三頂瓦斯回收技術(shù)在玉門(mén)常減壓裝置中的應(yīng)用

徐曉山，賈 丹，李曉輝

（1. 玉門(mén)油田分公司煉化總廠常減壓車間，甘肅 玉門(mén) 735200; 2. 玉門(mén)油田分公司煉化總廠化驗(yàn)分析中心，甘肅 玉門(mén) 735200）

三頂瓦斯回收技術(shù)在玉門(mén)常減壓裝置中的應(yīng)用

徐曉山1，賈 丹2，李曉輝1

（1. 玉門(mén)油田分公司煉化總廠常減壓車間，甘肅 玉門(mén) 735200; 2. 玉門(mén)油田分公司煉化總廠化驗(yàn)分析中心，甘肅 玉門(mén) 735200）

介紹了玉門(mén)煉化總廠常減壓裝置自產(chǎn)瓦斯的成分及原有瓦斯處理技術(shù)，分析了常減壓裝置三頂瓦斯回收的必要性。簡(jiǎn)述了三頂瓦斯的回收技術(shù)改造方案及改造后的工藝流程。結(jié)果表明，改造后的瓦斯回收系統(tǒng)可有效提高二次能源利用率，實(shí)現(xiàn)裝置節(jié)能環(huán)保的目的。

常減壓裝置；瓦斯；節(jié)能關(guān)鍵詞

常減壓裝置為原油加工第一道工序，其在生產(chǎn)加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量瓦斯氣，其主要來(lái)源為初餾塔頂氣、常壓塔頂氣和減壓塔頂氣[1-3]。玉門(mén)煉化總廠常減壓裝置原有工藝設(shè)計(jì)無(wú)法將自產(chǎn)瓦斯進(jìn)行二次利用，只能將其排入大氣。此舉對(duì)加工損耗和環(huán)境都有不利影響：首先，瓦斯外排是裝置的主要加工損失之一，排放量約為裝置加工量的0.02%，占裝置加工損失的25%左右，若將其進(jìn)一步回收利用對(duì)節(jié)能減排和提高裝置效益有重要意義；其次，隨著進(jìn)廠原油的酸度、含硫量的增加，所產(chǎn)瓦斯中H2S等有毒有害物質(zhì)含量也隨之增加[4]，長(zhǎng)期外排會(huì)對(duì)周邊環(huán)境和員工人身安全造成嚴(yán)重威脅。

1 常減裝置自產(chǎn)瓦斯成分分析

常減壓裝置所產(chǎn)生的瓦斯氣組分受原料性質(zhì)、操作條件等諸多因素影響，其主要成分為C1～C5的烴類化合物、二氧化碳及硫化氫氣體[5]。表1、表2為玉門(mén)煉化總廠常減壓裝置瓦斯氣組成及相關(guān)數(shù)據(jù)。

常頂瓦斯是裝置生產(chǎn)出來(lái)的副產(chǎn)品，由表1可以看出，玉門(mén)油田常減壓裝置所產(chǎn)瓦斯氣C1～C5含量較高，達(dá)到75%～90%左右，具有一定的回收價(jià)值。但是，現(xiàn)有工藝裝置不能夠?qū)⑼咚乖倮?，只能將其排入大氣，其外排一直是裝置的主要加工損失，其排放量約為裝置加工量的0.02%，占裝置加工損失的25%左右，若將其進(jìn)一步利用對(duì)提高裝置效益有重要意義。

表1 常減壓裝置三頂瓦斯組成Table1 The composition of gas 10-6

表2 常減壓裝置低壓瓦斯硫化氫含量Table 2 The hydrogen sulfide content of gas from atmospheric and vacuum distillation units

由表2可以看出，“三頂”瓦斯硫化氫含量較高，最高達(dá)到了471.26×10-6。 H2S在空氣中的最高容許濃度是10 mg/m3，當(dāng)濃度≥760 mg/m3（502×10-6）時(shí)，人會(huì)很快出現(xiàn)急性中毒，呼吸麻痹而死亡。玉門(mén)常減壓裝置三頂瓦斯中間罐高放空口在操作人員巡檢途中，且瓦斯中H2S平均濃度高達(dá)289.66× 10-6，對(duì)巡檢操作人員形成安全隱患。此外，硫化氫（H2S）燃燒產(chǎn)生二氧化硫（SO2），這兩種氣體都屬于有毒物質(zhì)且遇水生成酸性物質(zhì)，對(duì)空氣和水源造成污染。綜合以上兩點(diǎn)，玉門(mén)常減壓裝置三頂瓦斯必須經(jīng)過(guò)脫硫處理。

2 玉門(mén)常減壓裝置自產(chǎn)瓦斯處理現(xiàn)狀

玉門(mén)常減壓裝置三頂瓦斯主要參數(shù)如表3所示。

表3 “三頂”瓦斯相關(guān)技術(shù)參數(shù)Table 3 The technical parameters of treating gas from atmospheric and vacuum distillation units

2.1 初餾塔頂瓦斯

2008年，我廠完成初餾塔頂瓦斯和瓦斯凝液的回收利用改造，改造后流程圖如圖1所示。初頂瓦斯自初餾塔頂出來(lái)經(jīng)初頂瓦斯分液罐后進(jìn)入初頂瓦斯分液塔，氣相自分液塔頂出來(lái)可分為兩路回收利用，一路去催化車間碳三裝置作為原料加以利用，一路去常壓爐作為燃料，目前系統(tǒng)運(yùn)行良好。

圖1 初餾塔瓦斯處理設(shè)備工藝流程圖Fig.1 The process flow chart of treating gas from primary distillation tower

2.2 常壓塔頂瓦斯

常壓塔頂瓦斯由于流量小、壓力低，無(wú)法靠自壓引入加熱爐或C3裝置回收利用，只能通過(guò)中間罐高放空排入大氣，對(duì)環(huán)境和員工安全造成威脅，

同時(shí)也造成了一部分能源的浪費(fèi)（圖2）。

2.3 減壓塔頂瓦斯

減壓塔頂瓦斯由中間罐頂引出，靠抽真空系統(tǒng)的動(dòng)力引入減壓爐直接燃燒處理，但是在管線積液的情況下容易引起減壓塔頂瓦斯后路不暢，影響減壓塔真空度，只能通過(guò)開(kāi)高放空解決（圖3）。

圖2 常壓塔瓦斯處理設(shè)備工藝流程圖Fig.2 The process flow chart of treating gas from atmospheric distillation unit

圖3 減壓塔瓦斯處理設(shè)備工藝流程圖Fig.3 The process flow chart of treating gas from vacuum distillation unit

3 自產(chǎn)瓦斯回收技術(shù)方案

為了解決“三頂”瓦斯氣排放問(wèn)題，我廠計(jì)劃采用一套瓦斯回收技術(shù)，在現(xiàn)有系統(tǒng)中設(shè)計(jì)新增一臺(tái)壓縮機(jī)和一個(gè)分液罐，瓦斯經(jīng)分液罐切液后，進(jìn)壓縮機(jī)，加壓后送入輕烴回收系統(tǒng)進(jìn)行分離回收其中的C3、C4組分，其余組分作干氣排入全廠瓦斯管網(wǎng)中作為加熱爐燃料二次利用。目前中石化廣州分公司采用該方案。

選用這個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)在于能利用現(xiàn)有的流程和設(shè)備，減少投資，較好回收利用C3、C4組分；缺點(diǎn)是增加碳三裝置的負(fù)荷，壓縮機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生費(fèi)用。具體工藝流程圖如圖4所示。

圖4 “三頂”瓦斯回收技術(shù)改造后工藝流程圖Fig.4 The process flow chart of gas recovery unit afterTransformation

在常頂和減頂中間罐瓦斯出口增加一組調(diào)節(jié)閥和壓控閥，在調(diào)節(jié)閥后管線引入分液罐，經(jīng)切液后進(jìn)入壓縮機(jī)入口，壓縮機(jī)出口接入裝置初頂瓦斯管線，同初頂瓦斯一起進(jìn)入分液塔進(jìn)行切液，然后到碳三裝置進(jìn)行輕烴回收。保留分液塔到常壓爐的原流程，在碳三裝置操作異常時(shí)，可將三頂瓦斯改進(jìn)常壓爐燃燒，待碳三裝置恢復(fù)正常后重新改回，壓縮機(jī)緩沖罐中的瓦斯凝液可接入汽油泵進(jìn)口。

4 結(jié) 論

“三頂”瓦斯回收系統(tǒng)正常投用以后，通過(guò)四合一氣體檢測(cè)儀對(duì)高放空檢測(cè)對(duì)比如表4。

Application of Gas Recovery Technology in Atmospheric and Vacuum Distillation Units of Yumen Oilfield Company Refinery

XV Xiao-shan1，JIA Dan2，LI Xiao-hui1
（1. Atmospheric and Vacuum Distillation Workshop of Yumen Oilfield Company Refinery , Gansu Yumen 735200, China; 2. Chemical Analysis Center of Yumen Oilfield Company Refinery , Gansu Yumen 735200, China）

Composition of gas from atmospheric and vacuum distillation units of Yumen oilfield company refinery was introduced as well as the gas processing technology. The necessity of gas recovery was analyzed. Then the technical transformation program of gas recycling unit was introduced as well as the process flow of gas recovery unit after transformation. The results show that the gas recovery unit after transformation can improve the utilization of energy and achieve the aim of energy saving and environmental protection.

Crude oil distillation unit；Gas；Energy saving

TE 624

A

： 1671-0460（2015）01-0168-02

2014-06-25

徐曉山（1987-），男，助理工程師，2011年畢業(yè)于蘭州理工大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)，目前從事石油煉制方面的工作。E-mail：402813950@qq.com。