[發明專利]一種液態乙烷管道中間泵站泄放介質安全處理系統與處理方法

在審

• 申請號: 202010311537.5
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111473253A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 陳俊文;湯曉勇;諶貴宇;顧華軍;郭艷林;楊帆;胡連鋒
• 申請（專利權）人: 中國石油工程建設有限公司;中國石油工程建設有限公司西南分公司
• 主分類號: F17D1/065
• 分類號: F17D1/065;F17D3/01
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉凱

本發明公開了一種液態乙烷管道中間泵站泄放介質安全處理系統與處理方法，所述液態乙烷通過液態乙烷管道輸送，所述液態乙烷管道上設置有進站截斷閥、出站截斷閥以及增壓泵，所述安全處理系統包括非計劃泄放處理系統、計劃性放空系統、回收系統和控制系統。本發明基于液態乙烷長輸管道泵站運行特點，結合常規油品管道中間泵站安全保護理念，針對乙烷回收經濟價值較好、泄放后溫度較低等特點，采取非計劃性泄放介質直接燃燒、計劃性放空介質高效回收的策略，建立兩套獨立的泄放介質處理模式，從而避免建設高壓儲罐接收非計劃性泄放介質，亦實現干線管存介質的高效回收。

技術領域

本發明屬于液態乙烷輸送技術領域，特別涉及一種液態乙烷管道中間泵站泄放介質安全處理系統與處理方法。

背景技術

隨著天然氣處理工藝發展和天然氣高效利用技術開發，天然氣中乙烷回收效率不斷提高，其長距離輸送技術亟待大力發展，以擴展應用范圍。乙烷產品作為天然氣附屬產品中摩爾質量較輕的一類，飽和蒸氣氣壓較高，臨界溫度約為32℃，臨界壓力約為4.5MPa，因此有條件以氣相或液相狀態進行單相輸送。相比氣態乙烷管道輸送方式，液態輸送具有管徑小、輸送效率高的顯著特點，適合乙烷產品規模化、管網化輸送。

在長輸管道運行過程中，中間泵站是常設的增壓站場。相比于其他站場，泵站的壓力保護點相對更多，也可涵蓋其他各類站場的安全保護功能。對于典型液體輸送管道，需要在泵站設置用于水擊泄放和泵后超壓保護的儲罐，以防止管道內部壓力超過設計壓力。例如原油或成品油管道，由于介質在進入管道輸送前基本實現了常壓穩定，因此儲罐按照常壓進行設計，滿足預期排入體積即可實現泄放和接收功能。

相比之下，液態乙烷為帶壓輸送介質，一般輸送壓力高于5MPa，以保持液相狀態；液態乙烷在泄放過程中，受泄放背壓影響(接近常壓)，可能產生極低的溫度(絕熱泄壓至大氣壓時，介質溫度約為-90℃)。同時，液態乙烷臨界壓力僅為32℃，若溫度超過該值，介質將進入超臨界區或氣相區，造成密度大幅降低，這也對儲罐安全存儲造成安全隱患。此外，除前述水擊超壓泄放和泵后超壓泄放，液態乙烷泵站還需要考慮露空管道停輸超壓泄放、上下游干線檢修放空等問題。

由于乙烷具有較高的經濟價值，應在充分考慮介質特性的基礎上，提出合理的泄放介質處理方案。

目前，尚無較為全面的液態乙烷泵站介質泄放安全處理的報道。相關專利201911098154.8提出了在線回收管道泄放乙烷的思路，即對泄放介質實時加熱并進行回收。由于管道中乙烷儲量一般較大，選擇高壓氣柜存儲氣相乙烷所需建設投資較高；另一方面，采用壓縮機對氣態乙烷加壓的方案進行槽車高壓介質回收，可能存在一定的運輸風險。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述存在的問題，為了進一步推動液態乙烷管道輸送技術發展，保障運行安全，提供一種液態乙烷管道中間泵站泄放介質安全處理系統與處理方法。

本發明的主要技術思路是基于液態乙烷長輸管道泵站運行特點，結合常規油品管道中間泵站安全保護理念，分別設置非計劃泄放處理系統、計劃性放空系統、移動式回收系統和控制系統。通過上述設置，根據計劃性放空和非計劃性泄放的操作特性和安全優先等級，結合經濟性考慮，以形成較為合理、可靠的液態乙烷中間泵站泄放介質安全處理系統與方法，從而既滿足液態乙烷在中間泵站的介質安全泄放，亦有效提升管道檢修時的介質回收效率，并相比現有技術降低回收能耗。

本發明采用的技術方案是：一種液態乙烷管道中間泵站泄放介質安全處理系統，所述液態乙烷通過液態乙烷管道輸送，所述液態乙烷管道上設置有進站截斷閥、出站截斷閥以及增壓泵，其特征在于：所述安全處理系統包括非計劃泄放處理系統、計劃性放空系統、回收系統和控制系統；