韓勝顯 潘從錦 張玉勤

（中國石油克拉瑪依石化有限責(zé)任公司）

某石化有限責(zé)任公司Ⅱ套重油催化裂化裝置2001年6月采用UOP技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)量改造，加工能力

從50×104 t/a 擴(kuò)量到80×104 t/a，摻渣達(dá)到38.5%，從1998年9月開始相繼增加了外取熱系統(tǒng)、熱聯(lián)合系統(tǒng)、加熱站系統(tǒng)等[1]。2017 年7 月，為降低公司催化裂化裝置再生煙氣中氮氧化物、二氧化硫及顆粒物的含量，滿足GB 31570—2015《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求[2]，新建煙氣脫硝脫硫除塵設(shè)施。在建設(shè)過程中面臨諸多問題，其中3.5 MPa蒸汽處置問題比較突出，通過對裝置蒸汽系統(tǒng)進(jìn)行的優(yōu)化改造及采取的相應(yīng)技術(shù)措施，該公司取得了顯著的增效降耗效果。

1 問題提出

Ⅱ套催化裂化裝置中壓爐利用高溫?zé)煔庥酂釋⒀b置內(nèi)產(chǎn)的3.5 MPa 蒸汽和1.0 MPa 蒸汽過熱合格后，送入公司蒸汽管網(wǎng)，中壓爐一旦切除，蒸汽必須在裝置內(nèi)放空。

2017年新建煙氣脫硝脫硫除塵系統(tǒng)，項目施工期間要對現(xiàn)用的中壓爐進(jìn)行模塊改造，裝置采取不全面停工只切除中壓爐的施工方案。中壓爐預(yù)計2017 年3 月27 日—29 日切除，隔離后進(jìn)行施工，待2017 年5 月25 日裝置全面停工后與系統(tǒng)相連，預(yù)計6月29日正式開工投用。

中壓爐切除系統(tǒng)后，油漿蒸汽發(fā)生器產(chǎn)的3.5 MPa蒸汽量為10～12 t/h，如果3.5 MPa蒸汽就地排放，不僅造成大量能源浪費[3]，而且會產(chǎn)生很大的噪聲污染[4]，給公司都會帶來不良影響。項目實施中面臨的最大難題就是3.5 MPa蒸汽處置問題。

2 解決思路及方案實施

2.1 方案選擇

思路一：就地排放。

思路二：委托設(shè)計，進(jìn)行工藝流程改造，將飽和的3.5 MPa蒸汽量送入熱電廠升溫后并入3.5 MPa蒸汽管網(wǎng)。

思路三：飽和的3.5 MPa蒸汽減壓降溫并入1.0 MPa管網(wǎng)。

1）思路一：就地排放是最簡捷有效的處理方式，但將造成嚴(yán)重的蒸汽浪費和噪聲污染。

2）思路二：通過流程改造，恢復(fù)3.5 MPa蒸汽運行，是最為穩(wěn)妥的處理方案；裝置距離熱電廠約3 km，項目投資費用較高，而且設(shè)計和施工周期長；煙氣脫硝脫硫除塵系統(tǒng)安裝施工已嚴(yán)重滯后，不能按照計劃完工；煙氣脫硝脫硫除塵系統(tǒng)投用后，改造的蒸汽流程廢除，無利用價值，造成資源浪費。

3）思路三：可以通過在催化裝置內(nèi)部技術(shù)改造和操作調(diào)整，減壓降溫并入1.0 MPa 管網(wǎng)，既解決3.5 MPa蒸汽量外送，又增產(chǎn)1.0 MPa蒸汽，是最佳的實施方案。

2.2 方案實施

中壓爐切除期間，可以將油漿蒸汽發(fā)生器產(chǎn)的3.5 MPa 飽和蒸汽經(jīng)過新增調(diào)節(jié)閥減壓到1.0 MPa，在確保蒸汽過熱不帶水的情況下，并入催化裝置東系統(tǒng)1.0 MPa 蒸汽外送管線，進(jìn)入全廠系統(tǒng)管網(wǎng)。蒸汽性質(zhì)[5]見表1。3.5 MPa 飽和蒸汽的焓值與減壓后1.0 MPa過熱蒸汽焓值相等，即完全滿足1.0 MPa過熱蒸汽溫度的要求。

表1 蒸汽性質(zhì)

2.2.1 準(zhǔn)備工作

1）方案編制好并完成審批，組織相關(guān)人員對中壓爐切除，3.5 MPa蒸汽管線與1.0 MPa蒸汽管線連接。

2）和生產(chǎn)運行處溝通，確定催化3.5 MPa蒸汽并入全廠1.0 MPa 蒸汽系統(tǒng)管網(wǎng)時間，防止產(chǎn)生波動。

3）作業(yè)現(xiàn)場準(zhǔn)備好滅火器、可燃?xì)怏w測量儀、氧含量分析儀及毛氈等。

4）施工單位、公司相關(guān)處室人員共同討論檢修內(nèi)容并制定進(jìn)度表。

5）準(zhǔn)備好施工過程中需要的相關(guān)材料（表2）。

表2 材料

2.2.2 工藝操作調(diào)整步驟

1）聯(lián)系生產(chǎn)運行處，中壓爐按照預(yù)定方案切除。

2）外取熱切除后，所發(fā)蒸汽在外取熱汽包E-131 頂部消音器放空，關(guān)閉飽和蒸汽壓控閥PIC-125前后手閥及副線閥，打盲板與中壓爐隔離。

3）油漿蒸汽發(fā)生器H-202 低負(fù)荷運行，關(guān)閉H-202/1.2 兩個汽包所發(fā)蒸汽去中壓爐手閥，在低壓汽包H-504頂部消音器放空。

4）封閉1.0 MPa 與3.5 MPa 飽和蒸汽進(jìn)、出中壓爐流程，并打盲板。

5）聯(lián)系施工單位，按照流程示意圖（圖1）新設(shè)管線和新增閥門。

6）管線連接后，逐漸關(guān)閉低壓汽包H-504 頂部放空，打開新增減壓閥，3.5 MPa 蒸汽沿新設(shè)流程至1.0 MPa蒸汽外送調(diào)節(jié)閥前放空脫水。

7）待1.0 MPa蒸汽壓力、溫度合格后，聯(lián)系生產(chǎn)運行處，催化3.5 MPa蒸汽并入1.0 MPa蒸汽系統(tǒng)管網(wǎng)。

8）當(dāng)油漿蒸汽發(fā)生器H-202壓力為3.2～3.5 MPa時，蒸汽外送溫度高；當(dāng)H-202 壓力為3.3 MPa時，蒸汽外送溫度達(dá)210 ℃。如果在帶水的情況下，蒸汽外送溫度低于190 ℃時，應(yīng)通知調(diào)度蒸汽切除，改為H-504頂部消音器放空，裝置內(nèi)處理正常后再外送。

9）調(diào)整油漿蒸汽發(fā)生器H-202 負(fù)荷，系統(tǒng)壓力高于1.1 MPa 時，緩慢打開裝置內(nèi)催化劑罐頂消音器放空；系統(tǒng)壓力低于0.8 MPa 時，及時通知調(diào)度協(xié)調(diào)，緊急情況下H-202立即就地放空。

10）2 h 記錄一次蒸汽外送溫度和壓力，降壓調(diào)節(jié)閥為風(fēng)開閥，系統(tǒng)外送壓力控制在0.8～1.1 MPa之間。中壓爐切除、蒸汽管線連接進(jìn)度見表3。

2.2.3 改造方案風(fēng)險評估

1）新流程管線連接時，外取熱汽包E-131、油漿蒸汽發(fā)生器H-202發(fā)汽量降至最低，防止切割點蒸汽泄漏。

2）3.5 MPa 蒸汽并入1.0 MPa 蒸汽線時一定要脫水充分，防止影響系統(tǒng)蒸汽品質(zhì)。

3）中壓爐切除后，自產(chǎn)3.5 MPa蒸汽嚴(yán)禁并入裝置內(nèi)現(xiàn)在使用的1.0 MPa 管線中，供反應(yīng)器、主風(fēng)機透平泵、汽輪機等使用。因為E-131、H-202產(chǎn)的是3.5 MPa 飽和蒸汽，經(jīng)過新增調(diào)節(jié)閥減壓后溫度只有189.6 ℃，接近飽和溫度，存在帶水風(fēng)險，一旦H-202 操作波動蒸汽帶水，會有以下惡果：主風(fēng)機透平泵效率下降，油壓波動造成主風(fēng)機停機；帶水蒸汽一旦進(jìn)入反應(yīng)器與提升管，催化劑會大量跑損，分餾塔存在堵塞可能。

3 應(yīng)用效果

該項目按照既定的改進(jìn)方案實施后，該催化裝置將油漿蒸汽發(fā)生器產(chǎn)的3.5 MPa 飽和蒸汽降壓到1.0 MPa后，蒸汽溫度由240 ℃降低到210 ℃，完全滿足過熱要求，不但解決了公司1.0 MPa 蒸汽系統(tǒng)管網(wǎng)不足的難題，同時避免了大量能源浪費，環(huán)境噪聲污染。

圖1 流程示意圖（虛線為新設(shè)管線和新增閥門）

表3 中壓爐切除、蒸汽管線連接進(jìn)度

4 結(jié)論

面對生產(chǎn)和施工中遇到的難點問題，摒棄傳統(tǒng)思路，另辟蹊徑，通過開創(chuàng)性思維把資源浪費改變?yōu)樵黾有б?。將?zhǔn)備排空浪費的3.5 MPa 飽和蒸汽，充分利用其降壓焓值，在降壓后滿足過熱達(dá)到工藝要求的情況下，并入1.0 MPa 管網(wǎng)，從而實現(xiàn)節(jié)能增效、減少環(huán)境噪聲污染的目標(biāo)。