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炼油厂回收低压瓦斯气体的技术总结

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炼油厂回收低压瓦斯气体的技术总结
陈静桃
(福建炼油化工有限公司　泉州　362117)
摘　要　本文主要总结在回收瓦斯气体的过程中,解决火炬点火系统、回收前瓦斯气体的洗涤、瓦斯压缩机和燃机发电系统等相关问题,达到了节能的目的,
创造了较好的经济效益。

关键词　炼油厂　回收　节能
　总结
1　前言
炼油厂在生产过程中产生的大量低压瓦斯气体,过去都是直接引入火炬烧掉,不仅增大了炼厂的能源消耗,。

以一个加工能力为400×104t/a的炼油厂为例,每年产生的低压瓦斯约210×107NM3,影响综合商品率约0145%。

如何利用这部分低压瓦斯气体,节约能源消耗,一直是石化企业努力的方向。

福建炼油化工有限公司低压瓦斯回收发电项目,自1997年开始建设,1998年正式投用,运行率一直较低。

2002年初成立攻关组,组织各专业共同攻关,并利用一季度全厂大检修停工的机会,改进火炬自动点火装置;改善瓦斯氨洗、水洗效果;解决气柜安全运行和密封油再生等问题,实现了节约能源的目的。

2002年燃气发电机累计运行6501小时,发电193614×104kwh,产蒸汽216×104吨,还回收瓦斯气体315×106NM3,取得了良好的经济效益。

2　低压瓦斯的特点
211　压力低
来自炼油各装置排放的低压瓦斯,压力各不相同。

在正常状况下,低压瓦斯系统的压力只有011Mpa左右。

如果要作为锅炉、加热炉的燃料,压力必须提高到0135Mpa以上。

作为燃气发电,压力应达到114Mpa左右。

212　来量不稳
炼油生产过程本身是一个连续、动态的过程,受装置加工量的大小、原料性质、操作条件变化等因素的影响,瓦斯排放的流量会不同,特别是当某一装置处于非正常状况时,瓦斯流量和压力的波动会更大。

如果回收的话,必须有可调节容量的气柜;同时排放火炬时,火炬自动点火系统必须灵敏,可靠度高。

213　质量差
炼油厂低压瓦斯气体的质量很差,主要是其组成中含有大量的H2S、N H3、水蒸汽等腐蚀性气体,极易使管线发生腐蚀,产生的铁锈会随着气体流动。

如果回收的话,容易造成过滤网的堵塞,缩短运行周期。

3　低压瓦斯回收利用系统相关流程
各炼油生产装置排出的瓦斯气进505#、512#线,在正常情况下经瓦斯氨洗塔、水洗塔脱除瓦斯中的H2S、N H3后,进入气柜,再经气柜压缩机两级压缩后,压力升到114Mpa,一部分到燃气发电机组发电并产生110Mpa蒸气,多余部分补入高压瓦斯管网507#线作加热炉燃料。

当瓦斯气505#、512#线压力高于水封罐设定的压力时,瓦斯气通过水封进入火炬,同时火炬自动点火装置启动,点燃火炬。

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低压瓦斯回收利用系统相关流程示意图
4　实施措施
411　改造火炬自动点火控制系统
在原来瓦斯压力点火控制系统的基础上,又增加了瓦斯低流量点火控制系统。

这主要是从安全生产的角度出发,保证瓦斯气体一旦排放,都能自动点燃火炬。

改造后测试,均能一次成功,点火时间小于30秒,符合技术要求。

412　提高瓦斯氨洗、水洗流量
瓦斯质量一直制约整个系统的安全、长周期的运行。

通过对比,氨洗量由原来的不到15t/h提高到40t/h左右;水洗量由原来的4～6t/h提高到10t/h左右,瓦斯质量得到明显改善。

同时,还安排了影响低压瓦斯质量的焦化装置干气进脱硫装置,进行脱硫处理。

瓦斯质量对比情况见表1。

表1　提高氨洗水洗流量前后瓦斯典型分析数据
单位:mg/m3
检验次数
流量提高前流量提高后
H2S NH3H2S NH3
1298228144 2511164133
413　解决气柜密封油粘度下降等问题
气柜顶部浮盘的密封采用150#密封油,运行一段时间后,密封油粘度下降较快,造成瓦斯气体泄漏。

造成密封效果不好的原因有:一是密封油与瓦斯长时间接触后,溶解了大量轻烃,造成粘度下降。

二是由于气柜的14根立柱原本倾斜、垂直度不一,上部柜壁凹凸明显,超出弹簧弹性范围,当气柜容量超过75%时,造成密封油泄漏量大。

采取的措施:一是加注部分新鲜密封油,提高系统中密封油的粘度。

二是改造密封油再生系统,并
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对置换出的密封油进行再生。

三是加强对气柜运行区间的管理。

一般情况下柜容控制在60%左右。

采取以上措施后,不仅保证了气柜的密封效果,而且也减少了新鲜密封油的消耗,降低运行成本。

414　解决气柜压缩机做功能力下降等问题
压缩机做功明显下降,表现在补507#系统的瓦斯流量大幅度下降,由原来的850～1000Nm3/h 下降至300Nm3/h左右。

分析其主要原因:一是瓦斯质量差,造成压缩机二级出口压控阀后路及副线发生堵塞,影响压缩机做功;二是压缩机自动补柴油效果不好;三是压缩机二级转子腐蚀较严重,也使做功效率下降。

采取措施:一是更换压缩机二级转子,并改材质为不锈钢1Cr18Ni9Ti。

二是增加强制补柴油线。

措施实施后,压缩机运行平稳,运行周期延长。

主要运行参数见表2。

表2　压缩机主要运行参数
时间二级排气压力
(Mpa)
补507#流量
(NM3/h)
电机电流
(A)
备 注
改造前11352～11388246～52038～39改造后11397～11403786～91238
415　解决瓦斯分液及排液功能不足的问题
经压缩后的高压瓦斯,在进燃气发电机系统前,设有瓦斯分液罐,分液能力一直不足,经常存在带液现象。

在原有的瓦斯分液罐出口增设二次分液设施—瓦斯聚集器,兼有瓦斯分液、过滤两重功能。

同时,把聚集器的排液接至瓦斯分液罐排液一次阀后面,连同瓦斯分液罐排液一起排至油品凝缩油罐。

416　完善高压瓦斯过滤设施
对高压瓦斯过滤设施的完善:包括对瓦斯分液罐后部主、副线管道过滤器的进、出口阀门改用启闭严密性能好的倾转式球阀,以方便在线切换主、副线运行;对机壳边副线过滤器进行改造,拓宽腔体空间,增大Y型过滤器的喉部通流面积,消除其“瓶颈”制约。

改变过去在切换主线过滤器,转投副线运行时需退出部分负荷的不利状况。

417　解决燃气发电控制系统的“通讯模块故障”
燃气发电机的控制系统前后共发生9次“通讯模块故障”,并造成停机。

先后更换了通讯电缆、计算机底板扩展槽等部件仍没有解决问题,通过逐一排查,最终发现是U PS电源有问题。

更换U PS电源后,“通讯模块故障”停机现象没有再出现。

5　经济效益估算
按全年运行7000小时,每小时回收瓦斯750NM3,发电负荷3200Kwh,产生6t/h蒸汽计算。

其中回收的燃料气按相当于燃料油的价格计算。

回收瓦斯:(750×0190/1000)×7000h×1400元/吨=66115万元
发电:3200×7000h×0.50元/kwh=1120万元
蒸汽:6×7000h×70元/吨=294万元
合计年经济效益207515万元。

6　结论
经过对炼油厂低压瓦斯回收项目的技术攻关,切实解决了一系列困扰低压瓦斯回收系统长周期、安全运行的各项问题,使回收的瓦斯质量有了根本性的好转,达到了气柜压缩机、燃气发电机组安全、长周期平稳运行的目的,节约了能源,具有良好的经济效益。

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为装置长周期运行提供保障。

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Analysis and Discussion on Technology of Low Pressure MethaneGas Recovery by Oil RefineryLI Xiao －dong（Changing Petrochemicai Compangy ，PetroChina ，Shaanxi Xianyang 712000，China ）Abstrac ：Some common problems in low pressure methane gas recovery by oil refinery were analyzed ，and the tech-nological process was optimized．It was proposed that reducing torch discharge value from the source through technology and management can fully recover and utilize the energy ，make the low pressure methane gas recovery process more rea-sonable ，acquire more benefits such as saving energy ，reducing waste emission and environmental pollution ，reducing oil process loss ，and obtaining economic benefits．Key words ：low pressure methane gas ；torch gas ；recovery and utilize据测算，一个加工能力为400万吨/年的炼油厂，每年产生的低压瓦斯气约为200万标方，影响综合商品率约0．45%。

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以一个加工能力为400×104t/a的炼厂为例，每年产生的低压瓦斯约为2.0×107nm3，影响综合商品率约为0.45% [1]。

如何处理及利用其中组分，降低加工成本，减少对环境的污染，保证上游装置的安全生产，是新建大型炼油厂需要考虑的问题。

1 瓦斯系统概况1.1 基本情况大庆炼化公司瓦斯系统分为低压瓦斯系统、酸性气系统、高压瓦斯系统，负责上游装置低压瓦斯排放、回收以及高、低压瓦斯的平衡工作，负责硫磺回收、干气制乙苯装置原料供应工作；它既是保证装置生产的安全措施，同时也是减少大气污染，改善周围环境的环保措施。

现有设施：4 000t/年硫磺回收装置一座、10万t/年干气制乙苯装置一座、5 000m3湿式气柜一座，30 000m3干式气柜一座，120m 火炬一座，干气脱硫设施，瓦斯回收压缩机系统。

1.2 瓦斯气组成低压瓦斯系统，通过低压瓦斯管网接收生产装置生产的瓦斯或事故状态下紧急放压排放的低压瓦斯，其主要成分为甲烷、乙烷、h2、c1~c5组分（不含酸性气系统）。

1.3 瓦斯气特点压力低：低压瓦斯管网与装置、罐区配套建设、投产，现有管线1.6万m，来自各生产装置的低压瓦斯压力不同，设计压力0.1mpa，管网控制压力在0kpa~35kpa之间。

产量不稳定：炼油生产是个连续过程，受装置加工量的变化、操作条件的变化，瓦斯排放量就会不同，特别是装置处于事故状态下，瓦斯流量及压力就会产生大量的波动。

胜利炼油厂南区火炬气系统回收及处理措施

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5 结 论 (1) 氨比变化对丙烯腈的单收影响较小, 在工
艺可除去羰基化合物前提下, 尽量采用低的氨比。 (2) 在能保证尾氧的前提下, 应采用低空比。 ( 3) 在深度氧化物为 CO 2、CO 含量不高时,
则床层温度以高一点为好。 (4) 压力和线速度的增加均对单收不利。 (5) 采用低氨比、空比和偏高一点的反应温度和
(2) 胜利炼油厂低压瓦斯气管网中瓦斯成分 复杂, 硫化氢体积百分数在215%～ 312% 左右, 长 期腐蚀低压瓦斯管网, 生成极难清除的三氧化二 铁和硫化亚铁微粒, 随压缩气体进入压缩机中, 使 机组难以长周期运行。
(3) 由于机组压缩能力小, 仅为排放量的三分 之二左右, 达不到回收目的, 影响了压缩机正常运 行, 回收系统再次处于停运状态, 造成火炬常明灯 常明。 212 点火系统没有自动控制设施
t) , 运行费用每年约120万元, 投资回收期约为 2139年。
保守一点, 压缩机运行二年半后, 就可以回收 本次改造的全部投资, 经济效益十分显著。
本项目实施后, 低压瓦斯气得到了充分的利 用, 不仅扩大了胜利炼油厂燃料气的来源, 而且增 加了市场上商品液化气的供给能力, 经济效益显 著。它减少了环境污染, 解决了火炬熊熊燃烧的问 题, 造福我公司职工、家属, (下转第119页)
极大的浪费。
3 南区火炬气来源、排放量及组成 南区火炬气主要来源于南区各生产装置排放
的瓦斯气及储运系统安全阀泄放的瓦斯气, 各单 元排放情况见表1。
表1 、 、 类低压瓦斯气排放量表
类 别
排放源
排放管径 估计排放量
mm
m 3 h- 1
主要介质
类气
类气 类气
联合装置
其它装置