遼陽石化異味氣體排查及治理措施

李 學(xué)，李長東，丁秀濤，許天華，劉立喆

（中國石油遼陽石化分公司研究院，遼寧遼陽 111003）

遼陽石化作為大型石油化工化纖聯(lián)合企業(yè)，其空氣質(zhì)量一直受到廣泛關(guān)注。惡劣的大氣環(huán)境不僅直接影響人民群眾的身體健康，也影響城市對外改革開放的形象[1]。遼化一直開展大氣污染的治理及研究，制定了治理大氣污染的方案并采取了一些措施，城市的大氣環(huán)境質(zhì)量已經(jīng)有了明顯的改善[2]。今年4月，遼化地區(qū)空氣出現(xiàn)刺激性氣味，影響了部分市民的正常生活。遼陽石化是以加工俄羅斯原油為主的全加氫煉廠，年加工能力近千萬噸。俄羅斯原油屬含硫中間基原油，硫含量為0.7%，排放的廢氣中主要含有SO2和氧化不完的H2S。

1 異味氣體跟蹤

1.1 煉油廠異味氣體排放

1.1.1 加熱爐煙氣排放 對煉油廠各裝置煙氣中H2S和SO2含量進(jìn)行分析，受現(xiàn)場客觀條件所限，僅在加氫一精制車間、加氫二精制車間、焦化車間和老脫硫車間檢測到了煙氣中的SO2（見表1）。但從總體情況來看，也可以代表煉油廠加熱爐煙氣中的SO2含量，分析其原因主要包括兩個方面，一是火炬氣沒有全部脫硫，造成燃料氣中帶有H2S，后經(jīng)燃燒生成SO2；二是燃料油中含有硫化物，燃燒后生成SO2。

目前造成煉油廠火炬氣沒有全部脫硫的主要原因是火炬氣脫硫能力有限?；鹁鏆饣厥蘸螅腿ッ摿蜓b置，實際火炬回收在8 000～9 000 m3/h，即使降低火炬排放，現(xiàn)回收量也應(yīng)在7 000 m3/h左右，而火炬氣脫硫回收能力只有6 000 m3/h，已經(jīng)超過脫硫裝置的設(shè)計值。由于回收量的增大，導(dǎo)致火炬氣脫硫塔氣速增大，出現(xiàn)火炬氣攜帶溶劑。煉油廠火炬氣回收量偏大主要有兩個原因。

表1 各裝置加熱爐煙氣中H2S、SO2含量

1.1.1.1 輕烴干氣去火炬 輕烴裝置吸收塔T101塔頂干氣原設(shè)計去新脫硫裝置，管線為DN50，裝置在標(biāo)定期間的數(shù)據(jù)均符合設(shè)計要求。但實際生產(chǎn)中，因輕烴裝置只有一個吸收塔和解吸塔，輕烴氣經(jīng)吸收塔后，有部分C5被攜帶到干氣中，由于設(shè)計中沒有再吸收塔，造成干氣帶液。而輕烴干氣去新脫硫管線無保溫伴熱，干氣中攜帶C5后，在彎頭、低點存液，造成輕烴干氣外送受阻，常常被排放到火炬中，增大了火炬排放量。

1.1.1.2 焦化干氣去火炬 焦化裝置富氣壓縮機C4203A設(shè)計能力15000m3/h，C4203B設(shè)計能力18000m3/h。在裝置進(jìn)料達(dá)到180 t/h時，富氣量達(dá)到18 000 m3/h，而如果常減壓一車間、加氫二車間外來輕烴氣量增大，則壓縮機PICAL202控制閥B閥排放火炬，造成火炬排放。而如果一旦B臺出現(xiàn)故障，切換到A臺，則裝置需要大幅降量，方能不對火炬系統(tǒng)產(chǎn)生影響。從目前全廠物料平衡來看，焦化處理量應(yīng)在195 t/h以上，方能保證重油平衡，如果提量，則直接導(dǎo)致富氣向火炬排放。

1.1.2 火炬氣排放 加氫三車間火炬氣系統(tǒng)去芳烴廠火炬，各排放點排放情況（見表2）。

表2 加氫三車間火炬氣排放明細(xì)表

目前加氫三車間裂化裝置已將原干氣去火炬閥關(guān)閉，杜絕了因干氣外排后引發(fā)硫化氫外溢的可能。為了保證加氫三裂化裝置的處理量，對加氫三脫硫裝置的混干塔進(jìn)行了降壓操作，同時在加氫三裂化干氣去脫硫的管線外加了伴熱，通過上述措施，現(xiàn)加氫三裂化裝置處理量可以提至115 t/h。通過對加氫三車間裝置間的調(diào)整，雖暫時解決了干氣外排的問題，但加氫三車間出現(xiàn)如下問題：（1）脫硫后干氣帶液。脫硫混干塔降壓操作后，進(jìn)料揮發(fā)量增大，現(xiàn)因氣速的加大，一方面造成混干塔出口帶液，另一方面造成脫后硫化氫超標(biāo)。（2）裂化不凝氣回收困難。一是此股為高硫化氫氣體，硫化氫含量為7%，長期進(jìn)入加熱爐燃燒，會造成加熱爐的爐管、預(yù)熱器、調(diào)節(jié)機構(gòu)嚴(yán)重腐蝕，輕者影響加熱爐效率，重者爐管腐蝕穿孔后發(fā)生火災(zāi)爆炸事故；二是此股氣運行時間久，在進(jìn)加熱爐前的總集合管內(nèi)積存酸性水，水量會越來越多，影響五個低壓罐的正常操作，而此水高硫化氫無法排除，沒有去向，原來進(jìn)火炬時可以通過泵送至脫硫酸性水系統(tǒng)內(nèi)處理；三是脫丁烷塔的回流罐內(nèi)的脫水送至含油污水脫油器前，而此脫水沒有自動調(diào)節(jié)閥，只是人為利用截止閥調(diào)節(jié)，很容易將此回流罐內(nèi)液化汽攜帶至含油污水脫油器，造成酸性水泵P8309抽空，導(dǎo)致含油污水脫油器內(nèi)酸性水滿進(jìn)入加熱爐造成加熱爐閃爆事故。

1.1.3 其它排放點排放 通過對各煉油廠裝置排放點的調(diào)查，并分析排放物中的H2S含量，主要有以下幾方面：（1）常減一車間、常減壓二車間和焦化車間新氫壓縮機填料函和中間接筒對大氣直排，壓縮機排放物中H2S含量為20 g/m3；（2）常減壓一車間、常減壓二車間、加氫二車間地下污油罐高點對大氣直排，排放物中H2S含量為40 g/m3；（3）加氫二車間循環(huán)氫壓縮機循環(huán)氫壓縮機次級密封氣對大氣放空，排放物中H2S含量為20 g/m3；（4）西油品車間部分儲罐檢尺孔排放物中的H2S含量（見表3）；（5）新脫硫裝置污水提升池直接對大氣排放，排放物中的H2S含量8 g/m3。

表3 儲罐檢尺孔排放物中的H2S含量

1.2 芳烴廠異味氣體排放

1.2.1 火炬氣排放 取芳烴廠火炬氣03D-02罐頂氣分析，檢測到H2S含量為小于0.5 g/m3。

1.2.2 含硫污水排放 各裝置脫水作業(yè)一律安排在白天作業(yè)，脫水時記錄了脫水量作業(yè)環(huán)境硫化氫濃度。排放H2S的設(shè)備（見表4）。

表4 各裝置含硫污水中H2S的濃度

綜上所述，盡管煉油廠加氫三車間對火炬正常排放量并不大，但各股物料中均含有硫化氫，一旦裝置出現(xiàn)異常之后，隨著排放量的增大，硫化氫攜帶量將進(jìn)一步增大。煉油廠火炬氣脫硫能力有限，導(dǎo)致硫化物進(jìn)入芳烴廠火炬系統(tǒng)，而芳烴廠公用車間火炬系統(tǒng)排放不穩(wěn)定，致使硫化物排放到大氣中。所以，加氫三車間火炬氣排放是影響遼化地區(qū)的大氣環(huán)境主要因素，是產(chǎn)生刺激性氣味的主要原因。

2 治理對策

2.1 控制污染源

2.1.1 煉油廠治理措施 煉油廠應(yīng)當(dāng)繼續(xù)加強管理，控制有害氣體的排放，主要措施如下：（1）各裝置繼續(xù)對現(xiàn)場排放進(jìn)行監(jiān)督，組織排查現(xiàn)場是否有漏點，多次檢測加熱爐煙氣中（H2S、SO2）含量；（2）加強火炬氣排放管理，盡可能降低火炬氣的排放量，保證火炬氣全部回收脫硫；（3）對可燃?xì)怏w對大氣排放點整改為密閉排放。

2.1.2 芳烴廠治理措施 （1）因加氫三車間火炬氣無法回收，只能進(jìn)行排放，芳烴廠需適時調(diào)整火炬配燒燃料量，充分利用助燃物，強化燃燒操作。如果遇到異常情況時，及時匯報，啟動相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，保證順利排放；（2）針對含硫化氫火炬物不能在芳烴火炬充分燃燒，芳烴廠需加強火炬水封罐的操作的管理。嚴(yán)格控制并穩(wěn)定煉油廠火炬系統(tǒng)水封罐的水封液位，禁止水封罐內(nèi)水外排。及時監(jiān)測芳烴廠和煉油廠火炬管網(wǎng)的壓力變化，及時檢查和調(diào)整各系統(tǒng)的工藝參數(shù)，避免相互影響。

2.2 改造措施及專家設(shè)計

隨著遼陽石化分公司大煉油三套裝置、350萬噸/年常減壓、輕烴回收裝置的相繼開車后,加氫三車間三套裝置通過近1年多的運行，在生產(chǎn)實際中發(fā)現(xiàn)：由于設(shè)計原因，大量含硫干氣通過芳烴廠火炬排放，不能滿足環(huán)保要求，急需對加氫三車間的火炬氣系統(tǒng)進(jìn)行改造。

（1）在火炬氣水封罐前新上一套氣柜系統(tǒng)，增設(shè)火炬氣回收壓縮機，將回收后的火炬氣打回至老3萬噸脫硫及硫磺回收裝置，與老脫硫的火炬氣合并后共同進(jìn)入脫硫塔進(jìn)行脫硫。

（2）在加三含硫氣并入芳烴廠火炬氣系統(tǒng)前，火炬氣分液罐后，上壓縮機，將加三含硫氣加壓后送到脫硫裝置的火炬氣脫硫塔脫硫。

（3）對輕烴裝置改造，增設(shè)再吸收塔，對輕烴干氣外送管線進(jìn)行核算，增大管徑并重新鋪設(shè)伴熱系統(tǒng)，以減少干氣帶液。

3 總結(jié)

大氣污染治理首先要控制源頭，降低硫化物的排放，對于裝置處理量不夠或者設(shè)計不合理而導(dǎo)致污染物排放入大氣中，應(yīng)及時對裝置進(jìn)行改造，減少人為原因造成的環(huán)境污染，提高遼化地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量，保護(hù)人們的健康生活環(huán)境，為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

［1］馬雁軍，崔勁松，劉曉梅，張菁.1987-2002年遼寧中部城市群大氣污染物變化特征分析［J］.高原氣象，2005，24（3）：428－435.

［2］李元宜，李艷紅.遼寧中部城市群大氣污染防治對策探討［J］.2010，26（4）：57－60.