А.С. Михайлов
Генеральный директор СП «Баштекс»
Экологические проблемы, которые носили локальный характер, приобрели значение общемировой проблемы. Наша общая задача – сделать все от нас зависящее, чтобы влиять на ситуацию на местном уровне.
Известно, что технологические процессы добычи, внутрипромыслового сбора, транспортировки, подготов¬ки и переработки нефти неизменно связаны с испарениями углеводородов, которые, попадая в атмосферу, оказывают вредное воздействие на растительность, животный мир и здоровье лю¬дей.
Расчеты и измерения, выполненные различными исследователями, показывают, что испарения из резервуаров весьма значительны и в зависимости от свойств нефти и газа, технологии сепарации и подготовки колеблются от 0,2 до 1 % от объема нефти, проходящей через нефтепарки, а, следовательно, потери от испарения по России составляют 0,8 – 4 млн. тонн.
Существуют различные технологии сокращения потерь из резервуаров, но наиболее эффективной среди них, по мнению многих специалистов, является технология с использованием установок улавливания легких фракций (УЛФ).
Состав системы УЛФ.
Система УЛФ включает в себя газовое пространство резервуаров, газоуравнительные трубопроводы, соединяющие между собой газовое пространство резервуаров и установки УЛФ с блоком автоматики, напорные газопроводы до потребителя, подземные конденсатные емкости с насосами откачки и буферные емкости на приеме и выкиде установки УЛФ со средствами КИП и А. Указанная система УЛФ позволяет поддерживать заданное избыточное давление в газовой среде резервуаров.
Система УЛФ позволяет полностью исключить потери нефти от «больших» и «малых» дыханий резервуаров, исключает попадание кислорода в газовую среду резервуаров, что, в свою очередь, снижает коррозию крыш резервуаров, подключенных к системе УЛФ.
Газоуравнительные и напорные трубопроводы выполнены с уклоном 1:100 в сторону буферных емкостей. В результате такого монтажа конденсат, который выпадает в трубопроводах, по нижней образующей труб стекает в буферные емкости, оснащенные средствами КИПиА. При переполнении указанных емкостей в операторной загорается аварийная сигнализация. При достижении верхнего уровня жидкости насос автоматически включается и откачивает жидкость в систему подготовки нефти. При достижении нижнего уровня насос автоматически выключается.
Принцип работы установки УЛФ.
Выделившиеся испарения перераспределяются между резервуарами по трубопроводам газоуравнительной системы, а излишки через емкость, в которой освобождаются от капельной жидкой фазы, поступают на прием технологического блока установки улавливания легких фракций.
При достижении давления на приеме 70 мм водяного столба по сигналу от датчика входного давления автоматически включается компрессор, который компримирует испарения и по напорному трубопроводу, через клапаны, расходомер и обратный клапан нагнетает по трубопроводным коммуникациям потребителю.
При понижении давления на приеме до 30 мм водяного столба компрессор останавливается. Если давление продолжает снижаться, открывается подпиточный клапан и испарения по линии, соединяющей напорный трубопровод с емкостью, обратным ходом начинают поступать по трубопроводам газоуравнительной системы и в газовое пространство резервуаров, обеспечивая в них избыточное давление, что исключает поступление атмосферного воздуха через дыхательные устройства.
При повышении давления в газовом пространстве до исходной величины включение компрессора повторяется.
Конденсат, накопившийся в емкости и конденсатосборнике, на выкиде технологического блока сливается в дренажную емкость и из нее откачивается насосом на нужды технологии нефтепарка.
Примечание: в случае необходимости компремирования углеводородных испарений из других емкостей и аппаратов, задействованных в технологическом процессе, в программу работы установки вводятся пусковое давление, давление остановки, пределы изменения производительности и другие параметры в соответствии с режимом эксплуатации конкретного объекта.
На установке УЛФ для откачки газа используются ротационные компрессоры со скользящими лопатками. Материал, из которого изготовлены лопатки, стоек к воздействию большинства газов, улавливаемых установкой. В компрессорах данного типа имеется всего три изнашивающиеся части: уплотнение, подшипники, лопатки. Только они подлежат замене. Компрессоры со скользящими лопатками не предназначены для сжатия жидкости, поэтому жидкость должна быть отделена от газа до поступления в компрессор.
Компрессор имеет систему смазки, что значительно снижает трение лопаток, подшипников и улучшает герметичность сальниковых уплотнений. Система смазки представляет из себя масляный лубрикаторный насос с приводом от вала компрессора с системой маслораспределения по точкам смазки. В зависимости от марки компрессора количество точек смазки может колебаться от 3 до 7.
Установка оснащена:
- датчиками входного давления с пределами измерения 0 – 250 мм в. ст.;
- датчиком температуры в помещении,
- датчиком температуры газа на выкиде,
- датчиком давления газа на выкиде с пределом измерения 0-21 атм.
В зависимости от типа установки расход откачиваемого газа измеряется диафрагменным расходомером или же турбинным расходомером. На установках устанавливаются выключатели по высокой температуре и давлению, датчики загазованности в помещении и датчики наличия Н2S, оба датчика настроены на срабатывание при достижении загазованности в помещении установки 20% нижнего предела взрываемости.
На установках УЛФ устанавливаются вентиляторы, которые автоматически включаются при повышенной загазованности или повышенной температуре.
На установках последних модификаций с целью более точного учета откачиваемого газа установлены ротационные счетчики на подпиточной линии.
Блок управления установки УЛФ состоит из 2-х самостоятельных блоков:
- силовой блок, в котором находится основной выключатель установки и предохранители;
- блок автоматики, где расположен компьютер установки фирмы «Моdiсоn», блоки аварийной сигнализации и информационный дисплей «Spectrum».
На передней панели блока управления установки УЛФ расположены сигнальные лампы световой сигнализации, по которым определяется состояние установки УЛФ на текущий момент, информационный дисплей типа «Spectrum 120», выключатель с символами «Вкл-Выкл» (ОN/ОFF). Некоторые блоки управления могут быть также дополнены кнопкой для сброса аварийного сигнала с символом «MANUAL RESET» (Ручной сброс). В момент подачи напряжения на установку УЛФ и включения главного выключателя на панели силового блока, на блоке управления должна светиться лампа зеленого цвета с символом «РОWER ОN» (Питание ВКЛ), а на дисплее «Spectrum 120» высвечивается полное меню.
Эффективность работы системы УЛФ.
В институте проблем нефтехимпереработки АН Республики Башкортостан была проведена сравнительная оценка уровня загрязнения атмосферы в результате внедрения различных технологий. Сравнительная оценка выполнена по принципу нормирования (приведения массы к эквивалентной массе диоксида серы) который используется в расчетах индекса загрязнения атмосферы (ИЗА):
