天然气处理特点

作者:安全管理网 来源:安全管理网 点击:  评论: 更新日期:2016年10月06日

 石油行业(或称油气开采业)是由地质勘探、钻井、试油、采油(气)、井下作业、油气集输、处理、储运及工程建设等诸多生产环节构成的一个产业体系的总称。该行业的特点集中体现为作业条件苛刻,原料、中间品和最终产品为易燃、易爆物质甚至有毒以及生产工艺复杂等。

    天然气处理过程的原料气来自集气管网,商品气经输气管道送往用户,其特点为:

    (一) 作业条件比较苛刻
    (1) 生产过程的介质中含有腐蚀性物质和有毒物质。如前所述,有的天然气在未经处理前常含有某些对集输和处理安全生产不利的腐蚀性物质,例如H2S、C02、有机硫化物和地层水中的氯离子等。这些腐蚀性物质对设备和管线金属材料的腐蚀作用以及对人体的严重危害作用,使处理过程的生产设施和人身安全面临巨大危害。
    (2) 天然气中含有饱和水,为腐蚀作用的发生和水合物的形成提供了条件。天然气处理过程中由于温度降低或压力升高而会析出液态水,因而为H2S、CO2对金属材料的腐蚀提供条件,并会形成天然气水合物,堵塞设备和管线。
    (3) 天然气属于易燃、易爆物质。天然气是可燃气体混合物,生产过程中出现泄漏就可能引发燃烧事故。如果外界空气进入设备和管线内,或外泄的天然气在密闭或不通风的作业空间与空气形成一定比例(爆炸极限范围之内)的混合物,遇火就会燃烧爆炸。此外,天然气密度比空气小,泄漏后很易向周围空间扩散。
    (4) 生产过程多为高压、高温或低温并且连续化。来自集气系统的天然气多为高压,为了充分利用天然气的压力能,减少处理过程生产设施的尺寸和占地面积,通常都使处理过程在较高压力下运行。高压使得设备和管线内压爆炸事故的可能性和危害性加大。采用低温法脱油脱水或回收天然气凝液时,低温也使得设备和管线内压爆炸事故的可能性和危害性加大。
    此外,天然气处理过程通常均为连续化生产。
    () 原料气来源分散
    工程建设和生产运行管理地域范围大,不同生产设施之间在工作状态和参数上紧密相关。
    (1) 集气管网覆盖整个气田产气井,集气站场在管网上分散设置。处理过程的的原料天然气来自气田集气管网。由于集气管网覆盖整个气田产气井,集气站场又在管网的有关点上分散设置,因而给集气和处理工程的建设和生产运行带来一定困难。
(2)不同生产过程之间紧密相关和相互影响,要求各过程间协调一致。
天然气集气和处理过程的工作对象为同一天然气物流,二者通过集气管网紧密相连,故在工作参数、运行状态、安全生产等方面彼此关联和相互影响,集气过程能否正常运行和达到预期要求是实现处理过程正常运行和达到预期要求的必要条件。例如,集气管网在生产运行中发生波动或事故,就会对处理过程产生不利影响。。因此,对各个生产过程的协调一致有着较高的要求。
    () 事故危害性大,影响范围广
    1. 事故危险危害性大
    由于集输和处理过程中的天然气压力高、气量大,一旦设备和管线爆破,将会对厨围环境形成很强的冲击破坏作用。爆破时外泄的天然气遇火还会发生燃烧、爆炸等后续危险事故。而且,天然气的热值较高,发生燃烧时的高温辐射作用较强,爆炸时的压力也较高。当含H2S的天然气因事故外泄时,还会引起人体急性中毒事故。H2S燃烧后生成的SO2,当其在空气中达到一定浓度时,也能引起人体急性中毒。
    2. 事故影响范围广
    设备、管线发生爆破事故时大量外泄的天然气以及其中含有的有毒物质将会迅速向周围扩散,使事故危害范围扩大。除使生产设施受到损害,生产人员人身受到伤害外,还可能危及邻近地区居民的公共安全和影响自然环境的保护。
    因此,天然气处理过程具有高温(或低温)高压、易燃易爆、有毒有害等特点,生产连续化,工艺比较复杂,作业条件苛刻,属于高风险生产过程。
    由此可知,图1-2中天然气处理范畴的三相分离、脱硫脱碳(脱酸性气体)、脱水(脱油)、硫磺回收:尾气处理、天然气凝液回收以及其他装置或设施等的危险有害因素(有时简称危险因素)主要为火灾、爆炸、毒性,同时也存在噪声、高温或低温、触电、机械伤害、高处坠落等危害性。
    天然气处理厂生产装置或设施主要危险有害因素见表1-16。
1-16 天然气处理厂生产装置或设施主要危险有害因素

 

装置或设施名称
主要危险有害因素
气、液、水三相分离系统
脱硫脱碳装置
脱水(脱油)装置
硫磺回收及尾气处理装置
天然气凝液回收装置
凝析油稳定装置
火炬及放空系统
燃料气系统
净化气外输首站
液化石油气、稳定轻烃外输站
火灾、爆炸、毒性
火灾、爆炸、毒性、噪声
火灾、爆炸、毒性、噪声
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