民用燃气储柜使用气柜密封油污染案例解析
2015/11/13 9:10:35 点击： 文章来源：www.jshhcc.com
燃气作为能源系统的一个组成部分，是发展经济、改善人民生活的重要物质基础。与固体、液体类燃料相比，燃气具有优质、高效、清洁以及便于输送等优点，在能源结构中所占的比重越来越大。城市燃气已被公认为是城市重要的公用基础设施，是现代文明城市的重要标志之一。
民用燃气的种类包括焦炉煤气、天然气、液化石油气等。城市燃气输配系统有2种基本方式，即管道输配系统和液化石油气瓶装系统。随着各地高层建筑的不断增加和城市交通运输的日趋紧张，管道输配系统得到快速发展。·
管道输配系统一般由接收站、输配管网、储备站、调压室、运行管理设施、监控系统等共同细戎。其中燃气储备站的作用主要有3点:
储存一定量的燃气，以供用气高峰时调峰用;
对使用的多种燃气进行混合，使其组分均衡;
将燃气加压，以保证用户燃具前燃气有足够的压力。
民用燃气的种类包括焦炉煤气、天然气、液化石油气等。城市燃气输配系统有2种基本方式，即管道输配系统和液化石油气瓶装系统。随着各地高层建筑的不断增加和城市交通运输的日趋紧张，管道输配系统得到快速发展。·
管道输配系统一般由接收站、输配管网、储备站、调压室、运行管理设施、监控系统等共同细戎。其中燃气储备站的作用主要有3点:
储存一定量的燃气，以供用气高峰时调峰用;
对使用的多种燃气进行混合，使其组分均衡;
将燃气加压，以保证用户燃具前燃气有足够的压力。
民用燃气的储气设施形式有5种:
低压储存(湿式气柜和干式气柜);
高压储存(圆筒形储罐和球形储罐);
长管束线末端储气;
地下储气;
液化储存等。
我国最初发展的燃气储存设备以低压湿式气柜为主;自20世纪80年代起，开始引进干式气柜。干式气柜分为曼型、可隆型和威金斯型3种，其中威金斯型气柜因造价昂贵(高出曼型约50% ),橡胶密封材料需要进口，直到1995年以后才有所发展;可隆型气柜由于操作有一定难度，因此至今国内只建成了几座。
因曼型干式气柜操作相对简单，维护费用相对较低，在我国得到了快速发展。目前国内已拥有曼型干式气柜近300座。
曼型干式气柜以流动性能好的特种润滑油作为密封材料。笔者从事曼型干式气柜专用密封油的研制开发及市场应用指导已10年有余，现对几个民用燃气相应用气柜密封油出现污染的典型案例进行解析，以期在用户的气枪运行维护工作中起一定的借鉴作用。
低压储存(湿式气柜和干式气柜);
高压储存(圆筒形储罐和球形储罐);
长管束线末端储气;
地下储气;
液化储存等。
我国最初发展的燃气储存设备以低压湿式气柜为主;自20世纪80年代起，开始引进干式气柜。干式气柜分为曼型、可隆型和威金斯型3种，其中威金斯型气柜因造价昂贵(高出曼型约50% ),橡胶密封材料需要进口，直到1995年以后才有所发展;可隆型气柜由于操作有一定难度，因此至今国内只建成了几座。
因曼型干式气柜操作相对简单，维护费用相对较低，在我国得到了快速发展。目前国内已拥有曼型干式气柜近300座。
曼型干式气柜以流动性能好的特种润滑油作为密封材料。笔者从事曼型干式气柜专用密封油的研制开发及市场应用指导已10年有余，现对几个民用燃气相应用气柜密封油出现污染的典型案例进行解析，以期在用户的气枪运行维护工作中起一定的借鉴作用。
案例1:洗蔡不净，导致
气柜密封油污染
辽宁省某市煤气公司5万m“民用焦炉煤气柜于2000年6月投用，至2001年5月，所使用的气柜密封油勃度、闪点下降，液位上升，煤气柜壁出现鳞状结晶。
原因探究
为查清导致气柜密封油污染的原因，对所采集的气柜密封油样品在实验室内进行了分析。气柜密封油样品的350℃馏出量达17%一20%。馏出物静止后分层，上部为透明油品，经检测是柴油组分，约占6%;下部为白色絮状物。将下部白色絮状物进行洗涤干燥处理，得到微黄色片状晶体。该晶体不溶于水及酸碱，但在乙醚、乙醇和苯中极易溶解，熔点80℃，具有明显的蔡的气味。由此判断，该晶体为蔡结晶。自气柜底部油水分离箱中所采集的样品静止放置4天后，底部开始出现淡黄色沉淀，说明气柜密封油中的蔡含量已经处于过饱和状态。
焦炉煤气自焦炉出来以后，须经过冷却、除尘除焦油、脱氨、脱硫化氢与氮化氢、回收苯、脱蔡等一系列净化工艺，达到燃气标准后，方可进入储气柜以供使用。该公司煤气净化的洗蔡过程采用轻柴油逆向喷淋填料塔工艺，为降本增效，延长了柴油的使用时间，导致洗蔡效果下降，大量未被吸收的蔡随燃气进入气柜;随着蔡的累积量加大，不能被气柜密封油溶解的蔡开始沉积，最终出现了前述的气柜密封油污染情况。同时，由于工艺设计的问题，洗蔡塔与气柜之间直接连通，部分柴油会被气流带入气柜，使得气柜密封油中的柴油组分高达6%，现场表现为柴油耗量较大，每月约需补充5%的柴油才能保持正常的净化循环用量。由于所析出的蔡不能及时沉淀分出，导致其随油品循环，使得气柜密封油的分水性能下降。同时，活塞油沟及油水分离箱底部沉积物增加，使得排水更加困难，油位升高。由于水分不能及时排出，水溶性酸性物质混在气柜密封油中，使油品的防腐防锈能力大大减弱。
气柜密封油污染
辽宁省某市煤气公司5万m“民用焦炉煤气柜于2000年6月投用，至2001年5月，所使用的气柜密封油勃度、闪点下降，液位上升，煤气柜壁出现鳞状结晶。
原因探究
为查清导致气柜密封油污染的原因，对所采集的气柜密封油样品在实验室内进行了分析。气柜密封油样品的350℃馏出量达17%一20%。馏出物静止后分层，上部为透明油品，经检测是柴油组分，约占6%;下部为白色絮状物。将下部白色絮状物进行洗涤干燥处理，得到微黄色片状晶体。该晶体不溶于水及酸碱，但在乙醚、乙醇和苯中极易溶解，熔点80℃，具有明显的蔡的气味。由此判断，该晶体为蔡结晶。自气柜底部油水分离箱中所采集的样品静止放置4天后，底部开始出现淡黄色沉淀，说明气柜密封油中的蔡含量已经处于过饱和状态。
焦炉煤气自焦炉出来以后，须经过冷却、除尘除焦油、脱氨、脱硫化氢与氮化氢、回收苯、脱蔡等一系列净化工艺，达到燃气标准后，方可进入储气柜以供使用。该公司煤气净化的洗蔡过程采用轻柴油逆向喷淋填料塔工艺，为降本增效，延长了柴油的使用时间，导致洗蔡效果下降，大量未被吸收的蔡随燃气进入气柜;随着蔡的累积量加大，不能被气柜密封油溶解的蔡开始沉积，最终出现了前述的气柜密封油污染情况。同时，由于工艺设计的问题，洗蔡塔与气柜之间直接连通，部分柴油会被气流带入气柜，使得气柜密封油中的柴油组分高达6%，现场表现为柴油耗量较大，每月约需补充5%的柴油才能保持正常的净化循环用量。由于所析出的蔡不能及时沉淀分出，导致其随油品循环，使得气柜密封油的分水性能下降。同时，活塞油沟及油水分离箱底部沉积物增加，使得排水更加困难，油位升高。由于水分不能及时排出，水溶性酸性物质混在气柜密封油中，使油品的防腐防锈能力大大减弱。
解决方案
改进洗蔡工艺，在洗蔡塔和气柜之间增加一个小的柴油回收柜，采用专用洗蔡液代替轻柴油，并跟踪监测蔡含量，及时更换洗蔡液。对气柜密封油也进行了改质处理，通过降温除蔡、蒸馏脱柴油、补剂脱水、增薪防腐等措施，使气柜密封油达到新油指标。经过几年的运行，效果良好，气柜密封油的性质维持在较好的水平。
改进洗蔡工艺，在洗蔡塔和气柜之间增加一个小的柴油回收柜，采用专用洗蔡液代替轻柴油，并跟踪监测蔡含量，及时更换洗蔡液。对气柜密封油也进行了改质处理，通过降温除蔡、蒸馏脱柴油、补剂脱水、增薪防腐等措施，使气柜密封油达到新油指标。经过几年的运行，效果良好，气柜密封油的性质维持在较好的水平。
案例2:引入液化气混空气，导致气柜密封油性质发生变化
吉晰酬撰对谋天然锹》司2万m3干式气柜于1991年投入运行，储存介质一直为油田伴生天然气。1997年11月，为缓解供气紧张状况，实施了以液化气混空气作为天然气的补充气源、替代气源和接续气源的改造。在单独储存天然气的6年时间里，气柜密封油除40℃运动勃度由新油的41.8 mm2/s降至38 mm2/s，闪点从183℃降至150℃外，其他指标保持很好，气柜密封油处于安全生产正常指标范围内。在引入液化r;W昆空气后的20天时间内，气柜密封油的40 }运动勃度降至27 mmz/s，闪点降至58℃，油品性质发生了较大变化，泵启动频率加快，每天达40次。通过补加豁由的办法维持生产，但效果不理想。
吉晰酬撰对谋天然锹》司2万m3干式气柜于1991年投入运行，储存介质一直为油田伴生天然气。1997年11月，为缓解供气紧张状况，实施了以液化气混空气作为天然气的补充气源、替代气源和接续气源的改造。在单独储存天然气的6年时间里，气柜密封油除40℃运动勃度由新油的41.8 mm2/s降至38 mm2/s，闪点从183℃降至150℃外，其他指标保持很好，气柜密封油处于安全生产正常指标范围内。在引入液化r;W昆空气后的20天时间内，气柜密封油的40 }运动勃度降至27 mmz/s，闪点降至58℃，油品性质发生了较大变化，泵启动频率加快，每天达40次。通过补加豁由的办法维持生产，但效果不理想。
原因探究
长春地区常年气温较低，有利于燃气中较高碳数的组分达到其凝点而溶于气柜密封油。天然气以甲烷为主要组分，但仍含有少量C2, C3等组分。这些组分溶于气柜密封油，造成其闪
点和运动薪度在一定程度上下降，但因Cz, C3含量较小，饱和溶解度较低，因此气柜密封油的性质比较容易稳定在某一水平。在引入液化气混空气后，由于液化气混空气中C3以上组分含量相对较高{可达3%)，使得气柜密封油的性质发生了较大变化。
解决方案
根据气体溶解特性原理，在压力恒定的情况下升高温度，其饱和溶解度会降低，同时气液平衡状态也会发生变化。调整燃气锅炉的供热方式，使气柜密封油的伴热温度保持在36~400C，在高于C5凝点(360C)的条件下，Cs以下组分的溶解度可以达到最低。
经过60天运行后，气柜密封油闪点升高至1400C，运动乳度也有所提高，泵启动次数降至每天23次，效果非常明显。但停止伴热锅炉后，气柜密封油的闪点在3天内又降至680C0因此，储存液化气混空气时，必须保持气柜密封油的温度。在重新改输天然气后，停止伴热锅炉，气柜密封油仍能保持较好的性能。
长春地区常年气温较低，有利于燃气中较高碳数的组分达到其凝点而溶于气柜密封油。天然气以甲烷为主要组分，但仍含有少量C2, C3等组分。这些组分溶于气柜密封油，造成其闪
点和运动薪度在一定程度上下降，但因Cz, C3含量较小，饱和溶解度较低，因此气柜密封油的性质比较容易稳定在某一水平。在引入液化气混空气后，由于液化气混空气中C3以上组分含量相对较高{可达3%)，使得气柜密封油的性质发生了较大变化。
解决方案
根据气体溶解特性原理，在压力恒定的情况下升高温度，其饱和溶解度会降低，同时气液平衡状态也会发生变化。调整燃气锅炉的供热方式，使气柜密封油的伴热温度保持在36~400C，在高于C5凝点(360C)的条件下，Cs以下组分的溶解度可以达到最低。
经过60天运行后，气柜密封油闪点升高至1400C，运动乳度也有所提高，泵启动次数降至每天23次，效果非常明显。但停止伴热锅炉后，气柜密封油的闪点在3天内又降至680C0因此，储存液化气混空气时，必须保持气柜密封油的温度。在重新改输天然气后，停止伴热锅炉，气柜密封油仍能保持较好的性能。
结束语
焦炉煤气的净化工艺和净化效果都会直接影响气柜密封油的使用，从而影响气柜的正常运行。大型钢厂由于对煤气净化工艺设备有较高的要求，在一般情况下不会出现本文所述的情况。因此，在宝钢、武钢、济钢等公司的焦炉煤气或高炉煤气储气柜中的气柜密封油的使用寿命均超过10年。
合格的天然气对于气柜密封油的性能影响不大，而像液化气混空气这样较重的气源对气柜密封油的负面影响很大。因此，应注意保持气柜密封油的温度，以确保安全生产。可以推的是，在长江以南的广大地区，夏季采用曼型干式气柜储存液化气混空气是可行的。
焦炉煤气的净化工艺和净化效果都会直接影响气柜密封油的使用，从而影响气柜的正常运行。大型钢厂由于对煤气净化工艺设备有较高的要求，在一般情况下不会出现本文所述的情况。因此，在宝钢、武钢、济钢等公司的焦炉煤气或高炉煤气储气柜中的气柜密封油的使用寿命均超过10年。
合格的天然气对于气柜密封油的性能影响不大，而像液化气混空气这样较重的气源对气柜密封油的负面影响很大。因此，应注意保持气柜密封油的温度，以确保安全生产。可以推的是，在长江以南的广大地区，夏季采用曼型干式气柜储存液化气混空气是可行的。
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