用CFD模拟研究带密封装备的高架火炬空气侵入现象

在高架火炬系统中,在排放结束或者小量排放时,筒体内的火炬气上升动量不足,常使得外界空气侵入火炬头内,引发闷烧、回火等现象,从而危害设备及运行安全。为预防这种情况发生,工业界的常规做法是通入吹扫气体,提高火炬气动量。同时为节省吹扫气体用量,通常会在火炬头根部设置速度封或分子封等密封装置,以更好地阻止外界空气侵入火炬筒体。一些火炬设计规范中虽然规定了安全吹扫速度,但没有考虑密封装备自身结构与吹扫气体性质不同带来的影响。文章利用计算流体力学,研究了高架火炬的空气侵入现象,分析了密封装备在防止空气侵入过程中的作用。研究结果将能对实际工业运行中选取合适的密封类型和结构提供参考。     

150m多筒体自提升塔架式火炬结构与施工

国内石油化工企业一般都拥有一个或多个火炬燃烧放空系统,常见大型火炬燃烧放空系统的火炬筒体和塔架组合结构多为三棱体或四棱体塔架,中心固定一个火炬筒体,但在企业内多点设置这种结构火炬塔架必然会造成管理成本的增加和土地资源的浪费.文章以某石化企业新建150 m多筒体自提升塔架式火炬为例,详细介绍了集中燃烧排放的多简体塔架式火炬的结构特征、筒体自提升系统原理、施工安装作业程序以及提高安装施工质量和速度的创新点.     

长庆气田处理厂放空火炬设计与应用

文章从放空系统放空管线的选取、放空系统设计压力、音速火炬头的原理、火炬塔架的设置等方面进行分析研究。特别是对于常规火炬,放空系统选择的音速火炬关键的部件是火炬头,独特的喷嘴设计是由一定压力的气体通过文丘里喷嘴达到或接近音速,火炬头利用燃气高速流动,带入足够的空气进行混合燃烧,通过这种有效的混合燃烧产生的火焰具有辐射低和燃烧亮度低的特点,火焰稳定,使用寿命长,安全可靠,由于放空气体高压力、高流速,音速火炬筒直径以及整个放空系统的管径低于常规火炬,高度低于常规火炬,因此节约了投资;保障了处理厂的正常生产以及人员安全;音速火炬燃烧充分,减少了有害气体排放,减少了环境污染。     

煤化工高压火炬低负荷燃烧保护改造技术研究

分析了火炬系统在设计采购和制造中未充分考虑火炬气低负荷和小流量持续排放的工况下,造成火炬系统火炬头持续焖烧发生局部高温变形,部分附件脱落和损坏的原因,并提出了积极有效的改造技术措施和应对办法。     

高架火炬系统的设计与计算

高架火炬系统是石油化工行业重要的安全设施。通过介绍中石化某石化炼油厂新建高架火炬工程设计实例,对火炬系统工艺流程设计、火炬系统主要工艺计算、火炬筒体上的主要设备及火炬点火系统等进行了阐述。重点介绍了火炬系统总管直径的计算和选取,以及火炬分液罐、火炬水封罐、火炬筒体的计算。提供了高架火炬系统设计与计算的思路和方法。     

苏里格气田常压火炬与音速火炬应用效果分析

为减少事故状态下排放的天然气对环境的污染,苏里格气田设计使用高低压火炬放空系统用于处理厂及来气干线紧急事故状态天然气的燃烧泄放。本文通过对常压高架火炬和音速高架火炬系统工艺流程、设计初衷、事故状态下天然气燃烧泄放能力等重要参数进行计算分析,提出了常压火炬及音速火炬在日常生产出现的问题及对应的解决措施,对火炬日常应用有指导性意义。     

国外某油气集中处理站火炬系统升级改造方案分析

火炬系统的升级改造通常是油气田站场改造的重点和难点。针对国外某油田集中处理站火炬实际运行中存在的问题进行分析,对新建火炬系统与已建火炬系统运行方式提出了两种解决方案,综合分析后选取了方案二。当两套并联运行的火炬系统共用一套泄放管网时,需考虑设置水封罐,或者在火炬筒底部设置吹扫气,并加大吹扫气量,防止因偏流引起火炬互吸、闷烧现象;当必须采用两套不同规格的火炬时,建议设置相互独立的泄放管网和放空分液设施,分别与相应的火炬系统配套。对于高压火炬,特别是放空量大的火炬系统,在背压条件允许的前提下建议采用音速火炬,可以实现无烟燃烧,并大大降低火炬辐射热,同时减小火炬汇管尺寸,从而降低生产成本。     

石油化工厂高架火炬的安全距离探讨（四）

5.6.3 火炬筒体高度改变时安全距离的修正 火炬筒体高度改变、防护对象又是高架布置时的安全距离的修正。 如图11所示,设火炬筒体的实际高度(H_1)较当量高度(H_d)的增(减)为h_1,防护对象的高度为     

油气集输用火炬的设计与采购

本文介绍了北非地区油田地面项目中火炬应用情况,鉴于北非地区处于沙漠地带,地广人稀,工业欠发达,能源价格较低,该地区的油田排放方式,首先选用冷排放系统,这是造价最低的一种方式,其他选用的方式依次为:燃烧坑、地面火炬、高架非无烟火炬、高架无烟火炬。     

油蒸气回收装置中活性炭脱附性能研究

采用BP1240和GH-16A活性炭进行油蒸气脱附实验,考察脱附过程中温度、真空度和吹扫空气流量对活性炭脱附性能的影响.实验结果表明,①低压高温使活性炭脱附率升高,考虑到工业设备成本、运行费用及活性炭热效应,建议工业应用活性炭脱附压力在8～10 kPa,脱附温度不宜高于80℃.②在同样的温度、压力下,动态脱附率远低于静态脱附率.③真空脱附辅以空气吹扫有利于加快脱附速度和提高解吸率.但是在实际应用中,应结合实际情况来确定气体体积流量,以防大量的空气造成回收蒸气的体积分数下降而影响吸收环节的效率.     

炼油装置停工检修密闭吹扫的实践

受炼油企业生产特性影响,炼油装置停工检修过程中会产生较多废气、污水和污油,如果不能实现密闭吹扫,将不能满足日益严格的环保要求。中国石油化工股份有限公司广州分公司炼油装置停工检修中,通过分析影响密闭吹扫因素,完善密闭吹扫措施,如增加退油、退水流程,增加柴油循环清洗,统筹安排装置停工顺序,控制蒸汽、氮气消耗量,控制停工过程火炬气排放量及温度,制订量化指标,控制污水、污油产生量,合理调配污水、污油储存能力等,成功实现了停工过程的密闭吹扫,保证了达标排放,满足了环保要求。     

化工项目自拆卸式火炬的施工

福建炼油乙烯项目的火炬系统包括化工、炼油、芳烃和酸性气四套火炬,由同一座塔架支撑,采用自拆卸式高架捆绑火炬技术。文章就项目火炬系统的组成、施工难点及注意事项等进行介绍,并提出了以下几点建议:火炬塔架杆件出场前应分段预组装,到现场后进行整体卧组;火炬筒体尽量不采用现场制作;严格保证火炬筒体预装精度;进行筒体顶升前要做好各项调试工作;火炬塔架高空障碍灯滑轮组尽量采用全封闭设计。     

催化裂化装置环保停工措施及效果

催化裂化装置在停工过程中会产生较多的污油、污水、废气、粉尘、噪音等污染源,同时随着环保压力的增加,停工吹扫难度也在逐渐增加.某公司80×104 t/a重油催化装置通过对环保停工进行可行性分析,提出和完善环保停工措施,包括优化和完善装置流程,停工不放火炬,合理规划污水排放等,最终首次实现了催化装置环保停工.     

一种变组分气体流量计的研究

针对干气、驰放气、火炬气等类型的气体组分变化快的特性,易引起标准状态下密度不稳定的问题,无法像稳定的气体那样,采用温度压力补偿的方法完成质量流量的测量。采用涡街流量传感器测量该种气体工况条件下的体积流量,再用旋涡发生体前后的压差,计算工况条件下的流体密度,并在正压法空气流量标准装置上进行全量程范围内质量流量校准,达到±0.5%MV准确度。现场运行证明:该方法简单可靠,成本比科氏力质量流量计方法低很多。     

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。     

大型硫黄装置液硫池废气回收技术应用分析

按照新标准要求,硫黄回收装置二氧化硫排放浓度应小于400 mg/m^3,为此选择了克劳斯循环处理技术回收液硫池废气,从而降低装置烟气二氧化硫的排放浓度。装置新增1台空气加热器,将燃烧空气加热至140℃,降低废气对主燃烧炉温度的影响,避免含硫废气堵塞主燃烧炉风线;新增了联锁系统,在克劳斯系统异常停车工况,废气入主燃烧炉切断阀和中压蒸汽切断阀联锁关闭,以保证系统的本质安全。测试数据分析表明,克劳斯系统、加氢系统运行稳定,催化剂床层温度、硫比值数据、急冷塔出口气氢含量、急冷水pH值等硫黄单元工艺参数未见异常。硫黄单元在80%、100%负荷工况下,烟气二氧化硫减排超过100 mg/m^3,减排幅度达到50%。     

常减压装置停工过程实现密闭吹扫的措施与效果

常减压装置的设计以前很少专门考虑密闭吹扫,随着装置日益大型化,停工吹扫难度也进一步加大。某公司常减压装置首次停工时,分析了实现密闭吹扫的关键点,通过完善密闭吹扫流程;落实密闭吹扫废气、废水、废油的后路和排放条件;核实并增加密闭吹扫油气的冷却能力;新增机泵和改造流程保证密闭吹扫废水、废油的外送能力;增加柴油循环清洗;高硫部位实施除臭钝化等措施,成功实现了停工过程的密闭吹扫,整个停工现场达到无乱排、无乱放、无异味。停工后所有设备和管线吹扫得非常干净,看不到存油,为实现环保停工摸索出了一条新路。     

石油化工厂高架火炬的安全距离探讨（二）

较详细地论述了石油化工厂高架火炬设计的三种计算方法。通过举例计算结果的比较分析,推荐其中的国内有关设计人员探讨性研究的一种火炬筒体当量高度及其与安全距离关联的计算方法及图表;探讨了火炬产生的噪声标定及控制,烟气扩散及其中有害物质最大落地浓度,及其距离的计算方法,建议了火炬设计采用的辐射热强度值等基础数据、高架火炬及火炬气管道的布置。     

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。     

适用于高/低压放空的新型火炬点火系统

针对现有火炬点火系统在高/低压放空工况下点火成功率较低的问题进行分析研究,结合现场运行经验,通过在取气管路上增加一路设有限流孔板的点火管线,在火炬筒体与火炬头连接位置下1 m处增加一路点火取气管线,提出了一种适用于瞬时放空量较大(高压)及瞬时放空量较小(低压)两种极端工况的自动点火系统。该点火系统保证了采气站场放空的安全性、可靠性且能满足环保要求,已在一些新建气田集输工程中推广应用,应用前景广泛。