北京创新轮膨胀制冷式油气回收系统技术方案.doc

300m3/h涡轮膨胀制冷油气回收项目
延长集团成都中心油库油气回收技术方案
1.1 工艺流程和消耗定额
1.1.1 工艺流程概述
1.1.1.1 规模和操作时数
每小时最大处理混合油气300m3，弹性范围25%～100%，每天运行8小时。
1.1.1.2 装置组成
装置主要由原料气压缩、冷凝系统及气体制冷系统组成，包括配套的电气和自动化系统。系统原理图见图1.1-1
压缩机
冷箱
透平
M
放空
回储油罐
分油器
· · ·
·

·

F
变频器
纯化器
油车
气泵
缓冲气罐

图1.1-1 基于涡轮膨胀制冷的油气回收系统原理图

1.1.1.3 工艺流程说明
混合油气通过管道输送至带变频器的油泵，通过油泵增压后，进入冷箱。混合油气进入冷箱后直接进入第一级换热器，冷却到一定温度后，将冷凝水去除成为干燥气体，再进入二级换热器继续冷却到约-90℃后成气液混合物。该混合物在分离器中进行油气分离，液体出冷箱后返回储油罐，气体经过主换热器回收冷量后排出冷箱，放入大气。系统的冷量由带回热的空气涡轮膨胀制冷循环提供（蓝色部分，含压缩机、纯化器、膨胀机，换热器组，缓冲气罐等）。

1.1.1.4 原料和动力
1) 原料
装置处理的原料为汽油油气和空气的混合气体，来自汽油装车的密闭收集系统。根据研究结果，混合气体中油气的体积含量一般在20％～25％之间。本方案按油气含量21.4％设计，具体组成见表1.1-1。
表1.11 混合油气组成
组 成
分子分率
组 成
分子分率
组 成
分子分率
Air
0.786
Nc4H10
0.053
C2H6
0.014
C2H6
0.006
Ic5H12
0.03
CO2
0.002
C3H8
0.033
Nc5H12
0.014

Ic4H10
0.048
C6H14
0.014

2) 动力
装置动力全部来自电力。电功率380V/50Hz，165.1kW。
1.1.1.5 产品
产品为回收的凝析油。油气含量在21.4％，每小时处理300m3混合油气的工况下，每小时产量为173kg/h（4L/min），总烃回收率为97%（wt）。
1.1.2 物料平衡说明
物料平衡详见表3.22物料平衡表。
表1.12 物料平衡表
油气进料
(kg/h)
回收油
(kg/h)
尾气
(kg/h)
总烃回收率
(wt%)
排放浓度
(g/m3)
483.6
173
310.8
97
21.3

1.1.3 工艺消耗定额
1) 电
以油气浓度21.4%，处理300m3/h气体为例，装置用电情况见表3.23。
表1.13 用电负荷表
用电设备
用电负荷kW（轴）
原料气油泵
3.6
空气压缩机
120
自动化
1.0
照明
0.5
小计
125.1

1.2 界区内公用工程设施
本回收装置正常生产时仅需要外界提供电力，不需要水、汽、风。
1.3 “三废”排放与预处理
1.3.1 废液及废水
本装置正常生产不产生废液和废水。
1.3.2 废气
经处理后的混合油气达到《储油库大气污染物排放标准》（GB20950-2007）。
2 自控方案与信息控制系统
2.1 控制系统
控制系统采用PLC，重要的工艺参数（温度、压力等）在PLC中显示，所有工艺过程的控制采用逻辑控制，如压缩机的运行，废气的排放等。PLC带有RS485接口，可以同其它控制系统进行通讯。PLC控制系统布置在现场控制室或仪表保护箱内，如有条件可以对控制室或仪表保护箱采用正压通风。
2.2 自控仪表设备选择
所有仪表均采用隔爆仪表（包括PLC设备），并根据危险区域划分，布置可燃气体探头，并在在PLC中显示，由PLC向现场仪表供电。
3 电气部分
3.1 范围
本装置电气部分包括动力配电、照明及防雷防静电接地。
3.2 电源情况及负荷等级
本装置负荷等级为三级负荷，单回路供电即能满足用电要求。由于用电容量不大，不设置单独的变配电设施，供电采用外引380/220V低压电源。
3.3 供电方案
装置设防爆动力照明配电箱一台，负责向装置内的低压负荷供电。低压侧采用放射式配电。
3.4 配电电压等级的选定
1) 低压电动机 380V
2) 照明系统 380/220V
3) 控制回路 220V
3.5 电气配置
1) 380/220V带电导体为三相四线制，采用TN－S系统接地型式；电气设备由防爆动力照明配电箱和可变程序控制器（PLC）控制。
2) 根据电动机功率以及工艺要求，电机的起动为变频软起和直接启动两种。
3.6 配电及线路敷设
1) 装置供电系统均采用电力电缆放射式配电。
2) 电动机一般为现场控制，重要电机根据工艺要求设变频或联锁控制。
3) 装置内配电电缆采用电缆梯架敷设方式。
3.7 照明
场区内各设施根据其环境特征选择防爆金卤照明灯具，并设置2套应急照明。
3.8 防爆、防护等级
装置电气设备的防爆等级为dⅡBT4，电气设备的防护等级为IP54。
3.9 防雷、防静电及接地
1) 在防爆动力照明配电箱低压电源进线处电源侧设电涌保护器。
2) 作为装置的防雷、防静电接地，装置内的工艺设备和管道均与装置的金属构架有可靠的金属连接，装置的金属构架与接地网（接地极组）相连。
3) 3）接地极采用50×50×5镀锌角钢，接地线采用40×4镀锌扁钢。
4) 凡正常不带电，而当绝缘破坏有可能呈现电压的一切电器设备金属外壳均作可靠接地。
5) 本设备采用三相四线制（TN-S）接地方式，其专用接地线（PE线）的截面规定为
当相线截面≤16mm2时，PE线与相线相同。
当相线截面为16～35 mm2时，PE线为16 mm2。
当相线截面大于35mm2时，PE线为相线截面的一半。
6) 电气工作接地、保护接地、防雷防静电接地、仪表及电信号系统接地相互连接组成接地网，接地电阻不大于4Ω。
4 原材料、辅助材料
4.1 主要原材料、辅助材料
原料为汽油装车台收集的混合油气，详细性质见1.1.1.4原料和动力。
4.2 供应方案选择
混合油气通过管道由装车台输送至油气回收装置。
5 平面布置
装置为撬块结构，净占地面积约为3×12=36平方米，考虑到现场维护，应预留50平方米。
6 电缆铺设
项目
规格
数量
动力电缆
3*120+1*70
1
动力电缆
3*4
1
配电电缆
3*2.5
1
通讯电缆
RS485
1
7 回收油罐
用户预埋5立方米沉淀罐，其他配套液位计和输油泵用户提供。

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北京世纪兴石化设备有限公司