安全冷放空系统的制作方法

1.本实用新型属于海上油气田处理技术领域，特别是涉及一种安全冷放空系统。


背景技术：

2.油田开发过程中不可避免地会遇到硫化氢(h2s)气体，硫化氢有毒性、腐蚀性，并具有臭味，硫化氢的存在不仅威胁着人们的生命安全，而且还会造成严重的环境污染，同时，它对金属设备、工具也会造成严重的破坏。
3.在海上油田开发中，由于开采介质中含有h2s气体，在进入生产分离器进行油气水分离后，对排放气体，除了生产分离器产生的大量可燃气体由于压力高可以自行进入火炬燃烧外，生产水缓冲罐和闭排罐由于自身含有一定的压力也可以自行进入火炬系统进行燃烧；但是，另外一些水处理后的排放气体由于压力低，接近常压状态，可燃气体含量低，阻止燃烧，则不能进入火炬系统，这种气体的处理只能就地冷放空，且对于对空间极为限制的海洋平台来说，这些含有h2s的冷放空气体如果就地排放，就不可避免的对环境造成污染并影响人的生命安全，所以对这些气体进行安全的冷放空处理显得尤为重要。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种安全冷放空系统，通过抽吸加压后远距离排放冷放空气体，处理方式安全可靠。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种安全冷放空系统，应用于处理生产水中的冷放空气体，包括：注水缓冲罐、气液分离罐及风机；所述注水缓冲罐上设有用于向所述注水缓冲罐内注入所述生产水的入口，所述注水缓冲罐通过气体管道与所述气液分离罐连接，以将所述冷放空气体通过所述气体管道送入所述气液分离罐内；所述气液分离罐连接有外部空气管道，所述气液分离罐的排气端通过风机入口管道与所述风机连接；所述风机的出风口连接有风机出口管道。
6.于本实用新型的一实施例中，所述注水缓冲罐上设置有溢流口、反冲洗管口及注水口；所述溢流口连接有溢流管道；所述反冲洗管口连接有反冲洗管道；所述注水口连接有注水管道；所述反冲洗管口和所述注水口在所述注水缓冲罐上设置的高度均低于所述溢流口在所述注水缓冲罐上设置的高度。
7.于本实用新型的一实施例中，所述气液分离罐的排液端通过分离液管道与所述溢流管道连接。
8.于本实用新型的一实施例中，所述气液分离罐上排液端的海拔高度高于所述注水缓冲罐上溢流口的海拔高度。
9.于本实用新型的一实施例中，所述气液分离罐的排液端连接有分离液管道。
10.于本实用新型的一实施例中，所述外部空气管道远离所述气液分离罐的一端设置有防鸟网。
11.于本实用新型的一实施例中，所述风机的外侧安装有密封箱；所述密封箱上连接
有用于向所述密封箱内通入密封气体的进气管道。
12.于本实用新型的一实施例中，所述风机采用罗茨风机。
13.于本实用新型的一实施例中，所述冷放空气体含有硫化氢。
14.如上所述，本实用新型所述的安全冷放空系统，具有以下有益效果：
15.与现有技术相比，本实用新型提供的安全冷放空系统通过风机对冷放空气体进行抽吸加压，而后将其远距离排放，这种处理方式相比原有就地排放的处理方式来说，更安全可靠，可有效降低危险性的冷放空气体对环境的破坏。
附图说明
16.图1显示为本实用新型的安全冷放空系统于一实施例中的结构示意图。
17.图2显示为本实用新型的安全冷放空系统于一实施例中的模拟效果图。
18.图3显示为本实用新型的安全冷放空系统于一实施例中的冷放空气体浓度随距离的扩散效果图。
19.元件标号说明
[0020]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
注水缓冲罐
[0021]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
气液分离罐
[0022]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
风机
[0023]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
生产水管道
[0024]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
气体管道
[0025]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
外部空气管道
[0026]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
风机入口管道
[0027]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
风机出口管道
[0028]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
防鸟网
[0029]
10
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溢流管道
[0030]
11
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反冲洗管道
[0031]
12
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注水管道
[0032]
13
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分离液管道
[0033]
14
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进气管道
[0034]
15
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
阻火器
具体实施方式
[0035]
以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0036]
须知，本说明书所附图示所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的
改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0037]
以下将详细阐述本实用新型的一种安全冷放空系统的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实用新型的一种安全冷放空系统。
[0038]
参阅图1至图3。本实施例提供的安全冷放空系统通过风机对冷放空气体进行抽吸加压，而后将其远距离排放，这种处理方式相比原有就地排放的处理方式来说，更安全可靠，可有效降低危险性的冷放空气体对环境的破坏。
[0039]
如图1所示，于一实施例中，本实用新型的安全冷放空系统应用于处理生产水中的冷放空气体，包括注水缓冲罐1、气液分离罐2及风机3。
[0040]
具体地，所述注水缓冲罐1上设有用于向所述注水缓冲罐1内注入所述生产水的入口。
[0041]
需要说明的是，该安全冷放空系统在实际使用时，将处理后(通常是指脱硫处理、脱油处理等等)的夹带有危险性的冷放空气体的生产水通过图1中的生产水管道4注入该注水缓冲罐1中，该生产水管道4与上述的入口连接。
[0042]
具体地，所述注水缓冲罐1通过气体管道5与所述气液分离罐2连接，以将所述冷放空气体通过所述气体管道5送入所述气液分离罐2内；所述气液分离罐2连接有外部空气管道6，所述气液分离罐2的排气端通过风机入口管道7与所述风机3连接；所述风机3的出风口连接有风机出口管道8。
[0043]
需要说明的是，该风机3用于对抽吸的冷放空气体进行加压处理，以使得加压后的冷放空气体通过风机出口管道8实现远距离安全排放。
[0044]
需要说明的是，该外部空气管道6的设置，用于保证气液分离罐2内处于常压状态，避免由于风机3的抽吸，使得该气液分离罐2内外压差过大，导致其被压瘪。
[0045]
于一实施例中，所述外部空气管道6远离所述气液分离罐的一端设置有防鸟网9。
[0046]
于一实施例中，所述注水缓冲罐1上设置有溢流口、反冲洗管口及注水口。
[0047]
具体地，所述溢流口连接有溢流管道10；所述反冲洗管口连接有反冲洗管道11；所述注水口连接有注水管道12；所述反冲洗管口和所述注水口在所述注水缓冲罐1上设置的高度均低于所述溢流口在所述注水缓冲罐1上设置的高度。
[0048]
需要说明的是，所述溢流管道10用于在所述注水缓冲罐1内的水位超过所述注水缓冲罐1上的溢流口时，将所述注水缓冲罐1内的生产排放废水通过该溢流管道10排出；所述反冲洗管道11用于结合反冲洗泵(未在图中示出)，实现对上游生产水过滤器(未在图中示出)的反冲洗操作；所述注水管道12用于结合注水泵(未在图中示出)，实现将该注水缓冲罐1内的生产水再注入至注水井中，以保证注水井中水量的充足。
[0049]
如图1所示，于一实施例中，所述气液分离罐2的排液端连接有分离液管道13。
[0050]
需要说明的是，该气液分离罐2利用液体比气体重的原理实现气液分离。
[0051]
具体地，经气液分离罐2对流入至气液分离罐2内的气体进行气液分离后，分离后的气体在风机3的作用下，通过风机入口管道7流入至风机3，而分离产生的液体通过该分离液管道13流出。
[0052]
如图1所示，于一实施例中，所述气液分离罐2的排液端通过分离液管道13与所述溢流管道10连接。
[0053]
具体地，经气液分离罐2对流入至气液分离罐2内的气体进行气液分离后，分离产
生的液体通过该分离液管道13流入至溢流管道10，并通过该溢流管道10流出至舷外。
[0054]
如图1所示，于一实施例中，所述气液分离罐2上排液端的海拔高度高于所述注水缓冲罐1上溢流口的海拔高度。
[0055]
具体地，利用高度差，使气液分离罐2内经气液分离后产生的液体流入至溢流管道10。
[0056]
于一实施例中，所述风机3的外侧安装有密封箱。
[0057]
具体地，所述密封箱上连接有用于向所述密封箱内通入密封气体的进气管道14。
[0058]
需要说明的是，该密封气体的压力大于风机3所抽吸气体(包括冷放空气体的混合气体)的压力。
[0059]
优选地，该密封气体采用具有一定压力的氮气或仪表风。
[0060]
需要说明的是，通过上述对风机3的密封处理，有效避免了该风机3在抽吸气体过程中，发生气体泄漏的现象，从而降低冷放空气体泄漏对于环境的破坏。
[0061]
于一实施例中，所述风机3采用罗茨风机。
[0062]
需要说明的是，该罗茨风机一用一备自动连锁，以保证连续安全运行。
[0063]
于一实施例中，所述冷放空气体含有硫化氢。
[0064]
需要说明的是，该安全冷放空系统不局限于对含有硫化氢的气体进行安全冷放空处理，还可用于对含有氨气等危险性的冷放空气体实现安全冷放空处理。
[0065]
下面通过具体实施例来进一步解释说明本实用新型的安全冷放空系统。
[0066]
于本实施例中，注水缓冲罐1闪蒸气技术参数如下：
[0067]
压力为常压状态，温度67～70℃，连续运行的流量230sm3/h，平均分子量28.92，组分如下：
[0068][0069]
根据以上参数组分，h2s含量很高，分子量接近空气，并且这种气体不能燃烧，只能阻燃，所以对于这种气体处理唯有冷放空。
[0070]
具体模拟计算如图2所示。
[0071]
冷放空气体(硫化氢)浓度随距离的扩散结果如图3所示。
[0072]
计算结果显示，在距离放空点(风机3所在的位置)100m的位置，h2s的浓度不到
4mg/m3。
[0073]
依据sy/t5087行业标准《职业性安全暴露极限》和《毒气的强度等级》，可将采油厂硫化氢的油井按照硫化氢检测出来的浓度分为5个等级：
[0074]
第一级：15mg/m3以内(安全)；
[0075]
第二级：15～30mg/m3(尚安全，超过1小时有明显不适)；
[0076]
第三级：30～150mg/m3(暴露15mins出现头痛、肺浮肿。眼睛产生严重刺激和伤害，症状明显)；
[0077]
第四级：150～450mg/m3(3～5mins失去嗅觉，为立即危害生命和健康的浓度值)；
[0078]
第五级为450mg/m3以上(导致人身伤亡)。
[0079]
需要说明的是，由于混合气体(包含热放空气体)的密度接近于空气，不可高处放空，所以，综合以上分析，在远离平台的火炬根部靠海平面放空应该是最优选择了；具体地，如图1所示，将风机出口管道8远离风机3的一端延伸至火炬根部的阻火器15，靠海平面的位置。
[0080]
综上所述，本实用新型的安全冷放空系统通过风机对冷放空气体进行抽吸加压，而后将其远距离排放，这种处理方式相比原有就地排放的处理方式来说，更安全可靠，可有效降低危险性的冷放空气体对环境的破坏；所以，本实用新型有效克服了现有技术中的缺点而具有很高的社会效益。
[0081]
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。