高碳概念下的裝置開停車方案探討

高碳概念下的裝置開停車方案探討

1火炬低排放的開停車方案對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的影響近年來，揚(yáng)子石化大力實(shí)施綠色低碳戰(zhàn)略，積極實(shí)施清潔生產(chǎn)，按照最小允許停車時(shí)間和最小允許停車的原則，盡最大努力回收材料，并嘗試“零停車”，實(shí)現(xiàn)“無黑煙、無芒、無浪費(fèi)”的目標(biāo)。實(shí)施安全、低排放的開停車方案既可以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,又可以減輕火炬排放給大氣造成的污染,帶來可觀的環(huán)境效益。揚(yáng)子乙烯現(xiàn)有2套并行的乙烯裝置,在一套裝置停車檢修,另一套裝置正常運(yùn)行時(shí),可以通過充分利用新老區(qū)裂解氣及氫氣的跨線、停開車時(shí)引入天然氣運(yùn)行、加配零排放管線,做到停車時(shí)可以最大限度將檢修裝置的物料充分回收利用,同時(shí)為縮短開車時(shí)間、減少火炬排放提供有利條件。2液相和部分物料未予以回收傳統(tǒng)停車方案主要存在兩方面問題:一是物料損失大,二是環(huán)境污染嚴(yán)重。停車時(shí)大部分氣相和部分液相物料未予以回收。排空期間系統(tǒng)死角較多,液相物料直接裝桶,部分系統(tǒng)蒸煮期間人孔和設(shè)備低處導(dǎo)淋開啟,蒸發(fā)出來的有毒、有害等危險(xiǎn)物質(zhì)直排現(xiàn)場(chǎng),增加了安全風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)不利于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的身體健康。與傳統(tǒng)停車方案相比,揚(yáng)子石化12.1天然氣運(yùn)行階段1由表1可知,由于天然氣具有與裂解氣中輕組分相似的組成成分,可以在系統(tǒng)內(nèi)分離回收,與傳統(tǒng)停車時(shí)直接引入氮?dú)獯祾吆?系統(tǒng)中夾帶的部分物料只能放火炬的做法,更有利于物料的回收,也大大減輕了火炬的排放壓力。在天然氣運(yùn)行階段,裂解氣壓縮機(jī)各段間液位調(diào)節(jié)閥打開,同時(shí)關(guān)小換熱器水閥,將物料回收到急冷水塔和汽油分餾塔及凝液汽提塔,C4以下組分通過全開凝液汽提塔液位調(diào)節(jié)閥將物料送至脫丙烷塔,直至液位指示空。該做法優(yōu)點(diǎn)是:1)可以將裂解氣壓縮機(jī)系統(tǒng)各塔罐殘液盡可能外送,減少倒油量;2)天然氣通過裂解氣中輕組分進(jìn)入冷箱系統(tǒng),基本將冷箱系統(tǒng)物料送入脫甲烷塔系統(tǒng),減少冷箱系統(tǒng)的倒空時(shí)間。裂解氣壓縮機(jī)系統(tǒng)基本無液相物料后,再氮?dú)膺\(yùn)轉(zhuǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是:1)可以減少冷箱系統(tǒng)的置換時(shí)間,即盡快升溫;2)利用裂解氣壓縮機(jī)氮?dú)膺\(yùn)轉(zhuǎn),對(duì)凝液汽提塔和汽油分餾塔進(jìn)行氮?dú)庵脫Q,可縮短兩塔的氮?dú)庵脫Q時(shí)間,節(jié)省蒸煮時(shí)間。2.2在停車和反向處理中回收材料大修停車和倒空過程的物料排放走向以圖1為原則,具體實(shí)施時(shí)參照?qǐng)D1。乙烯裝置液相物料基本倒空后,氣相方可泄壓到火炬系統(tǒng)。2.3不同蒸汽排放火炬以往蒸煮廢蒸汽直排大氣,低排放停車采取措施是進(jìn)行密閉蒸煮。蒸汽中夾帶的物料經(jīng)冷卻器后回收,蒸煮產(chǎn)生的冷凝水通過低點(diǎn)導(dǎo)淋排至含油污水,未冷凝蒸汽排放火炬。杜絕含油污水直排現(xiàn)場(chǎng),明顯改善了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境。2.3.1急冷塔汽提及排放急冷油系統(tǒng)開始蒸煮時(shí),急冷水系統(tǒng)繼續(xù)保持循環(huán)運(yùn)行,停止補(bǔ)水,停止急冷水塔塔頂冷卻器EA129入口MS加熱,停工藝水汽提塔LS直接汽提,接受來自急冷油塔蒸煮蒸汽,通過急冷水循環(huán)將其冷凝,通過急冷水塔塔釜倒淋及油水分離罐FA120倒淋排放至油污井。利用EA129、EA130冷卻水調(diào)節(jié)排放溫度,保持溫度在45℃以下。急冷油系統(tǒng)蒸煮時(shí)將產(chǎn)生烴類物質(zhì),注意觀察FA120罐油側(cè)液面,出現(xiàn)液面即啟動(dòng)汽油回流泵外送罐區(qū),直至全部送完為止,以回收物料。2.3.2塔壓板下接氮?dú)庹{(diào)壓脫丙烷塔及脫丁烷塔首次實(shí)行密閉蒸煮,為避免塔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓,接氮?dú)庋a(bǔ)入塔內(nèi),通過中控室DCS監(jiān)控塔壓,投用塔頂冷凝器將氣相不斷冷凝至回流罐,從泵入口接金屬軟管將液相排至油污井,避免氣相直接排大氣。3乙烯、丙烯酰胺預(yù)冷系統(tǒng)乙烯裝置傳統(tǒng)開車方案均采用有乙烯倒開車思路。先啟動(dòng)丙烯、乙烯制冷壓縮機(jī),再啟動(dòng)裂解氣壓縮機(jī)進(jìn)行氮?dú)膺\(yùn)行。以氮?dú)鉃榻橘|(zhì),乙烯、丙烯冷劑對(duì)冷箱、脫甲烷塔等深冷系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)冷,同時(shí)引進(jìn)乙烯、丙烯對(duì)乙烯精餾塔和丙烯精餾塔進(jìn)行全回流運(yùn)轉(zhuǎn),完成后裂解爐投料開車。傳統(tǒng)開工方案的缺點(diǎn)是:1)裂解爐投料后,需用大量裂解氣置換裂解氣壓縮機(jī)系統(tǒng)、冷箱和脫甲烷塔系統(tǒng)中的N揚(yáng)子石化兩套乙烯裝置并列運(yùn)行,其優(yōu)勢(shì)是可以利用新老區(qū)急冷油跨線,縮短接急冷油時(shí)間。利用H3.1采用大修法實(shí)施零排放技能1裂解氣壓縮機(jī)段其流程返至fa201碳二加氫反應(yīng)器(DC401)按傳統(tǒng)方案開車時(shí),物料反應(yīng)合格前需大量放火炬,從DC401進(jìn)出口分別配管至裂解氣壓縮機(jī)一段吸入罐(FA201),見圖2。在脫乙烷塔頂溫度合格前,由反應(yīng)器入口(XSOV412前)管線返至FA201,以解決因等脫乙烷塔頂溫度合格而出現(xiàn)脫乙烷塔頂部物料大量排放火炬的問題;反應(yīng)器投用后,在反應(yīng)器出口產(chǎn)品合格前可由反應(yīng)器出口(XSOV401后)管線導(dǎo)至FA201,可有效避免開車過程中的物料損失。2a408.fa403目前13da401脫乙烷塔待碳二系統(tǒng)大循環(huán)運(yùn)行穩(wěn)定后直接接受裂解氣,此時(shí)需要后系統(tǒng)循環(huán)介質(zhì)和裂解氣組分接近,因此需要將丙烯引入DA401塔。該次141熱區(qū)不冷氣回收和衰減方案13.2利用氮?dú)鈫?dòng)裂解氣壓縮機(jī)完成預(yù)冷開車時(shí)先氮?dú)膺\(yùn)行,進(jìn)行冷箱預(yù)冷,預(yù)冷過程中對(duì)冷箱進(jìn)行冷緊固,同時(shí)對(duì)脫甲烷塔、泵進(jìn)行氮?dú)忸A(yù)冷。其優(yōu)點(diǎn)有:1)壓縮機(jī)檢修后需氮?dú)庠囘\(yùn)行,因此可以將氮?dú)忾_車和壓縮機(jī)試車合并在一起完成,簡(jiǎn)化開車步驟;2)使用氮?dú)鈫?dòng)裂解氣壓縮機(jī)并完成預(yù)冷,預(yù)冷過程中可以提前完成裝置的冷緊固,避免了直接用天然氣預(yù)冷過程中的泄漏起火問題。裂解氣壓縮機(jī)氮?dú)膺\(yùn)轉(zhuǎn)后,引入天然氣運(yùn)行,優(yōu)點(diǎn)是:1)用天然氣對(duì)裂解氣壓縮機(jī)和冷箱脫甲烷系統(tǒng)進(jìn)行置換,投用堿洗塔。天然氣組分與裂解氣相同,無需置換即可過渡到裝置正常運(yùn)行狀態(tài),為裂解氣的平穩(wěn)切換創(chuàng)造了很好的條件;2)碳二系統(tǒng)先進(jìn)行大循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn),待運(yùn)行穩(wěn)定后直接接受裂解氣,可以降低火炬排放量、縮短產(chǎn)品合格時(shí)間。氮?dú)忾_車、天然氣置換技術(shù)結(jié)合了氮?dú)忾_車和天然氣開車兩者的優(yōu)點(diǎn),預(yù)冷過程相對(duì)安全穩(wěn)定,同時(shí)天然氣可以打通更多的流程,大幅度縮短投料開車時(shí)間。4低排放停止啟動(dòng)措施的影響分析4.1低排放停車方案的實(shí)施效果“低排放”停車方案實(shí)施效果主要體現(xiàn)在物料回收充分和系統(tǒng)倒空置換時(shí)間短、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境友好三個(gè)方面。4.1.1材料回收2014年11回收物料在停車前準(zhǔn)備工作中降低各塔罐液位并降低了急冷油黏度,將盤油系統(tǒng)換熱器提前切出系統(tǒng)。急冷系統(tǒng)中汽柴油和裂解燃料油經(jīng)泵送至罐區(qū),其中急冷油系統(tǒng)回收物料約440t,裂解汽油回收物料約58.5t,柴油(含中段盤油)回收物料約43t?；厥誂GO、NAP、LNAP管線物料,反向輸送回原料罐區(qū),回收物料量分別為4.4t、4t、5.8t。2提高采出量,回收乙烯物料乙烯壓縮機(jī)打開回收乙烯流程,到壓縮機(jī)停運(yùn)期間乙烯精餾塔采出量由6.5t/h提高至23t/h,共回收乙烯物料60t左右。丙烯壓縮機(jī)打開丙烯回收至丙烯球罐流程,到丙烯制冷壓縮機(jī)停運(yùn),共回收丙烯60t。3乙烯球罐采出液出甲烷化反應(yīng)器停車后,利用氫氣跨線給碳二加氫反應(yīng)器加氫,碳二加氫反應(yīng)器盡力維持正常運(yùn)行,保證合格產(chǎn)品的穩(wěn)定采出。此后不合格乙烯切入乙烯球罐繼續(xù)回收。通過精心操作延長(zhǎng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間,保證丙烯精餾塔加熱,盡可能采出丙烯。系統(tǒng)各塔保證靈敏板溫度合格,物料采出至泵不上量為止。上述措施回收碳二組分約30t,碳三組分約35t,碳四約10t,裂解汽油約7t。1由表2可以看出,14.1.2優(yōu)化系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)裝桶和注漿本次停車急冷單元做到密閉倒空,急冷單元完善了已有密閉倒空系統(tǒng),將主要塔、罐、泵、過濾器、換熱器倒淋全部連接到密閉排放管上,與地槽相連;停車時(shí)的低點(diǎn)、死角需要排放處均配臨時(shí)管線連接到密閉排放管線,停車時(shí)所有倒空點(diǎn)密閉,做到油不見光。倒空優(yōu)化后取得最直接的效果就是現(xiàn)場(chǎng)裝桶數(shù)量大幅減少,特別是急冷、壓縮和熱區(qū)系統(tǒng)。天然氣運(yùn)行階段,急冷油和盤油系統(tǒng)死角處殘留物料接管線排往廢油槽,然后經(jīng)機(jī)泵升壓后作為產(chǎn)品送往乙烯焦油罐,使得急冷油和盤油現(xiàn)場(chǎng)裝桶數(shù)量減少80%。急冷水塔內(nèi)和來自分離系統(tǒng)的裂解汽油經(jīng)過蒸汽汽提后送往裂解汽油罐。裂解汽油裝桶數(shù)量由50桶降至約10桶。由于停車前裝置所有導(dǎo)淋設(shè)施均已疏通,系統(tǒng)吹掃速度明顯加快,特別是天然氣運(yùn)行,氮?dú)獯祾吆笾脫Q速度更快,其中分離系統(tǒng)表現(xiàn)最為明顯,吹掃時(shí)間減少8~12h。4.1.3密閉蒸煮,排火炬以往系統(tǒng)內(nèi)的殘油需要倒入敞口地槽,再用泵送至儲(chǔ)罐,地槽周邊區(qū)域異味較大。該次裝置停車后通過先行布設(shè)的密閉排放管線,直接將殘油輸送入儲(chǔ)罐,這種“密閉倒空”不產(chǎn)生任何異味。同時(shí),對(duì)于少量吸附在管壁的殘液,摒棄以往直接打開人孔排大氣蒸煮的做法,采用不開設(shè)備人孔的“密閉蒸煮”方式。在密閉蒸煮、密閉倒空過程中,操作人員密切關(guān)注塔、罐壓力、液位,確保安全。該次停車采用密閉排放、密閉蒸煮,液相回收或排油污井,蒸汽排火炬,現(xiàn)場(chǎng)裝桶數(shù)量比傳統(tǒng)停車方式少了近80%,現(xiàn)場(chǎng)氣味較以往有很大的改善。傳統(tǒng)停車和低排放停車現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況比較見表3。由表3可以看出,低排放停車方式使現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境有很大的改善,大大的減少了環(huán)境污染。4.2低排放駕駛方案的實(shí)施效果分析低排放開車方案實(shí)施的效果主要體現(xiàn)在管線物料零排放和天然氣開車兩個(gè)方面。4.2.1零中斷和固定配置12碳二加水反應(yīng)系統(tǒng)零排放12零排斥和加熱區(qū)域1此次大修開車通過引入零排放管線共計(jì)減少物料排放為88.55t。3經(jīng)濟(jì)效益該次停開車期間在原料、燃料、蒸汽等各方面的消耗量都大大降低,共節(jié)約成本約500萬元。4環(huán)境效果低排放停開車降低了火炬的排放量,減少了環(huán)境污染。物料密閉排放、塔罐密閉蒸煮,大幅減少現(xiàn)場(chǎng)異味,實(shí)現(xiàn)了“綠色停開車”。4.2.2氮?dú)馀欧呕鹁胬眯略龅奶烊粴夤芫€在GB1201系統(tǒng)氮?dú)忾_車正常后,逐步切入天然氣運(yùn)行,只有氮?dú)馇腥胩烊粴膺^程中排放火炬,待氮?dú)饣颈恢脫Q完全并堿洗分析合格后,天然氣系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行1~2h。采用天然氣開車使得在投油前冷箱溫度到位,大大節(jié)省預(yù)冷時(shí)間,縮短投料開車時(shí)間4h。5套乙烯裝置并行,停車檢修揚(yáng)子石