王品蘇
(遼河油田分公司 黃金帶煉油廠,遼寧 盤錦 124010)
煉油廠生產(chǎn)過程中的低壓瓦斯氣過去都是引致火炬燒掉,增大了煉油廠的能源消耗,影響煉廠的綜合商品率約為 0.45%[1]。近年來為了回收低壓瓦斯氣,一般采用可調(diào)節(jié)容量的氣柜,但是較高的投資制約了瓦斯氣的回收[2]。
某煉油廠減粘裝置瓦斯氣直接對大氣排放,每年排放瓦斯氣8.3萬方。經(jīng)過技術改造,只用了氣柜投資的1/3就解決了瓦斯氣回收利用問題,既降低了能耗,又減少了對大氣的污染,達到挖潛增效的目的。
某煉油廠減粘裝置 2007年建成投產(chǎn),年加工能力為 15萬噸,以常渣、減渣、超稠油為原料。生產(chǎn)工藝為原料油經(jīng)換熱后進入閃蒸塔,塔頂分離出少部分瓦斯氣和原料油中的水分后,塔底油進入加熱爐,升溫至設計溫度后,進入反應塔,在反應塔中充分地完成輕度熱裂解反應后,進入分餾塔分餾出輕組分后,塔底產(chǎn)生船用液體燃料。閃蒸塔及分餾塔頂產(chǎn)生的瓦斯氣直接排入放空系統(tǒng),如圖1。
為了解決瓦斯氣放空造成的環(huán)境污染和能源浪費,決定對瓦斯氣進行回收利用。
圖1 改造前系統(tǒng)工藝流程圖
方案一:系統(tǒng)壓力控制采用氣柜控制。通過市場咨詢氣柜價格,一套處理瓦斯氣的氣柜系統(tǒng)投資需要105萬元。日常操作維護難度大,施工工期長,瓦斯氣回收率在90%以上。
方案二:利用現(xiàn)有系統(tǒng)進行技術改造,增加相應微壓自動控制設備,增加加熱爐瓦斯氣火嘴,改造投資30.1萬元。日常操作維護容易,施工工期短。
通過充分的討論分析比較,認為方案二雖然瓦斯氣回收率略低,但改造工程投資最少,同時方便施工和操作維護,所以推薦方案二。
2.3.1 新建瓦斯氣入爐管線
采用 DN100直徑管線連接以保證瓦斯氣能夠順利出裝置。同時為了控制瓦斯氣壓力增加兩級燃氣壓力調(diào)節(jié)閥。加熱爐安裝一套燃氣火嘴,如圖2。
圖2 改造后系統(tǒng)工藝流程圖
2.3.2 投產(chǎn)運行
安裝、調(diào)試完畢后投產(chǎn)試驗。
減少瓦斯氣含水量。由塔頂不凝氣脫水罐改8小時脫水為2小時脫水一次。提高脫水頻率后,瓦斯氣含水量從原來的20%減少到10%左右。
瓦斯氣輸入裝置,能夠順利的通過調(diào)節(jié)閥經(jīng)過管線輸入到加熱爐,沒有阻滯現(xiàn)象發(fā)生。
調(diào)整一級二級燃氣開度。燃燒條件要求瓦斯氣應該控制在燃氣壓力控制在 0.05~0.08 Mpa[3]之間。一級燃燒調(diào)節(jié)閥控制下限壓力,二級燃燒壓控閥控制上限壓力。保證加熱爐的正常燃燒。瓦斯氣的壓力控制情況如表1:
表1 瓦斯氣壓力統(tǒng)計表
通過表1可以看出,瓦斯氣壓力控制在0.08左右,這說明方案達到了預期效果。
技術改造方案實施并投產(chǎn)后,瓦斯氣通過壓力自動調(diào)節(jié)后輸送到加熱爐進行燃燒,并進一步調(diào)整和優(yōu)化各個生產(chǎn)要素,保證生產(chǎn)順利進行。經(jīng)過測算,可回收瓦斯氣7.1萬方/年,回收率達到85%,減少了加熱爐用燃料渣油約60噸/年。
瓦斯氣回收經(jīng)濟效益渣油60噸/年×5100元/噸=30.6萬元/年,技術改造費用30.1萬元,技術改造項目當年就已經(jīng)收回全部投資并有結(jié)余。如果按照設計壽命 10年計算,可創(chuàng)經(jīng)濟效益 306萬元,瓦斯氣回收所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益是顯著的,值得借鑒推廣。
煉化企業(yè)瓦斯氣回收利用方法有很多,目前應用最廣的是采用氣柜系統(tǒng)控制。然而,一套處理瓦斯氣的氣柜系統(tǒng)投資需要上百萬,維護費用還非常高,不適合中小型煉化企業(yè)推廣應用。而將瓦斯氣通過微壓控制閥,直接引入加熱爐燃燒工藝,提供了一個嶄新的技術改進方向,大大增加了中小型煉化企業(yè)競爭力,既節(jié)約燃料渣油,降低了能耗,又減少了對大氣的污染。一經(jīng)推廣,產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會效益都非常顯著。
[1]陳靜桃. 煉油廠回收低壓瓦斯氣體的技術總結(jié)[J]. 福建化工, 2003(3): 56.
[2]趙鳳翔, 李宗林. 煉廠瓦斯氣的回收和利用[J]. 石油化工安全技術, 2005, 21(3): 20.
[3]李樹文. 煉油廠瓦斯氣平衡[J]. 遼寧化工, 2008, 37(7):496.