天然气站场瞬时放空关键参数设计方法研究

天然气站场放空系统是保证油气田天然气处理厂及输气站场安全运行的重要设施,其设置的合理性、规范性,以及瞬时放空流量和放空时间计算的准确性对站场本质安全至关重要.通过对现行与油气田天然气处理厂及输气站场放空系统相关的设计规范和历史修订情况的梳理,并结合放空系统的设计经验,提出在油气田天然气处理厂及输气站场新建和改扩建工程中...     

旅大5-2DPP平台临时放空安全分析

为了满足工程需要,需要将旅大5-2DPP平台火炬拆除。火炬拆除期间,在模块钻机上增加冷放空管线,旅大5-2DPP平台上的可燃气体以冷放空形式放空。为保证施工期间旅大5-2DPP平台安全平稳运行,以旅大5-2DPP平台为研究对象,围绕冷放空扩散和意外点燃热辐射等关键问题,利用专业工程软件(气体扩散分析软件和火炬辐射软件)对旅大5-2DPP平台施工阶段冷放空影响进行模拟和安全评估。通过模拟和分析证明,无论平台是正常连续放空,还是紧急事故放空,20%低爆炸极限形成危险云团均位于钻井甲板49 m处之上;如果放空头被意外点燃,最危险感受位置辐射热值均小于规范要求值,人有充足的时间撤离。     

天然气处理厂火炬放空阻火设施的设置

为了防止火炬放空时发生回火,引发火灾、爆炸等事故,有必要对火炬放空系统阻火设施的设置进行研究。通过分析火炬放空过程中发生回火的工况,以及防止火炬回火和爆炸所采取的措施,调研了中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司设计的几个天然气处理厂及炼油厂的火炬放空系统阻火设施的设计、使用情况,对国内外相关标准中关于阻火设施的设置规定进行了分析对比。列举了国内阻火设施发生故障的案例。天然气处理厂火炬放空系统中阻火设施的设置是极其重要的。火炬头应选择带有吹扫气的阻火设施,放空系统设置阻火器需慎重。     

中亚C线天然气压气站放空系统工艺优化及时序优选

相对于国内同等规模的压气站，中亚地区天然气管道压气站的场区规模更大，占地面积、管容量以及站内天然气放空量均较大。不点火放空时，为降低可燃气体扩散影响，需从放空区域划分、放空工艺优化、量化操作流程等几方面，对放空系统进行优化。利用先进软件，精确地改进了重要放空参数，优选了放空阀门的形式，引入了分时放空的思路，定量地排列了各个区域的放空时序，有效降低了最大瞬时放空量，缩短了放空时间，改善了扩散条件。对同类项目压气站放空系统工艺设计提供参考。     

海上平台冷放空可燃气体扩散的数值模拟研究

为研究烃类物质大气排放所引起的潜在危险,针对某海上平台建立模型,并应用FLUENT软件对平台冷放空泄放气体扩散过程进行了数值模拟研究。研究了可燃气体扩散的基本规律,分析了不同风向、风速、泄放量、冷放空管径、以及泄放口朝向对可燃气体扩散的影响,并将数值模拟结果与规范中的推荐值作了比较,并依据计算结果对冷放空管的设计提出了建议。     

苏里格天然气处理厂放空技术优化探讨

文章对苏里格气田50亿m3/a标准化天然气处理厂放空系统的6项优化技术进行探讨分析,通过采用与ESD系统联锁等级的有效结合,减小放空系统规模超过1/2;通过调整放空阀组的设置,进一步提高了放空系统的安全性和可靠性;通过采用音速火炬,节省放空系统的投资超过30%;通过熄灭火炬长明灯提高处理厂的节能减排效果;对安全阀进行优化;采用分子封作为防回火措施,使整个放空系统运行更加安全可靠。     

天然气处理厂放空系统运行安全分析及对策

榆林天然气处理厂接收榆林南区、子洲-米脂气田、第二净化厂来气共60亿立方米/年,原有的天然气放空系统一直未做改变,已不能满足目前的放空要求,通过分析榆林天然气处理厂天然气放空系统工艺存在的问题,核算目前火炬放空系统的放空能力,提出放空系统完善方案,对于提高处理厂的安全运行具有重要意义。     

东海某平台可燃气体冷放空扩散安全评估研究

以东海某平台为例，采用数值模拟的方法研究不同工况条件下可燃气体冷放空的扩散规律，选用k-epsilon模型和Species Transport模型分别描述气相湍流运动和可燃气体扩散过程。结果表明：冷放空排放气体扩散受环境风向影响较小；冷放空排放气体扩散受风速条件和泄放放空速率的影响明显，随着环境风速的变大，火炬头上方形成的可燃气体团越小，可燃气体团中心距离火炬头越来越近；随着放空速率的变大，火炬头上方形成的可燃气体团越大，可燃气体团中心距离火炬头越来越远；意外熄灭工况、火灾工况和阻塞工况条件下，对应的最大扩散距离分别为15.69 m、20.62 m和28.48 m；直升机远离火炬头安全飞行的距离分别为16 m、21 m和29 m。建议平台加强可燃气体探测系统维护，确保能够及时探测到冷放空气体。     

海洋石油平台冷放空系统设计及模拟分析

海洋石油平台冷放空系统的设计影响平台安全、结构重心以及工程费用。冷放空系统的设计需要根据感受点的位置对冷放空臂长度进行精确的模拟计算,以确保平台人员及设备的本质安全。以海上某无人平台为例,利用PHAST及FLARESIM软件进行冷放空系统模拟分析,根据冷放空泄放中产生的热辐射、噪音及气体扩散对平台产生的影响,选取合适的放空臂长度。     

天然气处理厂火炬放空系统研究与应用

火炬安全放空系统是保障处理厂安全的最重要的设施之一,但它本身存在危险因素。通过火炬的设计方案结合天然气处理厂实际工艺流程,分析处理厂的放空系统,核算目前处理火炬放空系统的放空能力、热辐射等重要参数,对火炬系统安全性提供了有力的参考价值。     

天然气净化厂尾气达标排放对策

近年来,有关部门相继出台了严格的硫磺回收装置尾气排放控制指标,天然气净化厂硫磺回收装置尾气排放达标面临着巨大的压力和严峻的挑战。为此,对比了加拿大和美国天然气净化厂尾气SO2排放标准,分析了我国天然气净化厂尾气SO2排放执行标准的制订现状,以中国石油西南油气田公司（以下简称西南油气田）为例,对其现有的天然气净化厂尾气处理装置进行了技术经济性对比分析,并基于对技术先进性和经济合理性的综合考虑推荐了改造工艺。研究结果表明：①天然气净化厂硫磺回收率指标,我国明显高于欧美国家;②针对西南油气田各天然气净化厂特点,提出了升级溶剂并优化运行参数、有机胺法SO2吸收技术改造、络合铁液相氧化还原技术改造和关停等4种改造方案,预计改造投资为5.59亿元;③对于硫磺回收规模较大（超过200 t/d）的天然气净化厂,建议选用还原吸收类工艺;④对于硫磺回收规模中等（5～200 t/d）的天然气净化厂,建议选用有机胺法和SO2吸收工艺;⑤对于原料气中低潜硫量（不足10 t/d）的天然气处理装置,建议采用液相氧化还原工艺。结论认为,按推荐工艺改造完成后,西南油气田所有的硫磺回收装置尾气SO2排放均能满足国家标准的规定,并且能达到国际先进水平。     

天然气大气式灶具的CO排放特性预测

CO是城市燃气燃烧过程中生成的主要污染物之一,必须对其排放量进行严格的控制。随着我国气源多样化格局的形成,不同组分的天然气在同一管网中运输,可能会引发末端设备的互换性问题,造成CO排放量的不稳定。为此,通过实验分析了天然气组分与大气式灶具CO排放特性之间的关系,并提出CO排放特性的预测公式。实验分为3个阶段:(1)在设计的大气式基准燃烧器上,测试了2 kPa条件下CH_4掺混单一组分时CO的排放特性,确定了C_2H_6、C_3H_8、C_4H_(10)、N_2和H_2各自对CO排放量的影响;(2)进行以CH_4为主要成分的多组分随机掺混配气CO的排放实验测试,并对实验结果进行多元线性回归分析,确定CO排放量与天然气各组分含量之间的数学关系;(3)选取3台结构型式具有代表性的实际天然气灶具,进行不同组分天然气的CO排放特性测试,验证提出的数学关系式的通用性。实验验证结果表明:实验回归得到的计算公式具有一定的通用性,可以很好地预测天然气组分变化时燃烧器的CO排放性能。     

烟道气双注采油工艺技术研究

烟道气中能起溶剂作用的有效成分是CO2、N2，处理的目标是净化、富集；烟道气中不利的成分是水分、灰尘，处理的目标是脱水、除尘。油层注烟气的效果介于注CO2气和N2气之间。把能够污染环境含有大量二氧化碳的排放烟气用于油田稠油和超稠油开采的注入气体，既能提高原油产量和油层采收率，又可减少废气的排放，有利于环境保护。     

盖层封闭CO2气与CH4气的差异性分析

在盖层封闭天然气机理及影响因素分析的基础上，对盖层对CO2气和CH4气封闭的差异性进行了研究。结果认为：盖层对CH4气的毛细管封闭作用强于其对CO2气的毛细管封闭作用；CO2气的扩散作用强于CH4气的扩散作用，但二者的扩散方向有所不同，CH4气的扩散方向总是由地下至地表，而CO2气只有在近地表或地下深处扩散方向是向上的，在二者之间扩散方向应是向下扩散的；CO2气对盖层微渗漏空间的愈合能力比CH4气对盖层微渗漏空间的愈合能力差。     

莺-琼盆地天然气成藏条件及地球化学特征

研究莺一琼盆地天然气成藏条件以及地球化学特征，认为该盆地天然气成藏条件良好：高温环境促进了有机质的热演化作用，缩短了烃源岩的成熟时间；储盖组合好，孔隙型的储集层利于天然气富集，具有超压的盖层提供了优异的封闭性能；圈闭多，类型丰富；构造活动提供了天然气运移的通道；烃源岩晚期排烃的特征保证了气田不会因为长时间的扩散而损失。天然气地球化学特征揭示：莺一琼盆地天然气中烷烃碳同位素普遍较重，以煤成气为主；莺歌海盆地由于具有流体幕式充注的特点，混有生物成因气。CO2成因比较复杂，莺歌海盆地既有壳源有机成因CO2，又有壳源无机成因和壳幔混合成因CO2；琼东南盆地CO2为无机成因，包括壳源无机成因CO2和幔源无机成因CO2。图7表1参31     

Industrial Flue Gas Utilized to Improve Oilfield Development

To decrease CO2 emission： one of China＇s important strategies The negative effect and harm for human being and natural environment caused by greenhouse effect has triggered all governments＇ great concerns throughout the world, which is generated by greenhouse gas emission into aerosphere. CO2 is the main component of greenhouse gas, accounting for about 65%. In order to constrain the global-warming trend, the Kyoto Protocol set a target for developed countries to reduce CO2 emission, which required the greenhouse gas emission would decline by 5.2% from 2008 to 2012 compared with that in 1990. According to China＇s energy production and consumption structure, fossil fuel accounting for 92.6% of the total energy in 2003. Therefore, China is one big country ofgreenhouse gas emission and contributing 13% of the global emission,     

天然气掺混氢气在家用燃气具上燃烧的安全性及排放性能测试与评价

面对日益严峻的能源短缺和环境恶化问题,氢能作为绿色、高效且具有可持续性的柔性二次能源被广泛关注和研究。借鉴欧洲的电转气技术(power to gas),将可再生能源电解制成氢气后,以一定比例掺入到天然气管网中供给居民使用,被认为是改善城镇燃气质量与烟气排放的有效途径之一。因此,基于互换性理论分析了掺氢天然气作为家用燃气具燃料的掺氢比例,并基于12T基准天然气测试与验证了掺氢天然气在家用燃气具上燃烧的安全性能与排放性能。研究结果表明:①掺氢比例体积分数不应高于20%;②掺氢天然气在家用燃气具中燃烧的点火率、火焰稳定性与烟气排放性能全部合格,未发现安全性问题;③家用燃气具的烟气排放指标满足标准要求,并且随着氢气的体积分数增加,烟气中CO与NO_x排放量有所降低。     

水合物法净化酸性天然气的工艺探讨

天然气中H2S、CO2、有机硫化合物等酸性组分的存在,不仅会造成金属腐蚀、环境污染,还会影响天然气的输送、加工和使用。对酸性天然气进行净化处理,使其满足商品气或管输气的质量要求,是天然气资源利用的一个重要环节。气体水合物相平衡研究表明,单组分CH4、CO2、H2S气体及(CH4+H2S+CO2)三元体系在纯水中生成水合物的条件存在显著差异,可利用水合物的生成过程逐一脱除酸性天然气中的H2S和CO2。基于此,提出了一种利用水合分离技术处理酸性天然气的新工艺,以优化流程、降低能耗、提高酸性组分的脱除效率。     

天然气等离子体法制氢技术

传统的天然气蒸汽转化制氢方法在制取氢气的同时,伴随着大量的"温室气体"二氧化碳排放。本文介绍了等离子体技术及其在裂解天然气制氢气和炭黑方面的应用。由分析可知,高温下天然气裂解为氢气和炭黑是一个在热力学上有利的过程,该工艺减少了二氧化碳排放,减轻了环境污染;在产品成本和能耗方面也有竞争力。     

大力提高天然气在能源构成中比例的意义和可能性

天然气属于清洁能源,其二氧化碳排放量比煤炭和石油都低,在中国能源需求量快速增长和降低温室气体排放量、改善能源结构的大前提下,提高天然气在能源构成中的比重,是我国近期内迈向低碳经济的桥梁。截至目前,世界天然气的资源潜力已超过先前的认识,全球至今仍具有丰富的天然气资源。分析预测结果认为,2030年中国理想的天然气消费量目标为5000×108m3,而届时国内产量大致为2500×108m3,除常规天然气外,煤层气和页岩气是最现实的非常规天然气来源;此外还需从国外进口天然气2500×108m3,世界金融危机使全球天然气需求量下降,美国页岩气的高速发展和全球范围内LNG大量投产造就了大规模利用国外天然气资源的大好时机,制约进口国外天然气的主要问题是气价,只有解决了气价问题,进口国外天然气的方针才能得到较好的实施。