факельная установка для сжигания сбросных газов

Формула изобретения

1. Факельная установка для сжигания сбросных газов, включающая сепаратор, газопровод сбросного газа, факельную трубу, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена эжектором, установленным на выходе сопла факельной трубы коаксиально относительно сопла, соединенным с вентилятором закачки воздуха через воздуховод с регулируемой задвижкой, блоком адсорбционной очистки газа, соединенным газопроводом с регулируемой задвижкой газа и датчиком давления газа с выходом сепаратора для выделения газа, а газопроводом и стояком факельной трубы с ее соплом, датчик давления газа электрически соединен с входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с задатчиком давления, а выход – с регулируемой задвижкой воздуховода, причем блок адсорбционной очистки выполнен в виде пакета коалесцирующих труб, размещенных параллельно продольной оси адсорбционного блока.

2. Факельная установка для сжигания сбросных газов по п.1, отличающаяся тем, что блок адсорбционной очистки установлен наклонно.

3. Факельная установка для сжигания сбросных газов по п.1, отличающаяся тем, что коалесцирующие трубы выполнены из полиэтилена или стеклопластика.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для сжигания сбросных нефтяных газов на промыслах и нефтеперерабатывающих предприятиях.

Сжигание сбросных газов на факельных установках позволяет предотвратить загрязнение окружающей среды токсичными и горючими веществами, уменьшить число аварий и создать средства безопасности, т.к. через открытый конец факельной трубы может попасть воздух, который приведет к образованию взрывоопасной смеси в факельной системе.

Известна схема факельной системы для сжигания сбросных газов, включающая факельную трубу, горелки и сопла для подачи пара /Силли Г.К. Экологически чистый факельный наконечник// Нефть, газ и нефтехимия. – 1990, - №1 - с.112-114/.

Недостаток схемы заключается в том, что в условиях нефтяного промысла существуют сложности с получением пара, т.к. отсутствует источник чистой пресной воды. Это существенно ограничивает область применения таких факельных систем.

Наиболее близкой установкой того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является технологическая схема факельной установки для газов с отбором факельных газов на переработку или для сжигания в котельных установках, включающая сепаратор, в котором газ освобождается от конденсата, конденсат, сбросный газ, факельную трубу, линию подачи к потребителю, регулирующий клапан для автоматического перепуска газа, запальник, дежурную горелку /Стрижевский И.И. и др. Факельные установки. - М.: Химия, - 1979, - с.24-25/.

Недостатками установки являются низкая полнота сгорания газа и большой объем вредных выбросов в атмосферу.

Задачей настоящего изобретения является уменьшение выбросов, загрязняющих атмосферу.

Поставленная задача достигается тем, что известная факельная установка для сжигания сбросных газов, включающая сепаратор, газопровод сбросного газа, факельную трубу, дополнительно снабжена эжектором, установленным на выходе сопла факельной трубы коаксиально относительно сопла, соединенным с вентилятором закачки воздуха через воздуховод с регулируемой задвижкой, блоком адсорбционной очистки газа, соединенным газопроводом с регулируемой задвижкой газа и датчиком давления газа с выходом сепаратора для выделения газа, а газопроводом и стояком факельной трубы с ее соплом, датчик давления газа электрически соединен с входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с задатчиком давления, а выход - с регулируемой задвижкой воздуховода, причем блок адсорбционной очистки выполнен в виде пакета коалесцирующих труб, размещенных параллельно продольной оси адсорбционного блока.

Коалесцирующие трубы выполнены из полиэтилена или стеклопластика. Выбранные материалы хорошо коалесцируют капли нефти в газе и не вступают в реакцию с нефтегазовой смесью. Трубы из стеклопластика предпочтительно использовать при большом содержании парафина в нефти - это уменьшает еще и отложения парафина на внутренней поверхности коалесцирующих труб.

Адсорбционный блок предпочтительно устанавливать под углом 45-60°. Сопло выполнено из термостойкой стали. Установка эжектора и обеспечение регулируемой подачи воздуха на выход сопла, а также принудительное смешение (перемешивание) сбросного газа, прошедшего адсорбционную очистку, с воздухом в соотношении 1:10 обеспечивает полное бездымное сгорание газа и существенно уменьшает выбросы сажи и оксидов в атмосферу.

На чертеже представлена схема факельной установки для сжигания сбросных газов.

Установка содержит стояк 1 с соплом 2 и эжектор 3, установленный коаксиально относительно сопла 2. Эжектор 3 соединен с вентилятором 4 через воздуховод 5 и регулируемую задвижку 6. Установка включает также сепаратор 7 для выделения газа, выход которого через газопровод 8, блок адсорбционной очистки газа 9 и газопровод 10 соединен со стояком 1. На выходе сепараторе 7 установлен датчик давления газа 11, который электрически соединен с входом элемента сравнения 12, второй вход элемента сравнения 12 соединен с задатчиком давления 13, а выход элемента сравнения 12 - с регулируемой задвижкой 6. Блок адсорбционной отчистки газа 9 выполнен в виде пакета коалесцирующих труб 14, размещенных параллельно продольной оси блока 9, установленного наклонно, и соединен с накопительной емкостью 15. Блок 9 снабжен также байпасной линией 16 с задвижкой 17 и с задвижкой 18.

Установка работает следующим образом. Сбросный газ от сепаратора 7 подается по газопроводу 8 через задвижку 18 в блок адсорбционной очистки 9, через газопровод 10, стояк 1 в сопло 2. Одновременно в эжектор 3 при помощи вентилятора 4 через воздуховод 5 и регулируемую задвижку 6 закачивают воздух. Газовоздушную смесь дистанционно зажигают /на чертеже не показано/. Подача воздуха зависит от количества подаваемого газа или давления газа на выходе сепаратора 7. Для обеспечения полного сгорания сбросного газа необходимо выполнение условия соотношение газ:воздух как 1:10. Для этого изменяют положение задвижки 6 и контролируют полноту сгорания газа /например, визуально - отсутствие сажи свидетельствует о полноте сгорания/. Окончательное соотношение газа и воздуха зависит от содержания остатков нефти в газе и определяют опытным путем. При увеличении давления газа подача газа также увеличивается и сигнал от датчика давления 11 подается на сравнивающий элемент 12, который выдает управляющий сигнал на регулируемую задвижку 6 на увеличение подачи воздуха на эжектор 3. В результате соотношение газа и воздуха поддерживается на заданном уровне. При этом полностью исключается опасность образования взрывоопасной смеси, так как отношение газ:воздух >3/2.

При прохождении газа через блок адсорбционной очистки 9 капли нефти в газе коалесцируются на внутренней поверхности труб 14, после чего они стекают в накопительную емкость 15.

Во время ремонта блока 9 сбросный газ на стояк 1 поступает через байпасную линию 16.

Таким образом, преимущество заявляемой установки состоит в том, что принудительное перемешивание газа с воздухом при соотношении 1:10, и его сгорание при наличии эжектора, воздуховода, регулируемой задвижки, и удаление из газа капельной нефти с помощью адсорбционного блока очистки приводит к уменьшению выбросов вредных веществ в окружающую среду.