劉浩財(cái),白文華,郭俊財(cái),王建英
(國(guó)家能源寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限公司煤制油分公司,寧夏銀川 750411)
費(fèi)托合成重油主要針入度高,滴熔點(diǎn)高,常溫下容易凝結(jié)成硬塊。罐區(qū)重油一旦堵塞地下管網(wǎng),會(huì)造成罐區(qū)中間產(chǎn)品罐無(wú)法切水,進(jìn)而影響上游裝置穩(wěn)定運(yùn)行,甚至迫使裝置降負(fù)荷;另外,整個(gè)地下管網(wǎng)堵塞后,輕、重組分聚集管網(wǎng)、窨井中,容易揮發(fā),造成可燃?xì)饧叭軇┢统瑯?biāo),容易引發(fā)地管連環(huán)閃爆,影響罐區(qū)裝置安全運(yùn)行。
疏通堵塞管道目的是保證工況穩(wěn)定,裝置生產(chǎn)正常,消除隱患和問(wèn)題所在,實(shí)現(xiàn)裝置安全運(yùn)行。雖然國(guó)內(nèi)石油化工行業(yè)對(duì)管網(wǎng)堵塞處理已經(jīng)有了比較成熟的經(jīng)驗(yàn),但對(duì)于煤炭間接液化合成重油堵塞地管清理幾乎無(wú)可借鑒的經(jīng)驗(yàn)(伊泰16×104t/a 項(xiàng)目、山西潞安180×104t/a 項(xiàng)目)。在目前煤制油裝置普遍大型化背景下,本文提出了煤制油中間罐區(qū)窨井重油堵塞地下管網(wǎng)系統(tǒng)清理方法,并在實(shí)踐中得到驗(yàn)證,對(duì)以后重油堵塞地下管網(wǎng)清理處置具有可借鑒意義。
流程(見(jiàn)圖1)
圖1 中間產(chǎn)品罐區(qū)窨井重油堵塞地下管網(wǎng)系統(tǒng)處理流程
2.2.1 高壓清洗 處理地下管網(wǎng)、窨井范圍為煤制油中間罐區(qū)地下2 級(jí)管網(wǎng)中各類窨井、地井、地溝、窨井之間管道及系統(tǒng)管網(wǎng)的積蠟。地井之間重油主要是重組分蠟油堵塞。高壓清洗設(shè)備放置需要高壓沖洗區(qū)域,將設(shè)備接入生產(chǎn)水,利用高壓清洗設(shè)備高壓泵產(chǎn)生高強(qiáng)度壓力的水,沖洗壓力需求為120 MPa,高壓噴頭需要放入窨井地管至少30 cm 方可開(kāi)始升壓,利用具有高強(qiáng)度壓力的水通過(guò)利用獨(dú)有的金剛石噴嘴孔,形成高速細(xì)微水射流,利用高壓水射流的強(qiáng)大沖擊力重油蠟,采取手工旋轉(zhuǎn)繞動(dòng),將附著結(jié)塊重油蠟50 mm 區(qū)域進(jìn)行徹底切削、破碎、擠壓沖刷形成碎塊和糊狀物,打通直徑50 mm 孔,為蒸汽凝液蒸煮融化創(chuàng)造條件。
2.2.2 蒸汽凝液慢融 從常壓蒸汽管道配管引蒸汽凝液至首端地管地井,開(kāi)始從生產(chǎn)區(qū)域接入臨時(shí)膠管通入一端的地管1 上游(見(jiàn)圖2),接蒸汽一端將地管1內(nèi)上游側(cè)50 mm 區(qū)域的積蠟融化,重油蠟利用張力自然倒流回污水井1 內(nèi),隨著蒸汽凝液及膠管向下游污水井2 移動(dòng)后,地管1 內(nèi)的糊狀硬碎塊慢慢融化不斷倒流、順流和溢流,高壓清洗之前打通50 mm 的孔收到蒸汽融化慢慢擴(kuò)大,井內(nèi)重油蠟集聚較多。
圖2
2.2.3 人工打撈清理 作業(yè)人員持票下井進(jìn)入有限空間先將硬塊進(jìn)行清理并移至井上回收,清理干凈后將高壓破碎重油蠟糊狀和蒸汽凝液熱容倒流至井內(nèi)的重油蠟采用自制工具進(jìn)行打撈清理,主要利用油水分離分層采用過(guò)濾袋收集法和水桶收集將重油蠟收集,清除干凈一個(gè)地井后開(kāi)始進(jìn)行下一個(gè)地井,直至所有的地井打撈清理干凈。
2.2.4 高壓消防水沖洗 每天聯(lián)系中化對(duì)地井進(jìn)行檢測(cè)分析,將數(shù)值如實(shí)填寫,對(duì)于溶劑汽油超標(biāo)使用生產(chǎn)水和申請(qǐng)消防水沖洗,水的流速2 m/s,將地井內(nèi)融化輕油和輕組分進(jìn)行稀釋,將管壁、地井內(nèi)飄浮油利用水的攪動(dòng)和流動(dòng)性帶至下游地井,讓整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)形成動(dòng)態(tài)流動(dòng)性,避免整體超標(biāo)。
2.2.5 壓靜態(tài)壓差沖洗 通過(guò)疏通清理后,地下管網(wǎng)管壁附著重油蠟無(wú)法清理干凈,將附近兩地井之間出水口進(jìn)行封堵,從第一個(gè)井進(jìn)行灌入生產(chǎn)水2 m3后,在自然重力壓差下將兩地井間管道附著油蠟沖洗至下一個(gè)地井,再進(jìn)行清理收集,以此循環(huán)疏通,疏通后再用凝液蒸煮熱融后,利用消防水連續(xù)沖洗置換,保證上游地井干凈無(wú)浮油蠟,溶劑汽油、可燃?xì)庵笜?biāo)分析合格,將輕組分和漂浮物沖洗至雨水提升池后進(jìn)行處理。
2.2.6 浮油抽取收集 疏通后切水操作會(huì)產(chǎn)生輕油和重油通過(guò)地管地井流向雨水提升池,還有地井內(nèi)殘留油蠟沖洗至中間罐區(qū)初期雨水提升池并聯(lián)系槽車將含油污水抽至槽罐回收,池內(nèi)已經(jīng)凝結(jié)的人工處理,并將清出的污蠟放置于噸袋集中回收處理,最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)暢通,地管、地井、管壁無(wú)浮油,溶劑汽油不超標(biāo),地井干凈安全。
按照管網(wǎng)系統(tǒng)復(fù)雜性,結(jié)合裝置生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)際情況,通過(guò)實(shí)踐操作和方法歸納總結(jié),通過(guò)清理后定期檢查與化驗(yàn)分析,地井無(wú)浮油蠟,地井可燃?xì)狻⑷軇┢头治龊细?,有效提高裝置的安全性,從根本排除制約裝置高效運(yùn)行的原因,通過(guò)論證此方法科學(xué)實(shí)用。
煤制油中間罐區(qū)窨井重油堵塞地下管網(wǎng)系統(tǒng)處理操作法經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用后,驗(yàn)證其科學(xué)安全。該方法在煤制油中間罐區(qū)地下管網(wǎng)重油清理過(guò)程受控,具有很強(qiáng)的可操作性。本研究成果對(duì)以后國(guó)內(nèi)普遍大型化的煤制油中間罐區(qū)地井重油堵塞地下管網(wǎng)實(shí)際的借鑒意義很大。