CN201284088Y - 移动撬装式油罐挥发气自动化回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种移动撬装式油罐挥发气自动化回收装置。包括主管路、压力变送器、气动球阀、气囊、油水分离器、天然气压缩机、三通阀及相关管接头，主管路上连通有N个原油储罐，所述的主管路上连通有压力变送器、气囊，在压力变送器前部的主管路上连通有收气管路，收气管路上连通有收气安全阀、微压呼吸阀、气动球阀，在收气管路前部主管路上连通有油水分离器、天然气压缩机；采用高精度集成化、自动化控制，实现对大量的原油挥发气加以回收，减少了油罐顶挥发天然气跑损量及挥发出的天然气对大气的污染；设置有安全气囊和安全阀，罐内压力下降造成负压时对罐体进行补气，防止罐内形成较大的负压而破坏罐体；提高了回收过程中的稳定性和安全性，可广泛应用于石油工业油罐气体挥发回收再利用。

Description

移动撬装式油罐挥发气自动化回收装置

技术领域

本实用新型涉及一种气体回收装置，特别涉及一种石油工业油罐气体挥发回收再利用的移动撬装式油罐挥发气自动化回收装置。

背景技术

原油在集输过程中，大量的原油挥发气从原油储罐顶部直接排放到大气中，同时挥发气携带出部分轻烃，散落在外易造成人员伤亡事故，同时还潜在着火灾的危险性，不能达到安全生产的要求；另一方面，排放到大气中的挥发气，既造成环境污染，又浪费了大量能源，造成较大的经济损失。而在回收挥发气体过程中，油罐的压力如果过高会造成鼓罐，压力过低造成瘪罐对储油罐体造成破坏；为了避免形成鼓罐或将油罐抽瘪等安全事故发生，生产管理和操作人员经常要对系统进行整体维护，造成大量的油气损耗，而且系统维护繁琐，维修成本较高。

传统的大罐回收装置普遍采用皮囊结构，通过气包的位置变化信号来控制压缩机的运行，存在着自动化程度低，受环境干扰，刮风、下雨等会直接影响到行程开关的正常运行，导致压缩机不正常启停等不足。

针对上述问题，目前，广泛采用差压变送器，接触器和电接点压力表等替代气包，但由于压缩机启动频繁，压缩机与油泵的磨损都很大，大大减少了设备的使用寿命，而且压力波动大，经常造成差压变送器的损害，同时对管网出口压力波动也很大。

为了克服上述缺点，采用PLC与变频器相结合的方案也有问世，但设备造价高，当设备出现故障时，要在现场分析判断，经常修改PLC程序，给设备的维护造成了极大的不方便。还有采用PID自整定调节仪、报警仪和变频器相结合的方案，虽然改善了运行工况，但没有集成安全阀和气囊，尤其对于液位变化幅度较大的储罐，则容易造成负压，缺少安全控制。

综上所述，目前，对于石油工业油罐气体挥发回收再利用的回收装置研究主要解决的问题是：

1.偏远井区储油罐所在地自然条件较差，难以形成稳定的气象条件；

2.井区内储油罐本体容积较小，且设备陈旧老化，技术改造难度大；

3.长时间稳定连续的实现和工况条件的稳定控制；

4.在油罐内原油液位快速变化的同时，防止出现油罐内压力剧烈变化；

5.解决油罐挥发气易燃易爆、仪器设备防护和自动控制的问题，实现密闭处理工艺；

6.由于油罐挥发气为混合气体，必须加以分离，实现能源的有效利用和可持续发展。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术问题而提供一种节约能源，减少环境污染，实现对大量的原油挥发气加以回收的移动撬装式油罐挥发气自动化回收装置。

本实用新型采用的技术方案：一种移动撬装式油罐挥发气自动化回收装置，包括主管路、压力变送器、气动球阀、气囊、油水分离器、天然气压缩机、三通阀及相关管接头，主管路上连通有N个原油储罐，所述的主管路上连通有压力变送器、气囊，在压力变送器前部的主管路上连通有收气管路，收气管路上连通有收气安全阀、微压呼吸阀、气动球阀，在收气管路前部的主管路上连通有油水分离器、天然气压缩机。

所述的天然气压缩机之后的主管路上连通有三通阀，三通阀通过集气管路连通气囊，气囊上设置有压力变送器。

所述的压力变送器与气囊之间的主管路上连通有补气管路，补气管路上连通有气动球阀、补气安全阀。

所述的收气安全阀连通意外收气管路，意外收气管路及收气管路的另一端连通通往挥发气回收管网的主管路。

所述的收气管路上连通有放空管路，放空管路上连通有气动球阀。

本实用新型所具有的积极有益效果：

1.采用高精度集成化、自动化、简单化、安全化控制，解决了油罐挥发气的问题，实现对大量的原油挥发气加以回收，不仅增加了油田的天然气产量，又节约了资源，减少了油罐顶挥发天然气跑损量及挥发出的天然气对大气的污染，有效保护环境；

2.可防止开口油罐和火种的接触，减少了油罐火险因素，增加了油气集输站的安全；

3.设置有安全气囊和安全阀，安全气囊使油罐排油时，罐内压力下降造成负压时对罐体进行补气，特别是液位变化范围大的油罐，以防止罐内形成较大的负压而破坏罐体；安全阀可对气动阀出现故障时对系统起到安全保护作用，提高了在整个回收过程中的稳定性和安全性，始终能够保证罐内压力处于设定的安全值变化范围内，降低了危险程度；

4.运行平稳、工作安全可靠，便于运输、安装，维护方便，可广泛应用于石油工业油罐气体挥发回收再利用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

参阅图1所示，一种移动撬装式油罐挥发气自动化回收装置，主要包括主管路1、收气管路2、补气管路3、压力变送器4、气动球阀5、补气安全阀6、气囊7、压力变送器8、收气安全阀9、气动球阀10、微压呼吸阀11、气动球阀12、油水分离器13、天然气压缩机14、三通阀15、集气管路16、意外收气管路17、放空管路18及相关管接头等零器件；其主管路1上连通有N个原油储罐，设置并连通有压力变送器4、气囊7，在压力变送器4与气囊7之间的主管路1上连通有补气管路3，补气管路3上设置并连通有气动球阀5、补气安全阀6；在压力变送器4与补气管路3之间的主管路1上连通收气管路2的一端，收气管路2上设置并连通有收气安全阀9、微压呼吸阀11、气动球阀12，收气安全阀9连通意外收气管路17，意外收气管路17及收气管路2的另一端连通通往挥发气回收管网的主管路1；在收气管路2前部的主管路1上设置并连通有油水分离器13、天然气压缩机14，在天然气压缩机14之后的主管路1上设置并连通有三通阀15，三通阀15通过集气管路16连通气囊7，气囊7上设置有压力变送器8；所述的收气管路2上还连通有放空管路18，放空管路18上设置并连通有气动球阀10。

本实用新型的工作原理：

在储油罐挥发气采集管道内安装压力变送器，将测得罐内的压力信号传送给变频器，当罐内的气体逐渐挥发致使罐内压力达到所设定的值，变频器根据压力的大小来开启、调控、关闭压缩机，以防止储油罐内的压力过大，造成储油罐体的破坏。同时为了防止在排油后，罐内形成较大的负压，对储油罐体造成破坏，设置有安全气囊，当罐体的负压达到设定值后，变频器将控制打开安全气囊与储油罐的气动阀门，给储油罐进行补气，从而保证储油罐内的压力在安全范围内。

本实用新型的实施步骤：

通过挥发气采集管网，将收集到的挥发气传输至装置入口，经压力变送器4监测罐内压力，来决定是否抽气还是向罐内补充气压，装置内通过管道将压力变送器4、微压呼吸阀11、气动球阀12、油水分离器13、天然气压缩机14、三通阀15、气囊7、气动球阀5、补气安全阀6、收气安全阀9、气动球阀10连通在一起，这些装置统一安装在撬装平台上，不需再在现场进行连接。

通过天然气压缩机14变频器采集到压力变送器4的压力值，控制压缩机抽气频率，即抽气量的大小。

当压力变送器4≧0.5Kpa，压力变送器8<1.5Kpa时，变频器控制气动球阀12开启，三通阀15关闭，气动球阀5关闭，气动球阀10关闭，对气囊7进行补气。

当压力变送器4≧0.5Kpa，压力变送器8≧1.5Kpa时，变频器控制气动球阀12、三通阀15开启，气动球阀5关闭，气动球阀10关闭，进行挥发气的回收。

当压力变送器4<0.35Kpa时，变频器控制气动球阀12关闭，三通阀15关闭，气动球阀5关闭，气动球阀10关闭停止挥发气的回收，天然气压缩机14停止工作，为了减少或避免压缩机反复启停，通过控制压缩机的频率，减少抽气量，应控制在压力变送器4≧0.65Kpa以上工作。

当压力变送器4<0.05Kpa时，变频器控制气动球阀12关闭，三通阀15关闭，气动球阀5开启，气动球阀10关闭，向油罐内补气。如气动球阀5故障，则达到补气安全阀6阀值动作点压差大于1.3Kpa时，补气安全阀6打开，向油罐内补气。

当微压呼吸阀11故障或气动球阀12故障时，压力变送器4≧1.5Kpa时，达到收气安全阀9阀值动作点，收气安全阀9打开，变频器控制三通阀15开启，气动球阀5关闭，气动球阀10关闭，开始收气。当排除故障后，可手动复位收气安全阀9。

当天然气压缩机14故障时，变频器控制气动球阀12关闭，三通阀15关闭，气动球阀5关闭，开启气动球阀10，将挥发气排至火炬放空管路18，减小安全隐患。

Claims (5)

1.一种移动撬装式油罐挥发气自动化回收装置，包括主管路、压力变送器、气动球阀、气囊、油水分离器、天然气压缩机、三通阀及相关管接头，主管路上连通有N个原油储罐，其特征在于所述的主管路(1)上连通有压力变送器(4)、气囊(7)，在压力变送器(4)前部的主管路(1)上连通有收气管路(2)，收气管路(2)上连通有收气安全阀(9)、微压呼吸阀(11)、气动球阀(12)，在收气管路(2)前部的主管路(1)上连通有油水分离器(13)、天然气压缩机(14)。

2.根据权利要求1所述的移动撬装式油罐挥发气自动化回收装置，其特征在于所述的天然气压缩机(14)之后的主管路(1)上连通有三通阀(15)，三通阀(15)通过集气管路(16)连通气囊(7)，气囊(7)上设置有压力变送器(8)。

3.根据权利要求1或2所述的移动撬装式油罐挥发气自动化回收装置，其特征在于所述的压力变送器(4)与气囊(7)之间的主管路(1)上连通有补气管路(3)，补气管路(3)上连通有气动球阀(5)、补气安全阀(6)。

4.根据权利要求1所述的移动撬装式油罐挥发气自动化回收装置，其特征在于所述的收气安全阀(9)连通意外收气管路(17)，意外收气管路(17)及收气管路(2)的另一端连通通往挥发气回收管网的主管路(1)。

5.根据权利要求1所述的移动撬装式油罐挥发气自动化回收装置，其特征在于所述的收气管路(2)上连通有放空管路(18)，放空管路(18)上连通有气动球阀(10)。

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