本發(fā)明屬于油氣儲(chǔ)運(yùn)，特別涉及一種油氣處理站冷熱量互補(bǔ)利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前在油田的油氣處理站內(nèi)，天然氣凈化的循環(huán)水系統(tǒng)和原油集輸?shù)陌闊崴到y(tǒng)的流程是相互獨(dú)立，各成體系的。其中，天然氣凈化的水循環(huán)系統(tǒng)用于散熱降溫，即將各臺(tái)壓縮機(jī)本身的熱量、特別是出口氣的熱量、分子篩脫水再生氣的熱量、氨由氣態(tài)轉(zhuǎn)液態(tài)放出的熱量等通過冷熱交換器傳給循環(huán)水，之后循環(huán)水流進(jìn)冷水塔，在冷水塔內(nèi)利用空氣風(fēng)扇對(duì)循環(huán)水進(jìn)行降溫，然后進(jìn)入循環(huán)水罐，之后由循環(huán)水泵增壓后進(jìn)行下一次循環(huán)。具體說，循環(huán)水罐內(nèi)的循環(huán)水經(jīng)循環(huán)水泵輸?shù)剿h(huán)系統(tǒng)中包括壓縮機(jī)的一、二級(jí)換熱器、壓縮機(jī)的本體換熱器、氨冷凝換熱器、再生換熱器、膨脹機(jī)透平油換熱器等各換熱器中進(jìn)行換熱，循環(huán)水換熱后溫度升高，升高溫度的循環(huán)水匯聚在一起進(jìn)入冷水塔進(jìn)行降溫，降溫后再回到循環(huán)水罐。由于在此過程中循環(huán)水會(huì)因蒸發(fā)而產(chǎn)生損失，因此需要酌情給循環(huán)水罐進(jìn)行補(bǔ)水。

2、在循環(huán)水系統(tǒng)中，用于天然氣處理的壓縮機(jī)、增壓機(jī)的各級(jí)換熱器及再生換熱器、氨壓機(jī)冷凝換熱器需要用循環(huán)水進(jìn)行冷卻，其循環(huán)水的回水溫度通常在55-65℃之間。

3、原油集輸?shù)陌闊崴到y(tǒng)用于對(duì)作為伴熱水的井源井水進(jìn)行加熱提溫，以用于給油氣集輸管道伴熱。為了對(duì)各油氣管道伴熱即通過加熱爐對(duì)伴熱水進(jìn)行加熱，經(jīng)過伴熱配水間至油氣集輸管道身旁伴熱，以防止原油在油氣集輸管道內(nèi)滯流凝固，然后經(jīng)過回水管匯流入伴熱水的回水罐，由此完成一次伴熱循環(huán)過程，然后進(jìn)入下一次循環(huán)。具體說，回水罐內(nèi)的低溫伴熱水經(jīng)熱水泵增壓，然后經(jīng)熱水加熱爐加熱到70-75℃而變成高溫伴熱水，之后對(duì)各油井的油氣集輸管道及多個(gè)儲(chǔ)油罐伴熱，冬季對(duì)生活設(shè)施供暖，然后再經(jīng)回水管流入回水罐，以此循環(huán)往復(fù)，在此過程中，回水罐內(nèi)需補(bǔ)一部分冷水以補(bǔ)充水消耗。

4、已有技術(shù)公開了一種“煙氣余熱回收利用系統(tǒng)”。其將加熱爐的煙氣出口連接空氣換熱器，用于對(duì)煙氣進(jìn)行熱量回收。經(jīng)過本系統(tǒng)的一級(jí)換熱件、二級(jí)換熱件對(duì)流過煙氣進(jìn)行兩次余熱回收，最終將煙氣的溫度降至60℃及以下，再將回收的熱量用于下一次作業(yè)循環(huán)。

5、但上述系統(tǒng)存在下列問題：

6、1、循環(huán)水的冷卻降溫設(shè)施是經(jīng)過三個(gè)冷水塔通過空氣風(fēng)扇降溫散熱來降低水溫，使部分水分排放于空氣中，還需定期補(bǔ)充水。

7、2、循環(huán)水先對(duì)天然氣的設(shè)施如換熱器、冷凝器等吸熱，到冷水塔散熱降溫，如此反復(fù)循環(huán)會(huì)產(chǎn)生腐生菌，腐生菌對(duì)循環(huán)水的換熱器、冷凝器的水箱易進(jìn)行腐蝕。

8、3、循環(huán)水在反復(fù)循環(huán)過程中，天然氣凈化設(shè)施溫度是降了下來,但造成熱能損耗，又會(huì)造成空氣環(huán)境溫度升高。

9、4、而伴熱水系統(tǒng)對(duì)各油氣管道伴熱是傳熱放熱過程,不斷地經(jīng)加熱爐加熱,加熱爐加熱需要消耗大量的天然氣作為燃料來加溫。

10、5、伴熱水伴熱、傳熱、再加熱、再傳熱反復(fù)循環(huán)，也使部分循環(huán)水散失于空氣中，需定期補(bǔ)充冷水量，因此需要不斷地消耗一定量的天然氣作為燃料來提溫。

11、6、伴熱水伴熱、傳熱、再加熱需加溫達(dá)到75度以上并反復(fù)循環(huán)，易使伴熱水的管道等設(shè)施產(chǎn)生結(jié)垢，因此需要投入防垢的費(fèi)用。

12、7、雖然可以將加熱爐加熱過程中產(chǎn)生的一定量的煙氣熱量進(jìn)行回收，但回收的能量相對(duì)較小。伴熱水循環(huán)中主要的熱量成本還是在水源井水的提溫方面，冷量浪費(fèi)也沒有有效解決。同時(shí)，天然氣凈化設(shè)施在循環(huán)水的循環(huán)過程中通過冷水塔降溫,會(huì)造成熱能浪費(fèi)、co2排放和空氣污染，總之現(xiàn)在技術(shù)無法解決油氣處理站內(nèi)這一共性問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種油氣處理站冷熱量互補(bǔ)利用系統(tǒng)。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的油氣處理站冷熱量互補(bǔ)利用系統(tǒng)包括專熱管線、冷水塔、循環(huán)管線、循環(huán)水罐、專冷管線、氣動(dòng)簿膜調(diào)節(jié)閥、差壓式液位計(jì)、水溫度變送器、排水管線、循環(huán)水泵、回水管線、控制器和工控機(jī)；其中，專熱管線的兩端分別連接在天然氣凈化的循環(huán)水系統(tǒng)中各換熱器的循環(huán)水出口和冷水塔的上部；循環(huán)管線的兩端分別連接在冷水塔的下部和循環(huán)水罐的上部；專冷管線的兩端分別連接在井源井水的排水口和循環(huán)水罐的下部；氣動(dòng)簿膜調(diào)節(jié)閥安裝在專冷管線上；冷水塔和循環(huán)水罐的下部均安裝有差壓式液位計(jì)；專熱管線和循環(huán)管線上均安裝有水溫度變送器；排水管線的兩端分別連接在循環(huán)水罐的下部和循環(huán)水泵的進(jìn)水口處；回水管線的兩端分別連接在循環(huán)水泵的出水口和各換熱器的循環(huán)水入口；工控機(jī)通過控制器分別與差壓式液位計(jì)、水溫度變送器和氣動(dòng)簿膜調(diào)節(jié)閥電連接。

3、所述換熱器包括天然氣壓縮機(jī)換熱器、氨冷凝換熱器、空氣壓縮機(jī)換熱器和分子篩再生換熱器。

4、所述冷管線采用dn60管路制成。

5、所述控制器和工控機(jī)設(shè)置在油田的中控室內(nèi)。

6、所述專冷管線上還設(shè)有與氣動(dòng)簿膜調(diào)節(jié)閥相并聯(lián)的旁通閥。

7、本發(fā)明提供的油氣處理站冷熱量互補(bǔ)利用系統(tǒng)具有如下有益效果：

8、解決了傳統(tǒng)循環(huán)水系統(tǒng)和伴熱水系統(tǒng)相互獨(dú)立，各成體系，副作用凸顯，循環(huán)水系統(tǒng)的熱量未被利用、排放浪費(fèi)，伴熱水系統(tǒng)中水源井水的冷量未被利用、還要耗能提溫等問題，其借助于工控機(jī)、液位計(jì)、風(fēng)動(dòng)簿膜調(diào)節(jié)閥等，將循環(huán)水系統(tǒng)的余熱定量供給伴熱水系統(tǒng)；又讓伴熱水系統(tǒng)的余冷定量專供循環(huán)水系統(tǒng)，使循環(huán)水系統(tǒng)和伴熱水系統(tǒng)熱冷量互補(bǔ)，節(jié)省了相應(yīng)的加熱爐燃料，做到了節(jié)能降耗；也使部分循環(huán)水不需要冷水塔空氣中散熱降溫，做到利能減排。

技術(shù)特征：

1.一種油氣處理站冷熱量互補(bǔ)利用系統(tǒng)，其特征在于：所述油氣處理站冷熱量互補(bǔ)利用系統(tǒng)包括專熱管線(1)、冷水塔(2)、循環(huán)管線(3)、循環(huán)水罐(4)、專冷管線(5)、氣動(dòng)簿膜調(diào)節(jié)閥(6)、差壓式液位計(jì)(7)、水溫度變送器(8)、排水管線(9)、循環(huán)水泵(10)、回水管線(11)、控制器和工控機(jī)；其中，專熱管線(1)的兩端分別連接在天然氣凈化的循環(huán)水系統(tǒng)中各換熱器的循環(huán)水出口和冷水塔(2)的上部；循環(huán)管線(3)的兩端分別連接在冷水塔(2)的下部和循環(huán)水罐(4)的上部；專冷管線(5)的兩端分別連接在井源井水的排水口和循環(huán)水罐(4)的下部；氣動(dòng)簿膜調(diào)節(jié)閥(6)安裝在專冷管線(5)上；冷水塔(2)和循環(huán)水罐(4)的下部均安裝有差壓式液位計(jì)(7)；專熱管線(1)和循環(huán)管線(3)上均安裝有水溫度變送器(8)；排水管線(9)的兩端分別連接在循環(huán)水罐(4)的下部和循環(huán)水泵(10)的進(jìn)水口處；回水管線(11)的兩端分別連接在循環(huán)水泵(10)的出水口和各換熱器的循環(huán)水入口；工控機(jī)通過控制器分別與差壓式液位計(jì)(7)、水溫度變送器(8)和氣動(dòng)簿膜調(diào)節(jié)閥(6)電連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣處理站冷熱量互補(bǔ)利用系統(tǒng)，其特征在于：所述換熱器包括天然氣壓縮機(jī)換熱器、氨冷凝換熱器、空氣壓縮機(jī)換熱器和分子篩再生換熱器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣處理站冷熱量互補(bǔ)利用系統(tǒng)，其特征在于：所述冷管線(5)采用dn60管路制成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣處理站冷熱量互補(bǔ)利用系統(tǒng)，其特征在于：所述控制器和工控機(jī)設(shè)置在油田的中控室內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油氣處理站冷熱量互補(bǔ)利用系統(tǒng)，其特征在于：所述專冷管線(5)上還設(shè)有與氣動(dòng)簿膜調(diào)節(jié)閥(6)相并聯(lián)的旁通閥(12)。

技術(shù)總結(jié)
一種油氣處理站冷熱量互補(bǔ)利用系統(tǒng)。其包括專熱管線、冷水塔、循環(huán)管線、循環(huán)水罐、專冷管線、氣動(dòng)簿膜調(diào)節(jié)閥、差壓式液位計(jì)、水溫度變送器、排水管線、循環(huán)水泵、回水管線、控制器和工控機(jī)；本發(fā)明效果：借助于工控機(jī)、液位計(jì)、風(fēng)動(dòng)簿膜調(diào)節(jié)閥等，將循環(huán)水系統(tǒng)的余熱定量供給伴熱水系統(tǒng)；又讓伴熱水系統(tǒng)的余冷定量專供循環(huán)水系統(tǒng)，使循環(huán)水系統(tǒng)和伴熱水系統(tǒng)熱冷量互補(bǔ)，節(jié)省了相應(yīng)的加熱爐燃料，做到了節(jié)能降耗；也使部分循環(huán)水不需要冷水塔空氣中散熱降溫，做到利能減排。

技術(shù)研發(fā)人員：孟奕杉,董傳文,董人杰,徐立東,田小川,周振永,王春喜,劉國榮,王佩,劉紅新,陳國光,付國艷,郄曉敏,歐永紅,李小紅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油天然氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2