天然气净化厂火炬系统设计研究

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1、第43卷第5期当代化工Vo]．43．NO．52014年5月ContemporaryChemicalIndustryMay，2014天然气净化厂火炬系统设计研究孙一伦(中石化1【程建设有限公司，北京100101)摘要：天然气净化厂火炬系统的设计与普通炼油厂火炬系统设计有所不同。天然气净化厂中的放空火炬气含硫量高、放空温度低。而且目前中石化所建设的净化厂项目均要求装置轮番检修，即火炬系统不能停工，对设计提出了新的课题和要求。关键词：天然气净化厂；火炬系统；检修；高含硫；低温放空中图分类号：TE624文献标识码：A文章编号：1671—0460(

2、2014)05—0822—04DesignoftheFlareSystemofNaturalGasPurificationPlantsSUNYi．1un(SinopecEngineeringIncorporation，Beijing100101，China)Abstract：Theflaresystemdesignofnaturalgaspurificationplantsisdiferentfromordinaryrefineries．Theflaregasinnaturalgaspurificationplantshashighsul

3、furcontentandlowtemperature．AndcurrentpurificationplantsconstructedbySinopecGrouprequiredevicemaintenanceinbatches，namelytheflaresystemcannotshutdown，whichwillproposenewdesignissuesandrequirements．Keywords：Naturalgaspurificationplant；Flaresystem；Maintenance；Hi【ghsulfurcon

4、tent；Lowtemperature对目前国内所建设的天然气净化厂项目进行分(1)首先在火炬管道材质选择方面选择抗硫化析。净化厂内火炬系统的设计与普通炼化装置配套氢腐蚀的材质，防止硫化氢腐蚀管道。的火炬系统有很多不同，主要为以下几点：(2)根据SH3009的要求，要求装置内低发热a、净化厂放空气体放空量大、含硫量高、低压值低于7880kJ／Nm的放空气体必须经过热值调整放空气体热值低不易燃烧完全。后(调整后热值需高于7880kJ／Nm)方能排入火b、净化厂内装置的检修原则为轮番检修，即不炬系统。同时设计专门的酸性气火炬头，加入燃料能全厂

5、同时停工检修。因此作为安全手段的全场火气伴烧的同时扩大火炬头的直径，降低火炬头处放炬放空系统不能全系统停工检修。空气体排放的马赫数”。。以能达到更好的燃烧效果。c、净化厂放空气体的温度低。达到环保及安全方面对于燃净率及硫化氢、二氧化针对上述问题，在净化厂项目的火炬系统设计硫落地浓度的要求。中，一一进行了解决。在设计中，根据SH3009第8．2．5条规定，处理酸l生气体的火炬头出口马赫数宜小于等于0．2。在计1放空气体放空量大、含硫量高、低算火炬头有效截面积时，高压火炬放空气体的热值压火炬放空气体热值低问题较高一般在计算中马赫数选用0．2即

6、可。低压火炬净化厂火炬放空系统一般来说选取原料气进料放空气体热值较低，在计算中一般会降低火炬头处线紧急关断、原料气全部放空工况作为最大放空量放空气体排放的马赫数(不大于0．1)，以便使之燃工况(有极个别情况在仪表故障时候的瞬时放空量烧的更加完全。在确定正确的马赫数后，根据可能更大)。放空气体组成为未净化的天然气，放空SH3009第8．2．8条规定对火炬头有效截面积进行计量大、含硫量高。一般的炼油厂酸性气火炬设计中算。计算方法如下。虽然含硫量也比较高、但是放空酸性气的量比较小，火炬头出口有效截面积应按式(1)计算。火炬的处理能力较低，火炬头

7、很小，无法直接应用●一一I，于净化厂。因此在设计中我们只能参照炼油厂酸性A=3．047×10××．f(1)pMV尼气火炬，采用了如下措施进行进行设计。收稿日期：2014-03一lO作者简介：孙一伦(1981一)，男，辽宁抚顺人，工程师，2004年毕业于辽宁石油化工大学油气储运专业，研究方向：石油化工设计。E-mai]27768761@qq．com。第43卷第5期孙一伦：天然气净化厂火炬系统设计研究823式中：一火炬头出口有效截面积，m；在计算时，可以参照SH3009的第8_3条计算方—排放气体的质量流量，kg／h法进行计算。P—操作条件下

8、气体密度，kg／m一火炬头出口马赫数；火焰产生的热量按式(2)计算。丽—非放气体的平均分子量；—非放气体的绝热指数；Qf=2．78x10q(2)z}放气体的温度，K。式中：～火焰产生的热量，w