摘要：采用F&EI法对LFS集气站凝析油工艺单元进行安全评价，依据安全评价结论，针对危险系数中得分较高的物料处理与运输和易燃范围内或其附近操两个指标提出工艺提升方案，并对工艺提升方案再次进行F&EI法评价，通过两次评价对比，确保工艺提升方案的有效性。
关键词：F&EI 集气站 凝析油 工艺提升
引 言
道化学火灾、爆炸指数评价法简称F&EI法，被广泛应用于化工工艺过程、生产装置及储罐的安全评价中。该评价方法不仅可以做出整体评价，也可以对重要危险物质危险性做出危险等级评估，还可以对工艺危险性、工艺控制、隔离措施和防火设施的有效性进行针对性评价。本文将探讨基于F&EI安全评价进行构建工艺提升方案的方法与路径。
1 LFS集气站
LFS气田为凝析气田，天然气甲烷含量约86%，不含H2S，天然气相对密度0.68-0.72g/cm3，原油密度约为0.77g/cm3，最大产量天然气55×104m3/d，凝析油110t/d。LFS凝析气田地面工程采用一级布展模式。集气站采用越站流程简化凝析油气处理工艺，凝析油工艺采用两级闪蒸工艺，一级闪蒸轻烃蒸汽管输外销，二级闪蒸蒸汽增压后外销。凝析油处理后饱和蒸气压不高于200KPa，密闭储罐储存装车外销。
2 凝析油危险等级
依据GB30000-2013《化学品分类和标签规范》对LFS气田生产过程中的物料种类进行危险有害分析。确认凝析油、天然气、轻烃、甲醇等属于危险有害物质，其理化特性均易燃易爆，同时甲醇对人还存在毒性。凝析油依据GB30000.7《化学品分类和标签规范 第7部分：易燃液体》第4.2条规定，符合闪点小于23℃且初沸点大于35℃，故属于易燃液体类别2。
依据GB 18218-2018《危险化学品重大危险源辨识》对LFS集气站中凝析油危险源是否构成重大危险源进行判定。按照4.2.1条规定：危险化学品储罐以及其他容器、设备或仓储区的危险化学品的实际存在量按设计最大量确定。经计算，集气站内凝析油的重大危险源分级指标为0.57（重大危险源分级指标＜1，不属于重大危险源）。其他危险源还包括天然气、轻烃和甲醇重大危险源分级指标均不大于0.02，所以，在LFS集气站内，凝析油工艺单元的危险程度最。将凝析油工艺单元作为安全评价对象进行F&EI安全评价。
3 凝析油工艺单元的F&EI评价
3.1 确立物质系数
凝析油工艺单元危险物质为凝析油，同时含有少量轻烃，在物质系数表257项可近似代表，物质系数为16。
3.2 确定火灾、爆炸指数
F&EI取值99.65，危险等级中等（共分为五级，得分97～127为中等）。工艺单元危险系数为6.3分。按照经验估计，工艺单元危险系数不大于4时，风险可控，大于4时，风险较大。具体地，一般工艺危险系数（F1）2.35，由于凝析油饱和蒸气压接近200KPa，所以物料处理与运输指标取值0.85（一般取值为0.25～1.05）；特殊工艺危险系数（F2）2.65，由于操作温度可高于凝析油闪点且无惰性气体保护，所以易燃范围内或其附近操作指标取值0.5（一般取值为0.2～0.7）。
3.3 确定暴露半径及暴露面积
暴露半径为25.5m，暴露面积为1585㎡。凝析油工艺单元的主要危险在于储罐区，储罐区位于LFS集气站东北侧，与天然气处理单元相邻，见图1。暴露区域包括天然气净化设备露点分离器、外输计量装置等。
3.4 确定补偿系数
补偿系数C取值0.64。
按照经验估计，补偿系数不高于0.6时，工艺补偿能、与消防及隔离设施可以起到降低风险和防护效果。具体地，工艺控制补偿C1为0.86，隔离措施C2为0.92，防火设施C3为0.81。
3.5 确定停产损失
如果罐区发生爆炸，天然气处理单元将受损，考虑设备损失、物料损失、停运期间物料损失，按照重建临时投产设施21天工期，最大停产损失为1617万元。
4 凝析油工艺提升方案
4.1 存在问题
依据安全评价，LFS集气站内，凝析油工艺单元危险系数较大，补偿系数虽然也高于经验值，但降低风险和防护效果可以接受，也就是说，应将物料处理与运输和易燃范围内或其附近操两个指标对应流程、设备作为工艺提升的目标。
具体地，集气站无凝析油稳定流程，闪蒸流程处理能力受工况变化影响，凝析油的饱和蒸气压接近200KPa临界值，凝析油处理流程操作环节安全风险大。另外，凝析油闪点和沸点较低是导致易燃范围内或其附近操指标得分较高的直接原因。
4.2 工艺提升方案
凝析油稳定是降低物料处理与运输和易燃范围内或其附近操两个指标得分下降，提高凝析油工艺单元本质安全的有效措施。
（1）设计思路：增加塔式凝析油稳定装置。增加压缩机一台，将低压轻烃蒸汽增压外销。
（2）工艺调整：二级闪蒸分离器分离出口的气相进入低压轻烃增压汇管；二级闪蒸分离器液相进入新增稳定装置稳定塔顶部，稳定塔的操作压力为150kPa，温度为160℃，塔顶闪蒸出的气相经冷却分离后进入低压轻烃增压汇管，塔底稳定凝析油经过回收热量后进罐储存。储罐内的轻烃闪蒸汽进入低压轻烃增压汇管；低压轻烃增压汇管内的轻烃增压后外销。
（3）提升效果：可将凝析油饱和蒸气压降低至当地大气压的0.7倍以下，有效降低凝析油物料处理与运输指标得分；可将凝析油的闪点提高到60℃以上，有效降低易燃范围内或其附近操标得分。
4.2 工艺提升方案的F&EI评价
针对凝析油稳定工艺提升方案进行F&EI评价。
（1）确定火灾、爆炸指数。F&EI取值64.4，危险等级较轻（得分为61～96为较轻风险），接近于最低风险（得分低于61为最轻风险）。
（2）工艺单元危险系数为4.025分，风险可控。物料处理与运输指标取值0.25，易燃范围内或其附近操作指标取值0.3。
（3）暴露半径为16.6m，暴露区域避开了天然气处理工艺单元。详见图1。
（4）确定停产损失。如果罐区发生爆炸，重建临时投产设施为7天，最大停产损失为600万元。
图1 工艺提升方案对爆炸暴露区域的影响
5 结论
依托F&EI法对LFS集气站凝析油工艺单元进行的安全评价，有针对性的提出工艺提升方案，经验证这是针对集气站切实可行的工艺提升和隐患治理思路。
参考文献：
[1]张红燕，隋永刚等. 凝析气田地面集气工艺技术[J]. 石油规划设计， 2007，18（2）：25～27
[2] 开方明，马夏康.油罐区泄露及火灾危险危害评价[J].安全与环境学报，2004，4(3)：3～6.
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