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        不凝氣在污油處理廠的回收利用

        2014-06-09 11:05:34李軍石凱秦麗麗長慶油田分公司第三采氣廠
        化工管理 2014年21期
        關鍵詞:影響

        李軍 石凱 秦麗麗(長慶油田分公司第三采氣廠)

        一、不凝氣的組成

        不凝性氣體是指混在系統(tǒng)里的碳、氫、油蒸氣等。這些氣體在系統(tǒng)中循環(huán),但不能被冷凝。

        污油處理裝置常壓塔頂不凝氣組分分析如表1所示,不凝氣中C3及以上組分的體積比占67.86%,是液化天然氣和輕石腦油的潛在組份,如能充分利用該部分資源,將是提高收液率,增加效益的好方法。

        二、不凝氣存在的影響

        生產裝置運行中產生的不凝氣經塔頂回流罐排至放空罐就地放空,為了控制塔頂壓力,不凝氣放空時間隨著塔頂?shù)膲毫ΧM行自動調節(jié)放空。不凝氣的瞬時放空不僅影響裝置參數(shù),而且每次放空需進行可燃氣體檢測,必須兩名員工進行配合作業(yè),極大的增加了員工的勞動強度。

        1.不凝氣就地放空的影響

        由于放空罐距離產品罐區(qū)直線距離較近,不凝氣在放空后,對罐區(qū)的日常安全運行存在著極大的安全隱患,同時影響整個裝置的安全平穩(wěn)運行;如經常進行放空操作,放空后油氣味大,對廠區(qū)周邊環(huán)境及員工健康、廠區(qū)安全生產帶來極大的危害和隱患。

        2.不凝氣對裝置各項參數(shù)的影響

        由于塔內不凝氣的不斷產生,影響整個塔的整體操作,塔頂?shù)牟荒Y氣體排放不出去,會積攢增多,從而影響塔的壓力,塔內壓力升高,塔頂溫度降低,裝置各項參數(shù)波動較大;從而影響裝置產品合格率,而且影響整個塔的收率。

        圖1 不凝氣增多對塔頂壓力的影響

        圖2 不凝氣增多對塔頂溫度的影響

        裝置設計塔頂油品密度小于700kg/m3,初餾點高于40℃。因不凝氣影響,據(jù)2013年9月塔頂穩(wěn)定輕烴化驗數(shù)據(jù)不合格8次,不能滿足生產需要。

        3.不凝氣對冷凝器的換熱效率的影響

        從化工原理上分析,不凝氣體的存在影響冷凝器的換熱效率,在塔頂,不凝氣體的含量每增加1%,冷凝器的換熱效率下降60%。塔頂?shù)恼羝捎诓荒鼙怀浞掷淠?,造成的塔頂壓力增加,不能滿足生產需求。

        三、改進工藝流程,對不凝氣進行循環(huán)利用

        1.不凝氣流程改進

        項目建設初期,設計院采用將不凝氣經塔頂回流罐排放至50m3罐區(qū)放空罐(D-213)后直接放空。現(xiàn)增加一條放空罐不凝氣通至加熱爐管線,將不凝氣通入加熱爐燃燒,作為加熱爐燃燒輔料。

        2.回收裝置不凝氣,降低加熱爐能耗

        為了更好的利用不凝氣,使其產生經濟效益現(xiàn)將不凝氣直接通入加熱爐做為加熱爐燃燒輔料。同時在熱爐前加裝控制閥、阻火器,更好的控制不凝氣進入加熱爐的流速,且在應急情況下起到緊急切斷作用,同時防止不凝氣進加熱爐燃燒前帶液加熱爐回火,阻止火源進入不凝氣系統(tǒng),造成燃燒爆炸事故。

        3.現(xiàn)場操作方法

        在新增的放空罐不凝氣通至加熱爐管線上加裝遠程控制閥,控制室員工與現(xiàn)場員工互相配合,控制室遠程開啟放空罐不凝氣閥門,現(xiàn)場員工手動打開阻火器下游控制手閥,將不凝氣通入加熱爐燃燒。

        四、不凝氣進入加熱爐后運行效果對比

        1.加熱爐溫度及能耗對比

        不凝氣通入加熱爐燃燒后,爐膛溫度同比提高5—10℃,同時每小時能耗可降低20—30m3左右。

        加熱爐在不凝氣未通入前,按每小時能耗為:290m3,每天耗能為:6960m3,按每方氣2.9元計算,每天消耗費運為2萬元。

        2.裝置塔頂壓力、溫度對比

        不凝氣通入加熱爐燃燒后,塔頂壓力得到了有效的控制,由于在不凝氣進加熱爐前加裝了控制閥,對不凝氣壓力和流量起到的調節(jié)作用,使得塔頂壓力、溫度運行平穩(wěn),有效的保證了產品了合格率。

        五、建議將不凝氣的壓縮回收技術

        常壓塔頂不凝氣全部進入低壓瓦斯系統(tǒng)作為燃料氣通入加熱爐燃燒,隨著處理量的不斷加大,不凝氣也在與日俱增,為了解決這一問題,經過對塔頂不凝氣組分的詳細分析,建議在常壓裝置設置壓縮機用來回收塔頂不凝氣,提高收液率。

        1.不凝氣壓縮再回收工藝流程

        常壓塔頂油氣經塔頂空冷器冷卻至40℃,再經過塔頂冷卻器冷卻至15℃,進入回流罐一部分經回流泵打入常壓塔頂作冷回流,另一部分油和油氣進入分離塔,大量常壓塔頂油氣進入低壓瓦斯系統(tǒng)排入放空罐,一部分不凝氣進入加熱爐燃燒,另一部分進入不凝氣壓縮機壓縮后排出,經過冷凝水冷凝,冷凝后的液態(tài)排入地下罐。

        2.不凝氣的壓縮回收的經濟效益

        (1)已經技改部分取得的經濟效益從加熱爐運行情況分析,在節(jié)能方面取得了較大成績,參數(shù)運行穩(wěn)定,分離效率高,效果顯著。

        按每日節(jié)省天然氣600m3左右;如果按每年運行300天計算,每年節(jié)約天然氣就是180000m3,每方氣價按2.9元計算,每年節(jié)省天然氣費用52.2萬元。

        (2)建議計劃設想的經濟效益

        按每天回收不凝氣6噸計算,如液化氣產率平均按60%,一年共回收6噸×360天×60%=1296噸,按液化氣和燃料氣差價1050元,該系統(tǒng)投資150萬元,運行后增加電耗30kw,每月增加費運4.3萬,則投運期間增效益1296×0.11萬元—4.3萬/月×12月=90.96萬元。

        結論

        不凝氣引至加熱爐進行燃燒的投運,解決了處理裝置運行參數(shù)波動較大的問題,同時降低了天然氣的消耗,有效推動節(jié)能減排工作,保證了處理廠安全平穩(wěn)運行,進一步消除環(huán)境污染。

        [1]從初常壓頂瓦斯回收輕烴增效顯著;李國梁、連喜增、李茂盛(中國石化股份公司濟南分公司,濟南,250101).

        [2]探討加熱爐的主要節(jié)能措施及制約因素;潘誠(塔里木油田公司塔西南石化廠煉油二車間新疆澤普.

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