常減壓裝置清潔停工的實(shí)踐與探討

水春貴

（中國(guó)石化荊門分公司，湖北荊門 448000）

近年來(lái)隨著環(huán)保法規(guī)的日趨嚴(yán)格和環(huán)保監(jiān)管力度的不斷加大，煉油裝置由于高耗能、高污染的特點(diǎn)被列入重點(diǎn)監(jiān)管對(duì)象，GB 31570－2015《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》明確了現(xiàn)有企業(yè)將于2017年7月1日起執(zhí)行新的大氣及水污染物排放限值，對(duì)煉廠正常生產(chǎn)過(guò)程中的污染物排放量進(jìn)行了更加嚴(yán)格的限制。為了確保達(dá)標(biāo)排放，煉廠很多裝置都在開(kāi)展新一輪的清潔生產(chǎn)技術(shù)改造，并取得了一定成效。但是由于裝置停工階段污染物排放當(dāng)量大、強(qiáng)度高、排放時(shí)間集中等特點(diǎn)，很容易出現(xiàn)超標(biāo)排放甚至嚴(yán)重?cái)_民的情況，因此煉廠應(yīng)特別組織好裝置停工過(guò)程，控制污染物排放。

荊門分公司350萬(wàn)t/a常減壓蒸餾裝置始建于1970年，采用常規(guī)的初餾—常壓—減壓流程，經(jīng)過(guò)歷次技術(shù)改造裝置的主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了先進(jìn)水平。由于老裝置在原始設(shè)計(jì)時(shí)很少專門考慮密閉吹掃措施，在最近兩次裝置停工過(guò)程中合理利用現(xiàn)有設(shè)施，通過(guò)延長(zhǎng)吹掃時(shí)間、優(yōu)化吹掃方案等措施實(shí)現(xiàn)了部分清潔停工，沒(méi)有對(duì)下游環(huán)保裝置產(chǎn)生較大沖擊。通過(guò)這兩次清潔停工的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)了裝置進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)清潔停工存在的問(wèn)題，提出了改進(jìn)建議。

1 常減壓裝置停工吹掃過(guò)程中的關(guān)鍵點(diǎn)及相關(guān)要求

1.1 停工方案的制定及培訓(xùn)

裝置停工過(guò)程無(wú)論人員組織、上下游裝置間的協(xié)調(diào)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作都與正常生產(chǎn)時(shí)期存在很大不同，主要體現(xiàn)在高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)集中、未知風(fēng)險(xiǎn)因素增加、崗位活動(dòng)與日常相比出現(xiàn)較大變化等。因此在裝置停工前必須對(duì)停工方案不斷細(xì)化和完善，明確人員組織和分工，明確停工過(guò)程中每個(gè)階段的進(jìn)度要求和操作要點(diǎn)，同時(shí)要針對(duì)以往停工吹掃過(guò)程中曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的難點(diǎn)和不足提出專門的解決辦法，在不斷細(xì)化和完善停工方案的基礎(chǔ)上組織停工小組人員對(duì)方案進(jìn)行學(xué)習(xí)和推演，從而實(shí)現(xiàn)停工過(guò)程“無(wú)事故、無(wú)污染、低消耗、保平穩(wěn)”的目標(biāo)。

1.2 降溫降量及退油階段

停工開(kāi)始階段首先要將處理量降至一定范圍，在此過(guò)程中裝置仍然按照正常生產(chǎn)過(guò)程對(duì)操作參數(shù)及產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行控制，降量時(shí)要多次少量，降量曲線要緩慢平穩(wěn)，爐出口溫度保持不變，要注意加熱爐各分支不偏流、不超溫，處理量降至正常運(yùn)行下限時(shí)開(kāi)始降溫操作，應(yīng)注意降溫幅度要小，控制好加熱爐降溫曲線，同時(shí)監(jiān)控好各容器液面、界面，防止跑油。減壓塔在爐溫降至320℃以下時(shí)應(yīng)緩慢消除真空，嚴(yán)防空氣倒入減壓塔內(nèi)，同時(shí)應(yīng)密切關(guān)注減壓系統(tǒng)由于真空度下降可能出現(xiàn)的泄漏著火風(fēng)險(xiǎn)。

退油是否徹底是影響裝置吹掃時(shí)間及效果的關(guān)鍵因素，在此階段電脫鹽罐的原油需單獨(dú)往原油罐區(qū)退油，循環(huán)流程包括各塔中段回流需多次給汽趕油，盡可能將各塔底液面抽空，為接下來(lái)的蒸汽吹掃提供有利條件。

1.3 蒸汽吹掃及蒸塔、洗塔階段

系統(tǒng)蒸汽吹掃是整個(gè)停工過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，吹掃效果的好壞直接影響到裝置檢修開(kāi)始以后的安全和環(huán)保管控難度，因此該階段需重點(diǎn)關(guān)注，所有流程都需要細(xì)化分解到個(gè)人，吹掃過(guò)程中要相互協(xié)調(diào)，做好現(xiàn)場(chǎng)檢查確認(rèn)工作，在確保吹掃蒸汽壓力的前提下做到定時(shí)、定點(diǎn)、定人排凝，整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)分段吹掃，反復(fù)切換憋壓，確保吹掃效果，對(duì)裝置外系統(tǒng)管線的吹掃要與中間罐區(qū)做好聯(lián)系和溝通，避免冒罐或突沸等情況發(fā)生。蒸塔、洗塔的主要目的是處理系統(tǒng)吹掃過(guò)程中進(jìn)入塔內(nèi)的油氣，確保檢修作業(yè)安全。蒸塔過(guò)程中應(yīng)控制進(jìn)入塔內(nèi)的蒸汽總量，防止吹壞塔盤，控制好塔底液位，避免水擊現(xiàn)象發(fā)生。蒸塔過(guò)程中為進(jìn)一步清除塔內(nèi)殘油，還需要間斷性的用水洗塔，蒸塔、洗塔過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)控好污水排放的速度和塔底液位，防止大量蒸汽進(jìn)入下水系統(tǒng)。

1.4 清洗鈍化階段

由于原油中硫含量的上升，裝置運(yùn)行過(guò)程中可能在塔內(nèi)（特別是減壓塔填料）或管線內(nèi)生成硫化亞鐵，僅靠蒸塔和洗塔很難將其水解或清除，檢修過(guò)程中殘余的硫化亞鐵接觸空氣后會(huì)自燃引發(fā)火災(zāi)，存在極大安全隱患，因此在吹掃結(jié)束后需要對(duì)塔器進(jìn)行硫化亞鐵鈍化處理，該過(guò)程一般是由專業(yè)公司輔助完成，清洗鈍化過(guò)程需要對(duì)鈍化液的pH值和Fe2+濃度定期監(jiān)測(cè)，用來(lái)判斷鈍化效果。鈍化結(jié)束后需對(duì)含有高濃度污染物的鈍化液監(jiān)控排放，一般是進(jìn)入含硫污水系統(tǒng)。

2 清潔停工措施及效果分析

2.1 制定專門的停工吹掃環(huán)保方案，停工前認(rèn)真組織方案推演

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)裝置停工吹掃過(guò)程中的“清潔要求”，在細(xì)化完善停工吹掃方案的基礎(chǔ)上專門編制了停工吹掃環(huán)保方案，對(duì)停工指揮人員、操作人員在整個(gè)吹掃過(guò)程中的環(huán)保職責(zé)進(jìn)行了明確和細(xì)化，列出了裝置停工吹掃期間需要的環(huán)保應(yīng)急物資清單，對(duì)裝置停工過(guò)程中的環(huán)境因素逐一識(shí)別，明確了各個(gè)排污點(diǎn)的污染物種類、數(shù)量、排放時(shí)間、排放去向等，針對(duì)識(shí)別出來(lái)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素逐條制定風(fēng)險(xiǎn)防控措施，待方案定稿之后，由專業(yè)處室組織裝置人員及上下游單位配合人員召開(kāi)停工方案桌面推演，對(duì)方案執(zhí)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題提出預(yù)防性管理建議，對(duì)需要接臨時(shí)措施定向回收的流程例如鈍化液排放提前安排施工，做好環(huán)保應(yīng)急準(zhǔn)備。停工過(guò)程環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別見(jiàn)表1。

表1 停工過(guò)程中環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別

2.2 全面吹掃前采用柴油循環(huán)置換清洗

為了減輕吹掃難度，在裝置退油后期，通過(guò)外援回流線從中間罐區(qū)引柴油經(jīng)開(kāi)工循環(huán)線進(jìn)入大循環(huán)流程，對(duì)換熱器及管線內(nèi)的重油進(jìn)行稀釋置換，第一遍柴油置換時(shí)不循環(huán)，經(jīng)脫后換熱器→初餾塔→拔頭油換熱器→常壓爐→常壓塔→減壓爐→減壓塔→渣油出裝置流程將置換后的污油送往罐區(qū)，待減壓塔液面抽空后再次收柴油建立閉路循環(huán)，循環(huán)過(guò)程中注意：①柴油循環(huán)量≮250 t/h；②柴油循環(huán)時(shí)間≮8 h；③柴油循環(huán)過(guò)程中塔底泵要多次切換，換熱器、儀表控制閥副線要逐一過(guò)量，多次切換憋壓，脫前、脫后三路原油，兩路拔頭油（包括去催化與油漿換熱流程），加熱爐所有分支爐管都要逐一憋壓置換。經(jīng)過(guò)柴油置換清洗后，管線和設(shè)備吹掃難度明顯降低，爐管、常底和減底等平時(shí)吹掃難度最大的重油線吹掃時(shí)間縮短了近12 h，節(jié)能減排效果明顯。

2.3 利用現(xiàn)有流程將常壓側(cè)線全部掃往減壓塔

常壓側(cè)線由于組分較輕，如果直接送往罐區(qū)會(huì)產(chǎn)生大量油氣，存在較大安全隱患。利用現(xiàn)有流程，將常一線、常二線、常三線通過(guò)裝置內(nèi)污油線跨減一中進(jìn)入減壓塔，減少了掃往罐區(qū)的污油量，同時(shí)也減少了現(xiàn)場(chǎng)低點(diǎn)放空產(chǎn)生的污油。常壓側(cè)線吹掃流程見(jiàn)圖1。

圖1 常壓側(cè)線吹掃流程

2.4 吹掃初期塔頂氣利用壓縮機(jī)不間斷送往催化裝置

經(jīng)過(guò)柴油循環(huán)置換后的系統(tǒng)經(jīng)高溫蒸汽吹掃后會(huì)產(chǎn)生大量含烴廢氣，以往都是通過(guò)塔頂放空直接排入大氣，空氣污染嚴(yán)重。經(jīng)過(guò)摸索，在吹掃初期將初餾塔、常壓塔、減壓塔頂空冷和水冷器全部投用，控制好冷后溫度，通過(guò)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)變頻器確保壓縮機(jī)一直運(yùn)行，將油氣全部送到催化裝置氣壓機(jī)入口，在回收部分油氣的同時(shí)也降低了空氣污染，環(huán)保效果非常明顯。

2.5 其他密閉吹掃措施

換熱器吹掃初期不允許打開(kāi)低點(diǎn)排凝檢查，只有在吹掃時(shí)間足夠且管線內(nèi)過(guò)汽聲音明顯時(shí)才能打開(kāi)換熱器低點(diǎn)排凝檢查吹掃效果，在排凝過(guò)程中要用專門的接油盒（桶）接油，不具備放置接油盒（桶）的，要接好膠皮帶將排空點(diǎn)物料引至邊溝，避免油污染地面。

開(kāi)始吹掃前聯(lián)系儀表操作工將儀表引壓點(diǎn)的閥門關(guān)閉，計(jì)量表改副線，待系統(tǒng)管線內(nèi)的大部分污油被吹掃干凈以后，再通知儀表操作工對(duì)儀表引壓線進(jìn)行吹掃，同時(shí)要求用接油盒（桶）回收排空點(diǎn)的污油。

由于化工三劑含有COD、氨氮等高濃度污染物，要堅(jiān)決避免進(jìn)入污水系統(tǒng)，應(yīng)在停工前做好使用計(jì)劃，提前1～2天用完，然后對(duì)儲(chǔ)罐及機(jī)泵管線用清水置換3～5遍，置換后的高濃度污水最終進(jìn)入含硫污水系統(tǒng)，避免對(duì)污水處理廠造成沖擊。

3 清潔停工過(guò)程中存在的不足及改進(jìn)建議

通過(guò)上述措施，350萬(wàn)t/a常減壓裝置停工吹掃過(guò)程中的污染物排放量和排放強(qiáng)度都得到了一定程度的消減，但是由于缺乏系統(tǒng)性的密閉吹掃方案設(shè)計(jì)，在裝置停工過(guò)程中還存在很多不足，需要進(jìn)一步改進(jìn)。

利用柴油循環(huán)置換換熱器及管線內(nèi)的重油效果很好，但是目前裝置沒(méi)有專門的停工收柴油線及相關(guān)設(shè)備，只能借用外援回流線收油，受流程、管徑和泵的排量限制，收柴油進(jìn)度比計(jì)劃延長(zhǎng)4.5 h，造成柴油循環(huán)時(shí)間及退柴油時(shí)間縮短，影響置換效果。建議優(yōu)化罐區(qū)外援回流線流程，通過(guò)裝置閉路循環(huán)線及外援回流線同時(shí)收柴油，縮短收油時(shí)間，確保置換和蒸汽吹掃效果。

利用柴油置換退油過(guò)程中部分柴油進(jìn)入裝置外渣油管線，在掃線過(guò)程中或造成重油罐區(qū)有大量油氣外溢，存在安全隱患，在實(shí)際操作中只能通過(guò)裝置循環(huán)線跨脫前換熱器往原油退油和吹掃，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際流程上有沖突，造成收柴油和退油只能分段進(jìn)行，延長(zhǎng)了退油和吹掃時(shí)間。建議重油罐區(qū)掃線進(jìn)罐前增加冷卻器，在控制廢氣排放的同時(shí)為蒸餾裝置系統(tǒng)外管線吹掃流程優(yōu)化提供便利。

該裝置原設(shè)計(jì)沒(méi)有地下污油罐，平時(shí)都是通過(guò)隔油池收集和分流污水和污油，由于隔油池屬于敞開(kāi)式設(shè)計(jì)，也沒(méi)有冷卻系統(tǒng)，既不環(huán)保也不安全，特別是在裝置停工吹掃過(guò)程中，由于大量的高溫蒸汽冷凝水通過(guò)隔油池進(jìn)入污水管網(wǎng)，很容易由于排水溫度過(guò)高對(duì)下游污水處理廠造成沖擊。建議將目前的隔油池改造成地下污油罐，塔底排空的污水和污油全部進(jìn)入地下污油罐，配套設(shè)計(jì)污水冷卻和污油回收流程，確保污水出裝置溫度＜60℃，而且可以根據(jù)污水濃度選擇進(jìn)含油污水系統(tǒng)還是含硫污水系統(tǒng)，冷卻器可以考慮利舊原電脫鹽脫水冷卻器。

由于吹掃初期塔頂冷卻器一直投用，造成塔頂回流罐內(nèi)的污水量較大，在現(xiàn)有流程上這股污水如果要密閉輸送只能進(jìn)入含硫污水系統(tǒng)，但是吹掃中后期的污水中氨氮含量很低而且排水量超過(guò)30 t/h，既超過(guò)了含硫污水泵的最大排量，同時(shí)對(duì)下游污水汽提裝置的罐容也有影響。目前在實(shí)際操作過(guò)程中只能現(xiàn)場(chǎng)直排，造成現(xiàn)場(chǎng)異味較大的同時(shí)由于水溫不能控制在60℃以下，對(duì)下游污水處理廠也會(huì)造成沖擊。建議增加含硫污水泵出口跨電脫鹽脫水線的流程，對(duì)塔頂掃線冷凝水進(jìn)一步冷卻并密閉排放。

裝置內(nèi)低壓瓦斯及高壓瓦斯系統(tǒng)沒(méi)有進(jìn)行除臭處理，在吹掃過(guò)程中很難避免出現(xiàn)惡臭問(wèn)題，既不環(huán)保也不利于職工的身體健康，建議請(qǐng)專業(yè)公司對(duì)含硫化氫的系統(tǒng)管線進(jìn)行除臭鈍化。

4 結(jié)論

通過(guò)制定專門的環(huán)保方案并開(kāi)展高效的停工前培訓(xùn)，采用柴油循環(huán)清洗、塔頂油氣密閉輸送及常壓側(cè)線吹掃流程優(yōu)化等措施，在一定程度上可以降低常減壓裝置停工吹掃過(guò)程中的污染物排放，減少對(duì)下游環(huán)保裝置的沖擊，也為老裝置在今后進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)清潔停工積累了很好的經(jīng)驗(yàn)。但是作為一座“城市型煉廠”，環(huán)保監(jiān)管和民眾輿論對(duì)裝置的清潔停工都提出了更高、更嚴(yán)的要求，只有不斷的完善和細(xì)化現(xiàn)有的停工方案，通過(guò)進(jìn)一步的流程優(yōu)化和新技術(shù)的應(yīng)用，才能滿足可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保要求。