導(dǎo)讀

隨著國(guó)內(nèi)煉油企業(yè)加工高硫原油比例的增加以及油品質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的提升，煉油企業(yè)面臨的污染物排放壓力越來(lái)越大。尤其是各裝置在停工檢修過(guò)程中，受原料及加工方案的影響，裝置產(chǎn)生大量的氣體、油品和污水，如果處理不當(dāng)，大量油氣排放至大氣，造成環(huán)境污染。因此，如何實(shí)現(xiàn)綠色停工檢修是當(dāng)前大型煉油企業(yè)亟待解決的問(wèn)題。

以國(guó)內(nèi)某大型煉廠為例，該廠項(xiàng)目以“常減壓-渣油加氫-催化裂化-加氫裂化-延遲焦化”為加工工藝路線，設(shè)計(jì)加工科威特高硫原油。針對(duì)首次綠色停工檢修過(guò)程存在的難點(diǎn)，制定專(zhuān)項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)控制實(shí)施方案，做到油氣全部密閉環(huán)保處理，保證了停工檢修過(guò)程環(huán)保達(dá)標(biāo)，實(shí)現(xiàn)“氣不上天，油不落地”，為同類(lèi)大型煉油企業(yè)提供了技術(shù)借鑒。

技術(shù)難點(diǎn)分析

01 硫磺回收裝置二氧化硫排放超標(biāo)

380kt/a硫磺回收裝置是煉油項(xiàng)目的配套項(xiàng)目，采用兩級(jí)克勞斯（Claus）轉(zhuǎn)化+無(wú)在線爐尾氣還原吸收（SSR）工藝，由四個(gè)系列的制硫單元和兩個(gè)系列尾氣處理單元組成。硫磺回收裝置在停工吹硫過(guò)程中，不論采用傳統(tǒng)的瓦斯吹硫，還是采用新興的酸性氣完全燃燒吹硫，煙氣中二氧化硫濃度均嚴(yán)重超標(biāo)，同時(shí)燃料氣吹硫易析炭污染催化劑。酸性氣完全燃燒吹硫易導(dǎo)致反應(yīng)器床層嚴(yán)重超溫，造成催化劑失活。保證吹硫期間煙氣達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)保證系統(tǒng)吹硫效果，是此次硫磺回收裝置停工檢修過(guò)程主要難點(diǎn)之一。

02 新時(shí)期環(huán)保要求

隨著煉油企業(yè)大型化、集約化，裝置間相互關(guān)聯(lián)度增加。煉油裝置停工吹掃會(huì)夾帶大量含硫、含氨的廢氣、污水和污油，污染環(huán)境。為符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，停工檢修過(guò)程的“密閉吹掃”面臨更大的挑戰(zhàn)，尤其是塔器，經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行，即使停工過(guò)程將存油退干凈，其器壁及內(nèi)構(gòu)件上仍會(huì)附著少量存油及硫化物，傳統(tǒng)的煮塔是采用底部給蒸汽，頂部放空。雖然器壁及內(nèi)構(gòu)件上的殘油被吹掃蒸汽攜帶至大氣，但現(xiàn)場(chǎng)排放會(huì)產(chǎn)生大量有味道的油氣，導(dǎo)致大氣污染。

03 系統(tǒng)高溫重污油管線密閉吹掃

煉油企業(yè)加工原油日益重質(zhì)化、劣質(zhì)化，裝置停工檢修難度增加，尤其是重油裝置，如常減壓、渣油加氫、延遲焦化以及加氫裂化裝置，停工吹掃難度大、蒸汽耗量大，而且污染物不易處理。對(duì)于重油系統(tǒng)管線，常規(guī)做法是在吹掃前通過(guò)從罐區(qū)引入柴油或是返回自產(chǎn)柴油進(jìn)行置換，當(dāng)重油管線出裝置處出現(xiàn)柴油后，改為裝置閉路循環(huán)，但在最后重油管線吹掃過(guò)程中，大量攜帶油氣的蒸汽進(jìn)入罐區(qū)，高溫重污油系統(tǒng)面臨負(fù)荷過(guò)大和罐區(qū)出現(xiàn)異味等問(wèn)題。另外，系統(tǒng)高溫重污油管線是全廠所有含重油裝置退油和吹掃的后路，使用頻繁，任務(wù)重，管理難度大。

04 硫化亞鐵自燃風(fēng)險(xiǎn)

油品中的硫?qū)鼙诎l(fā)生腐蝕，生成硫化亞鐵。在設(shè)備停工檢修階段，若不采取有效預(yù)防措施，硫化亞鐵與空氣中的氧氣會(huì)迅速發(fā)生氧化反應(yīng)，釋放出大量熱量，并形成連鎖反應(yīng)，使溫度迅速上升，引發(fā)自燃，進(jìn)而引起火災(zāi)和爆炸等事故。傳統(tǒng)的預(yù)防硫化亞鐵自燃的措施主要有：隔離法、清洗法以及鈍化法等。該煉油廠設(shè)計(jì)原料為科威特原油，硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)2.75%。生產(chǎn)過(guò)程中，加氫反應(yīng)產(chǎn)物富含硫化氫，硫化氫和裝置塔容器及管線接觸后易反應(yīng)生成硫化亞鐵，消除塔容器硫化亞鐵是綠色停工檢修難點(diǎn)之一。

05 胺液系統(tǒng)回收儲(chǔ)存難度大

全廠胺液系統(tǒng)按富液來(lái)源分為非加氫型、加氫型及硫磺尾氣胺液系統(tǒng)等3個(gè)系統(tǒng)，并對(duì)應(yīng)其配套的溶劑再生系統(tǒng)。正常運(yùn)行期間，全廠胺液系統(tǒng)總量約4000t，而溶劑再生系統(tǒng)貧液儲(chǔ)罐的有效罐容僅3000t，還要考慮停工期間胺液系統(tǒng)將產(chǎn)生大量的高濃度沖洗液必須進(jìn)行回收、儲(chǔ)罐儲(chǔ)存胺液時(shí)的安全高度要求、硫磺尾氣的胺液不能與其他兩個(gè)系統(tǒng)的胺液互混互用等因素，因此在當(dāng)前胺液濃度下，溶劑再生系統(tǒng)現(xiàn)有的罐容不能滿足停工檢修期間胺液儲(chǔ)存要求。

解決措施及效果

1 硫磺回收裝置“熱氮吹硫”

借鑒同類(lèi)裝置成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，硫磺回收裝置停工期間采用“熱氮吹硫”方案：以氮?dú)鉃橹鞔盗颍瑢⑾到y(tǒng)的硫磺攜帶至液硫池和加氫反應(yīng)器，同時(shí)配以合適的風(fēng)量使反應(yīng)器床層及系統(tǒng)管線積存的FeS自燃，吹掃過(guò)程氣按正常流程，經(jīng)尾氣系統(tǒng)加氫反應(yīng)并胺液吸收后，凈化尾氣經(jīng)焚燒爐焚燒達(dá)標(biāo)排放。

參照類(lèi)似規(guī)模硫磺回收裝置吹硫期間的氮?dú)饬考皩?shí)際吹硫效果，停工檢修前，保留原有氮?dú)饩€流程，同步實(shí)施“自硫磺回收裝置制硫單元管廊氮?dú)饪偣苄陆庸芫€至各列制硫爐前蒸汽線”的技改措施。在熱氮吹硫過(guò)程中，所需氮?dú)饬堪磦鹘y(tǒng)“燃料氣當(dāng)量燃燒吹硫”產(chǎn)生的過(guò)程氣量折算，少量燃料氣當(dāng)量燃燒用于維持系統(tǒng)吹硫溫度。

全廠停工期間加工低硫原油，同時(shí)四列硫磺回收裝置錯(cuò)開(kāi)停工，輔以“熱氮吹硫”流程，裝置停工吹硫過(guò)程中，煙氣中二氧化硫質(zhì)量濃度平均在260mg/m3，低于排放新標(biāo)準(zhǔn)400mg/m3，避免了大量高濃度酸性氣長(zhǎng)時(shí)間排放，保護(hù)了環(huán)境。

2 “密閉煮塔”

裝置停工處理過(guò)程中，先進(jìn)行系統(tǒng)水洗，再用蒸汽吹掃貫通，減少蒸汽吹掃過(guò)程產(chǎn)生的油氣量。

如上圖所示，煮塔時(shí)，各系統(tǒng)放空全部關(guān)閉，在設(shè)備和管線底部接蒸汽，吹掃蒸汽經(jīng)塔頂空冷器和水冷器冷卻后進(jìn)入分液罐，分離出來(lái)的水排入污水系統(tǒng)，油進(jìn)入污油回收系統(tǒng)，不凝氣排入低壓瓦斯管網(wǎng)。

各裝置吹掃結(jié)束前對(duì)排放氣體進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)項(xiàng)目包括烴、H2S等主要污染物含量，檢測(cè)結(jié)果經(jīng)生產(chǎn)人員、技術(shù)人員及HSE人員三方共同確認(rèn)后方能停止吹掃，對(duì)外排放泄壓。吹掃期間全廠設(shè)置200多處監(jiān)測(cè)點(diǎn)，隨時(shí)監(jiān)控廠區(qū)大氣狀況，保證吹掃過(guò)程不擾民。停工吹掃期間下風(fēng)向廠界監(jiān)測(cè)點(diǎn)分析結(jié)果見(jiàn)下表。

3 延遲焦化裝置放空系統(tǒng)增設(shè)接收全廠吹掃

污油線此次停工過(guò)程實(shí)施“放空系統(tǒng)增設(shè)接收全廠吹掃污油線”技改技措項(xiàng)目，即：延遲焦化裝置放空系統(tǒng)增設(shè)接收全廠吹掃污油線及退油線，使延遲焦化裝置放空塔系統(tǒng)滿足接收全廠吹掃重污油并冷卻條件，同時(shí)將各冷卻物料送至相應(yīng)的罐區(qū)或下游裝置。

系統(tǒng)高溫重污油管線增加至延遲焦化裝置放空塔入口管線，停工期間各裝置吹掃污油自柴油以下組分進(jìn)行切割，直接吹掃至放空塔內(nèi)，經(jīng)過(guò)放空系統(tǒng)冷卻，分別將塔頂冷凝的污水送至硫磺酸性水汽提裝置，燃料氣和其他不凝氣氣體送至低壓火炬系統(tǒng)，塔底冷卻的重污油送至低溫重污油罐，實(shí)現(xiàn)吹掃介質(zhì)全密閉排放。

停工吹掃期間，延遲焦化裝置放空系統(tǒng)回收吹掃污油約1000t，接收吹掃蒸汽約2000t，燃料氣氣體約30dam3，成功避免了重污油吹掃至儲(chǔ)罐內(nèi)冒罐及設(shè)備損壞等風(fēng)險(xiǎn)，將全廠異味氣體排放降至最低，實(shí)現(xiàn)了吹掃介質(zhì)全密閉排放。

4 鈍化清洗

全廠煉油裝置高硫部位（涉及200多臺(tái)設(shè)備）全部進(jìn)行鈍化清洗，鈍化清洗劑均為弱堿性螯合劑，確認(rèn)沒(méi)有產(chǎn)生硫化氫風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)全廠塔頂增上了淋水線作為預(yù)防措施。

為確保鈍化清洗效果，又要降低成本費(fèi)用，需反復(fù)確認(rèn)清洗部位、清洗介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)化學(xué)清洗一裝置一方案，并盡量做到循環(huán)利用，發(fā)揮化學(xué)清洗的有效作用。另外，為防止FeS發(fā)生自燃，潛在FeS自燃裝置均編制防FeS自燃預(yù)案。

本次停工檢修過(guò)程中催化裂化、延遲焦化、加氫裂化和渣油加氫等裝置重油系統(tǒng)采用柴油清洗，常減壓裝置采用化學(xué)清洗方式。從停工后設(shè)備打開(kāi)情況來(lái)看，分餾塔內(nèi)構(gòu)件清潔干凈，換熱器清潔易抽芯，同時(shí)設(shè)備沒(méi)有發(fā)生較大FeS自燃現(xiàn)象，表明設(shè)備清洗、鈍化效果良好。

5 胺液提濃

為解決停工檢修期間的胺液儲(chǔ)存問(wèn)題，保證全廠停工檢修按計(jì)劃進(jìn)行，停工前將各系統(tǒng)的胺液送至溶劑再生單元提高胺液濃度。

提濃的胺液送至貧胺液罐，沖洗水送至酸性水罐。為保證停工檢修期間胺液與沖洗液分類(lèi)儲(chǔ)存，提前完成溶劑再生單元貧液罐（4×1000m3）清罐，用于儲(chǔ)存胺液；完成一列汽提單元原料水罐（5000m3）清罐，用于儲(chǔ)存沖洗水。

停工期間，根據(jù)原制定的退胺方案及沖洗方法，嚴(yán)格控制沖洗水量；按照停工統(tǒng)籌安排，同一胺液系統(tǒng)內(nèi)不同脫硫裝置間的停工退胺及沖洗時(shí)間盡量同步或間隔應(yīng)盡可能短，同時(shí)退胺及沖洗過(guò)程上下游裝置加強(qiáng)聯(lián)系溝通，按照操作步驟和時(shí)間要求嚴(yán)格執(zhí)行。通過(guò)上述系列措施，最終順利完成全廠胺液系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移儲(chǔ)存及正常停工。