田增芹（中國(guó)石油化工股份有限公司天津分公司）

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常減壓裝置利用減頂切水回注常頂降低含硫污水外排量

田增芹（中國(guó)石油化工股份有限公司天津分公司）

中國(guó)石油化工股份有限公司天津分公司1000×104t/a常減壓裝置注水采用1#污水汽提的凈化水。2014年，因外排含硫污水壓力較大，經(jīng)常需要降低注水量，通過技術(shù)攻關(guān)提出節(jié)能減排項(xiàng)目“利用減頂切水回注常頂，降低含硫污水外排量”。該項(xiàng)目實(shí)施后，運(yùn)行穩(wěn)定，節(jié)能減排效果明顯，降低含硫污水10～13 t/h。同時(shí)，因減頂切水品質(zhì)好于凈化水，改善了注水品質(zhì)，并且解決了因常頂注水含有焦粉經(jīng)常堵塞塔頂空冷和換熱器的問題，年節(jié)約檢修成本和運(yùn)行成本為321.6萬元，效果顯著。

煉油車間常減壓裝置含硫污水減頂切水注水

天津分公司1000×104t/a常減壓裝置（以下簡(jiǎn)稱常減壓裝置）采用污水汽提的凈化水，含硫污水外排量為51 t/h。在實(shí)際操作過程中，隨著加工量的變化及油品性質(zhì)的變化，及時(shí)調(diào)整注水量，加工量長(zhǎng)年在90%左右，在此負(fù)荷下，外排污水控制在44～48 t/h左右（根據(jù)常頂油量計(jì)算得出不同注水量，因此外排量有波動(dòng)范圍）。2014年，因環(huán)保外排污水壓力較大，經(jīng)常要求車間降低含硫污水量，車間通過降低注水量達(dá)到短時(shí)期降低含硫污水量的目的。因工藝防腐原因不能長(zhǎng)時(shí)間降低注水，因此車間成立了攻關(guān)小組，提出“利用減頂切水回注常頂，降低含硫污水外排量”項(xiàng)目，這樣既不影響工藝防腐，又能降低含硫污水量。

1　項(xiàng)目實(shí)施

1.1含硫污水量

含硫污水外排主要包括常頂含硫污水、減頂含硫污水、微量穩(wěn)定塔頂污水和分離塔頂污水，其組成分析見表1。

由表1可知，利用減頂切水返注回常頂，含硫污水就減少了常頂?shù)淖⑺?，設(shè)計(jì)流量能減少12 t/h。根據(jù)中國(guó)石化《煉油工藝防腐蝕管理規(guī)定》實(shí)施細(xì)則，其中塔頂注水明文規(guī)定，其用量必須保證注水點(diǎn)有10%～25%液態(tài)水。根據(jù)塔內(nèi)氣液相實(shí)際負(fù)荷，利用petro-sim軟件模擬出塔頂注水量為塔頂餾出物的6%左右，即塔頂石腦油為200 t/h，需要注水12 t/h；若這個(gè)項(xiàng)目可行并實(shí)施，可降低外排含硫污水12 t/h。實(shí)際上，裝置大部分時(shí)間負(fù)荷約為90%，根據(jù)計(jì)算注水量是變動(dòng)的，而外排含硫污水量的減少也是隨實(shí)際注水量有變動(dòng)。

表1　含硫污水外排量組成t/h

1.2可行性分析

1）減頂含硫污水泵出口壓力為1.0 MPa，常頂壓力為0.1 MPa，常壓塔塔高為59.4 m。減頂含硫污水密度按1000 kg/m3計(jì)算，從泵出口到塔頂約為0.582 MPa，加上常壓塔頂壓力，合計(jì)為0.682 MPa。通過計(jì)算得知，減頂含硫污水泵出口壓力遠(yuǎn)大于泵出口到常塔頂?shù)膲毫?，因此減頂切水能夠注入常塔頂。

2）根據(jù)中國(guó)石化《煉油工藝防腐蝕管理規(guī)定》實(shí)施細(xì)則，常頂注水水質(zhì)需達(dá)到水質(zhì)指標(biāo)（表2）要求。

表2　注水水質(zhì)指標(biāo)

2014年3月13日，采樣分析了凈化水、常頂切水、減頂切水，分析報(bào)告見表3。

表3　凈化水、常頂切水、減頂切水分析結(jié)果

通過表3分析結(jié)果可以看出，除了CN-值減頂切水的質(zhì)量比凈化水差外，其他指標(biāo)的質(zhì)量均優(yōu)于凈化水；因此，利用減頂切水回注常頂項(xiàng)目是可行的，同時(shí)注水的品質(zhì)也得到了改善。

1.3流程介紹

減頂水經(jīng)P-206/AB（減頂含硫污水泵）升壓后分2路：1路走老線，經(jīng)控制閥LV20502出裝置，用于控制減頂分水罐界位；另1路經(jīng)新加的減頂水回注常頂線，注入到原常頂注水線中，經(jīng)注入點(diǎn)的單向閥及手閥后注入常頂揮發(fā)線上。原常頂注水線流量計(jì)出入口閥及副線閥處于關(guān)閉狀態(tài)。減頂切水回注常頂流程見圖1。

1.4操作說明

項(xiàng)目投用后，A、B、C閥平時(shí)處于全開狀態(tài)，根據(jù)處理量及常頂油量，利用D閥調(diào)節(jié)常頂注水量，常頂注水處于10～13 t/h之間，即含油污水外排量降低了10～13 t/h；同時(shí)，通過液控閥控制好減頂分水罐界位，防止減頂油串入常頂油中，影響石腦油產(chǎn)品質(zhì)量。

1.5經(jīng)濟(jì)效益

因排放的含硫污水都送至1#污水汽提裝置中處理，需要消耗該裝置循環(huán)水3 t/t、除鹽水0.01 t/t、電0.9 kWh/t及1.0 MPa蒸汽0.2 t/h。按含油污水外排量降低10 t/h計(jì)算，月節(jié)約成本約27.05萬元，投資約為5萬元，1個(gè)月就能收回成本。同時(shí)，因凈化水品質(zhì)較差，經(jīng)常堵塞常頂系統(tǒng)，減頂切水品質(zhì)大大優(yōu)于凈化水，還節(jié)約每年要清理1次的費(fèi)用2萬元，年效益為321.6萬元。

圖1　減頂切水回注常頂流程（云線部分為新加管線）

2　結(jié)束語

經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，減頂切水回注常頂一直比較穩(wěn)定，未發(fā)生減頂油串常頂油事故。僅于2014年12月，因原油帶水停注水2次，原油恢復(fù)正常后，注水恢復(fù)且運(yùn)行穩(wěn)定。常頂水pH值和鐵離子都在控制范圍內(nèi)，含硫污水外排量減少10～13 t/h。同時(shí)，因減頂切水品質(zhì)大大優(yōu)于凈化水，在投用后至今，未發(fā)生因水的品質(zhì)而進(jìn)行常頂系統(tǒng)換熱器和空冷的清理工作，大大節(jié)約了檢修成本和運(yùn)行成本。

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.12.009

2015-09-24）

田增芹，高級(jí)工程師，1997年畢業(yè)于天津大學(xué)，從事常減壓裝置生產(chǎn)技術(shù)管理工作，E-mail：tianzengqin.tjsh@sinopec. com，地址：天津市大港區(qū)中石化股份天津分公司煉油部聯(lián)合五車間，300271。