三頂瓦斯回收技術在玉門常減壓裝置中的應用

徐曉山，賈 丹，李曉輝

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

三頂瓦斯回收技術在玉門常減壓裝置中的應用

徐曉山1，賈 丹2，李曉輝1

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

介紹了玉門煉化總廠常減壓裝置自產瓦斯的成分及原有瓦斯處理技術，分析了常減壓裝置三頂瓦斯回收的必要性。簡述了三頂瓦斯的回收技術改造方案及改造后的工藝流程。結果表明，改造后的瓦斯回收系統可有效提高二次能源利用率，實現裝置節能環保的目的。

常減壓裝置；瓦斯；節能關鍵詞

常減壓裝置為原油加工第一道工序，其在生產加工過程中會產生大量瓦斯氣，其主要來源為初餾塔頂氣、常壓塔頂氣和減壓塔頂氣[1-3]。玉門煉化總廠常減壓裝置原有工藝設計無法將自產瓦斯進行二次利用，只能將其排入大氣。此舉對加工損耗和環境都有不利影響：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，若將其進一步回收利用對節能減排和提高裝置效益有重要意義；其次，隨著進廠原油的酸度、含硫量的增加，所產瓦斯中H2S等有毒有害物質含量也隨之增加[4]，長期外排會對周邊環境和員工人身安全造成嚴重威脅。

1 常減裝置自產瓦斯成分分析

常減壓裝置所產生的瓦斯氣組分受原料性質、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為玉門煉化總廠常減壓裝置瓦斯氣組成及相關數據。

常頂瓦斯是裝置生產出來的副產品，由表1可以看出，玉門油田常減壓裝置所產瓦斯氣C1～C5含量較高，達到75%～90%左右，具有一定的回收價值。但是，現有工藝裝置不能夠將瓦斯再利用，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，若將其進一步利用對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，最高達到了471.26×10-6。 H2S在空氣中的最高容許濃度是10 mg/m3，當濃度≥760 mg/m3（502×10-6）時，人會很快出現急性中毒，呼吸麻痹而死亡。玉門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289.66× 10-6，對巡檢操作人員形成安全隱患。此外，硫化氫（H2S）燃燒產生二氧化硫（SO2），這兩種氣體都屬于有毒物質且遇水生成酸性物質，對空氣和水源造成污染。綜合以上兩點，玉門常減壓裝置三頂瓦斯必須經過脫硫處理。

2 玉門常減壓裝置自產瓦斯處理現狀

玉門常減壓裝置三頂瓦斯主要參數如表3所示。

表3 “三頂”瓦斯相關技術參數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經初頂瓦斯分液罐后進入初頂瓦斯分液塔，氣相自分液塔頂出來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，目前系統運行良好。

圖1 初餾塔瓦斯處理設備工藝流程圖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，無法靠自壓引入加熱爐或C3裝置回收利用，只能通過中間罐高放空排入大氣，對環境和員工安全造成威脅，

同時也造成了一部分能源的浪費（圖2）。

2.3 減壓塔頂瓦斯

減壓塔頂瓦斯由中間罐頂引出，靠抽真空系統的動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，只能通過開高放空解決（圖3）。

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

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

3 自產瓦斯回收技術方案

為了解決“三頂”瓦斯氣排放問題，我廠計劃采用一套瓦斯回收技術，在現有系統中設計新增一臺壓縮機和一個分液罐，瓦斯經分液罐切液后，進壓縮機，加壓后送入輕烴回收系統進行分離回收其中的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。

選用這個方案的優點在于能利用現有的流程和設備，減少投資，較好回收利用C3、C4組分；缺點是增加碳三裝置的負荷，壓縮機運行產生費用。具體工藝流程圖如圖4所示。

圖4 “三頂”瓦斯回收技術改造后工藝流程圖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節閥和壓控閥，在調節閥后管線引入分液罐，經切液后進入壓縮機入口，壓縮機出口接入裝置初頂瓦斯管線，同初頂瓦斯一起進入分液塔進行切液，然后到碳三裝置進行輕烴回收。保留分液塔到常壓爐的原流程，在碳三裝置操作異常時，可將三頂瓦斯改進常壓爐燃燒，待碳三裝置恢復正常后重新改回，壓縮機緩沖罐中的瓦斯凝液可接入汽油泵進口。

4 結 論

“三頂”瓦斯回收系統正常投用以后，通過四合一氣體檢測儀對高放空檢測對比如表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年畢業于蘭州理工大學化學工程與工藝專業，目前從事石油煉制方面的工作。E-mail：402813950@qq.com。