续运转、安全可靠地工作,同时又保证了双螺杆式增压机9不频繁启停。为了检测气量的不稳定性,在原油储罐18出口安装微压力变送器ⅰ,在双螺杆式增压机的进气入口安装微压力变送器ⅱ6,将原油储罐18来气压力信号转换成4-20ma电流信号,提供给控制柜内的可编程的智能化芯片,可编程的智能化芯片经过控制运算输出控制信号给变频器,变频器拖动双螺杆式增压机9运转,将原油储罐来气吸入双螺杆式增压机9增压后送入天然气管网。来气压力和气量大小发生变化时,微压力变送器ⅰ0、微压力变送器ⅱ6输出的电流信号大小也随着变化,经过可编程的智能化芯片的控制数
学模型计算,输出相应的控制信号实时控制变频器,使双螺杆式增压机的转速总是与原油储罐的来气量相匹配,实现完全自动控制的抽气过程。
31.一种原油储罐智能小流量挥发气体回收装置中的微压力变送器ⅰ0、微压力变送器ⅱ6为pa级,精度、灵敏高,甚至可以采用了双压力变送器进行精确控制,运行压力控制范围在0~1000pa,双螺杆式增压机9出口压力≥0.6mpa,一般工况控制双螺杆式增压机进口压力为200~800pa,当原油储罐18压力小于200pa时,处于待机状态,电动阀15自动打开,给原油储罐18补气,当原油储罐18压力200pa开始运行,工作流量1-1000m3/d,原油储罐18气量波动不大,即可实现一种原油储罐智能小流量挥发气体回收装置全天候运行。
32.一种原油储罐智能小流量挥发气体回收装置中智能芯片自动化控制、无人值守,设备安全防护,数据远传,实现人机对话。控制系统采用智能芯片管理,变频和工频运行,可根据不同工况进行切换,并且具有欠压、过载、缺油自动保护,如有故障报警信号输出,通知管理人查找原因,人工恢复。通过数据联网、接入监控平台,手机app功能,实时检测运行状态。从而到达原油储罐18内的挥发气体的自动回收,节约能源,有效防止大气环境污染的目的。