張 瑞 楊紹飛
(西安石油大學(xué),陜西 西安 710065)
某廠60萬t/y脫硫脫硫醇裝置由中國石化工程建設(shè)公司設(shè)計,該裝置由液化氣脫硫化氫及液化氣脫硫醇兩部分組成。脫硫裝置采用胺法脫硫工藝脫除液態(tài)烴中的硫化氫;脫硫醇裝置采用預(yù)堿洗加抽提氧化工藝脫除液態(tài)烴中的硫醇。精制后的液化氣作為原料送氣分裝置分離出丙烯為20萬t/y聚丙烯裝置提供原料。由于設(shè)計等原因,液化氣進料系統(tǒng)難以滿足生產(chǎn)需求,經(jīng)改造優(yōu)化后,裝置運行平穩(wěn),嚴(yán)格按照調(diào)度指令加工生產(chǎn)[1]。
該廠使用脫硫脫硫醇裝置處理液化氣、重整氣和加氫氣以生產(chǎn)凈化液化氣、凈化干氣,設(shè)計處理能力為液化氣60萬t/y、干氣10萬t/y,由干氣、液化氣脫硫和液化氣脫硫醇兩部分組成。原料液化氣主要來自下級單位經(jīng)總管混合后再由管道輸送至裝置。原料干氣主要來自140萬t/y催化柴油加氫的高分氣、低氣分、酸性氣和120萬t/y連續(xù)重整預(yù)處理脫硫尾氣[1]。
根據(jù)原料性質(zhì)及全廠總工藝流程的安排,干氣、液化氣脫硫和液化氣脫硫醇集中在一個裝置處理。干氣在本裝置內(nèi)經(jīng)醇胺法脫硫后作為燃料氣進入全廠燃料氣系統(tǒng),液化氣經(jīng)過醇胺法脫硫、預(yù)堿洗加抽提脫硫醇后的液化氣作為氣分裝置的原料[2]。
參照目前國內(nèi)外干氣脫硫和液化氣脫硫、脫硫醇工藝過程的現(xiàn)狀,根據(jù)所加工的原料特點、全廠總加工流程規(guī)劃要求的產(chǎn)品方案和下游裝置對原料的要求,裝置干氣采用醇胺法脫硫,液化氣采用醇胺法脫硫、預(yù)堿洗加抽提脫硫醇的工藝路線。裝置設(shè)計采用預(yù)堿洗加抽提的脫硫醇工藝技術(shù)。
2.1 原料緩沖罐D(zhuǎn)-102壓力波動大,造成P-101出口壓力不穩(wěn)
該廠車間加工原料液化氣主要是由延煉供給,輸送距離達(dá)8km,由于日夜溫差和冬夏溫差較大,造成D-102壓力波動較大,D-102罐壓力只有現(xiàn)場壓力表,無二次表,不能做到實時監(jiān)控,氣溫低時泵出口壓力過低,氣溫高時泵出口壓力又過高,只能從低壓瓦斯泄壓,另外,液化氣中的C2含量也會造成D-102壓力波動。
2.2 液化氣進料泵P-101灌泵難
P-101入口和出口放空設(shè)計為DN20管線,灌泵時由于管線過細(xì),液化氣經(jīng)常凍住管線,導(dǎo)致灌泵不徹底。
2.3 液化氣泵P-101機械密封泄露后進入白油罐排至大氣
液化氣P-101機械密封設(shè)計為兩套機封,第一套與液化氣接觸,第二套由白油冷卻,當(dāng)機封發(fā)生泄漏時,液化氣從白油罐排出,白油罐位置與泵進出口閥門較近,人員無法靠近,造成切泵困難,存在較大安全隱患。
2.4 液化氣加工量無法滿足運行需求
液化氣加工量設(shè)計為75t/h,經(jīng)常需要根據(jù)生產(chǎn)需要調(diào)整加工量,根據(jù)泵的壓力和電流只能控制在60-90t/h的范圍,不能滿足低加工量的需求。
圖1 優(yōu)化前
3.1 D-102冬季壓力經(jīng)常過低致使泵出口壓力低,所以給D-102加充壓線,根據(jù)車間現(xiàn)有資源,加裝凈化干氣和N2作為充壓介質(zhì),另外增加調(diào)節(jié)閥和壓力變送器便于內(nèi)操調(diào)節(jié)和監(jiān)控。
3.2 造成灌泵難的主要原因是放空管線太細(xì)所致,在檢修期間,更換所有放空管線為DN40。
3.3 根據(jù)現(xiàn)場白油罐位置,我們將白油罐放空改至低壓瓦斯系統(tǒng),確保安全。
3.4 液化氣低加工量時主要是因為泵出口壓力過高憋壓,進出口跨線為DN40管線,當(dāng)跨線全開,加工量最低可以降至60t/h,所以檢修中將泵出口至調(diào)節(jié)閥之間加一條DN150的返罐線,需要低加工量時可以打開返罐線,確保P-101出口部憋壓。
4.1 優(yōu)化后內(nèi)操可以直接監(jiān)控D-102壓力,根據(jù)壓力的變化隨時可以給D-102充壓,確保P-101進口壓力穩(wěn)定。
圖2 優(yōu)化后
4.2 P-101更換放空管線后,在灌泵過程中也可以保證一次灌泵成功。
4.3 當(dāng)P-101機械密封泄漏后液化氣通過白油罐排至低壓瓦斯系統(tǒng),操作工可以迅速切泵并確保安全。
4.4 加返罐線后,可以隨時調(diào)節(jié)加工量,配合生產(chǎn)調(diào)度要求。
5.1 有現(xiàn)場檢測改為遠(yuǎn)程監(jiān)控,實現(xiàn)了自動化控制,減少人力并增強了數(shù)據(jù)監(jiān)控的實時性。
5.2 出口放空管線的改造,減少了二次灌泵的現(xiàn)象,現(xiàn)可以實現(xiàn)一次灌泵成功。
5.3 白油罐放空改至低壓瓦斯系統(tǒng)降低的安全隱患,并可以確保事故處理的及時性。
5.4 增大了液化氣加工量的調(diào)節(jié)范圍,可以實現(xiàn)0-90t/h的調(diào)節(jié),并確保裝置運行平穩(wěn)。
綜上所述,經(jīng)過對液化氣進料系統(tǒng)的優(yōu)化,提高了液化氣系統(tǒng)操作的自動化和設(shè)備操作效率,并降低了液化氣泄漏事故安全隱患,自優(yōu)化以來,裝置運行平穩(wěn),產(chǎn)品質(zhì)量合格,為實現(xiàn)裝置長周期運行奠定了基礎(chǔ)。
[1]王劍鋒,李杰,等.楊莊河煉化項目雙脫裝置說明書[M].北京東方聯(lián)華,2014.
[2]中國石油化工總公司.雙脫及硫磺回收裝置操作規(guī)程[S].