化学工程与装备2023年第5期50ChemicalEngineering&Equipment2023年5月海洋石油平台火炬排放天然气回收方案张海兵,乔胜勇,李刚,邱爽,张宁,曾祥红,褚涛,王楚杰(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:本文论述一种适用于海上油气田的火炬排放天然气的回收技术。通过水封罐建立一定背压,再经过压缩机增压后输送到生产系统回收再利用。同时,与水封罐并联快开阀和爆破针阀,确保火炬系统的安全性。该方案中水封罐起到建立背压和调节火炬气压力的作用,可适当减小体积,尽量减少占用平台甲板面积;快开阀作为事故工况下的排放流程,规避了因水封罐新增管线、管件而引起的火炬分液罐背压增加的问题。关键词:海洋石油平台;火炬排放;水封罐;快开阀;爆破针阀前言2018年世界银行“减少全球天然气放空燃烧合作伙伴(GGFR)”的研究显示,全世界在消减油井的天然气火炬放空燃烧总量方面进展不大,每年能源行业火炬放空燃烧的天然气总量差不多相当于欧洲天然气消耗量的三分之一,向大气中释放出大约4亿吨二氧化碳(CO2),大约为全世界二氧化碳排放量的1.5%。对于海洋石油企业而言,大量存在于海上油气田生产平台的火炬气排放,是实现“双碳”目标的重要研究对象,如何减小火炬排放量甚至熄灭火炬,达到“零燃除”目标,是目前海上油气田减排研究的重要方向。1火炬气回收的要求根据APISTANDARD521推荐做法的要求,火炬气回收需要重点考虑的安全要点为:(1)回收连续排放的火炬气,不能影响应急泄放;(2)为防止水封罐液位过低或快开阀故障打开,火炬气回收系统入口应设置低压联锁关断,并额外设置氧气浓度监测联锁关断;(3)阻止空气逆流的设施下游应注入连续的密封气,防止火炬内部爆炸。2已有的成熟做法目前,陆地石油、石化企业火炬系统回收技术非常成熟,应用也十分广泛,普遍采用在火炬总管的水封罐建立微正压,将火炬排放可燃气体引入一个缓冲气柜(通常数万立方容积),然后通过压缩机进行增压回收。如图1:图1陆地厂矿生产流程相对连续稳定,而且有较大的空间,可以比较从容布置全工况设计的水封罐和数万立方米容积的低压气柜,生产过程中产生的不稳定气量可以通过气柜的缓冲作用,保证回收系统的稳定运行。3海洋石油平台火炬气回收3.1海洋石油平台火炬气的特点海洋石油平台正常生产过程中会有一部分闪蒸气、密封气和泄漏气,由于压力太低无法回收,而进入火炬系统排放燃烧。这部分排放天然气的特点是:(1)火炬...