固定床催化重整裝置綠色停工方案探討

李 華，沈繼鋒

（大慶石化公司煉油廠，黑龍江大慶163711）

固定床催化重整裝置綠色停工方案探討

李 華，沈繼鋒

（大慶石化公司煉油廠，黑龍江大慶163711）

分析了某煉油廠300 kt/a固定床催化重整裝置的停工工藝過程，從密閉退油和密閉吹掃2個方面討論了影響該裝置綠色停工的因素。結果表明，該催化重整裝置通過改進退油工藝流程和調整停工方案，可以實現綠色停工。

催化重整；固定床；密閉；綠色停工

某煉油廠催化重整裝置于1965年10月投產，原設計處理量為100 kt/a，經多次改造，現處理量為300 kt/a。

2016年8 月該裝置停工時，首次進行了密閉退油和吹掃。文中對影響該裝置綠色停工的因素進行了討論［1］。

1 催化重整裝置停工流程

1.1 常規停工退油流程

（1）重整系統退油。催化重整裝置停工期間重整系統各分支流程的大量物料通過泵送和自壓匯集至3個分餾塔，通過冷卻后送至石腦油儲罐區（即88單元）。因設備結構原因（存在低處和彎頭等死角），殘余的物料無法直接輸送至罐區。而該催化重整裝置沒有污油回收系統，只有1座地下污油罐。停工時需在各系統低點接大量膠帶，并保證系統正壓，才能將殘余油品退入污油罐，經污油回收車抽油回收，系統退油流程見圖1。

（2）抽提系統退油。催化重整裝置抽提系統與重整系統不同的是，抽提系統是通過溶劑萃取來分離芳烴和非芳烴組分的，而重整系統是通過精餾分離汽油、石腦油以及苯等組分［1］。抽提系統停工初期要維持抽提循環（即容319循環），作為吸熱單元吸收重整系統停工時熱氫除硫操作釋放的熱量，重整系統熱氫除硫結束后抽提系統才開始降溫退油。與重整系統退油相似，需接大量膠帶，才能將殘余油品和溶劑退入污油罐，經污油回收車抽油回收［2］，見圖1。

圖1 重整系統退油流程

1.2 常規吹掃流程

重整裝置的吹掃，總的原則反應系統（所有帶固定床催化劑的系統）和余氫外送系統用氮氣吹掃，不能進蒸汽和水。其余各塔罐和換熱器則給蒸汽吹掃，并于選定點將放空及排凝稍開，以便泄壓及加速蒸煮，這種吹掃方式將使部分殘油落地，無法回收。且抽提系統吹掃時，因溶劑與水互溶，吹掃過程將產生大量COD較高的溶劑水，排入污水系統后，處理難度較大，見圖2。

圖2 抽提系統退油流程

反應系統的常規吹掃方式為氮氣吹掃，由于反應系統主要介質為氫氣（壓力為1.0 MPa），大量的氫氣進入瓦斯管網會造成后路車間加熱爐火嘴脫火，嚴重時加熱爐閃爆，因此在氮氣置換時，大量的氫氣直接排入大氣，浪費了資源的同時造成了環境污染［3］。

重整和抽提系統的常規吹掃方式是由塔底部、進料和出料管線給蒸汽，將殘油吹掃至塔頂放空。吹掃過程中，所有的放空閥門均打開，加速殘油的排出。

熱載體（主要成分為400SN潤滑油基礎油）系統吹掃時，為使粘度較高和不易揮發的熱載體吹掃合格，使用蒸汽沿正向生產流程吹掃，并在換熱器的入口和高處接力吹掃，為防止憋壓導致蒸汽停止流動，給蒸汽時，沿正向流程，逐步減少吹掃蒸汽壓力。然而，熱載體系統吹掃過程中，常伴有乳化的熱載體產生的異味排出，污染環境。

2 密閉退油和吹掃流程

2.1 密閉吹掃流程

2016年8 月，該裝置制定了密閉退油和吹掃方案，并首次實施密閉退油和吹掃，停工初期，將設備積存的大量物料經泵送或自壓輸送至罐區。剩余殘油在各設備的低點放空處接膠帶連接至新污油回收線，輸送至新污油罐，當污油罐液位升高時，啟動污油外送泵送至罐區。當各設備低點放空無殘油排出時，開始進入蒸汽吹掃階段［4］。

重整系統蒸汽吹掃時，為避免設備內構件上的殘油被吹掃蒸汽攜帶至大氣中，不能使用常規的蒸煮方式進行吹掃。各系統放空全部關閉，在設備和管線底部接蒸汽，吹掃蒸汽經塔頂的空冷器和水冷器冷卻后進入分液罐，分離出來的水排入污水系統，油進入污油回收系統，不凝氣排入低壓瓦斯管網。當低壓瓦斯管網溫度上升至60℃以上并快速持續上升時，說明不凝氣已經排凈，可以進行放空排蒸汽吹掃。

抽提系統蒸汽吹掃時，由塔底部給蒸汽，經空冷器和水冷器冷卻后，匯集至汽提水罐，經污水車抽出，送至污水回收車間統一處理。

反應系統氮氣置換時，將反應系統氫氣排入相連的塔罐，退油時從各塔罐緩慢排出，減少對瓦斯管網的沖擊。

裝置的熱載體系統采用水洗代替蒸汽吹掃置換，避免了蒸汽吹掃熱載體時產生的異味污染環境以及減少了熱載體落地時對土壤和水源的污染［5］。

2.2 存在問題分析

（1）污油回收系統不完善。催化重整裝置無污油回收系統，僅有1座地下污油罐，且入口為敞開法蘭。停工退油末期，設備及管線低點殘余油品需接臨時膠帶引入公用地下污油罐。而設備和管線內油品為汽油或石腦油等輕質油品，接入污油罐時，因既無冷卻設備又易揮發，污染環境的同時增加了著火爆炸的風險。

（2）常壓設備多，油氣逸散至大氣。重整裝置的抽提系統和熱載體系統中較多儲罐常壓運行（有呼吸口），導致系統吹掃時，蒸汽或氮氣攜帶部分油品自呼吸口直排入大氣，引起環境污染。

（3）機泵殘油無收集系統。機泵檢修時，泵腔內的殘余油品和潤滑油無專用收集系統，大部分殘油經污水線進入隔油池，少部分落地和揮發入空氣中，造成環境污染。又因裝置隔油池無污油外送泵，最終污油只能通過外雇罐車運出，增加了外雇車輛費用。

（4）抽提溶劑損失大。抽提區溶劑為對水體污染較大且難處理的四乙二醇醚，停工時，殘余溶劑難以回收，且經吹掃后形成大量溶劑水經罐車送出裝置，而該裝置無溶劑水分離系統，使得停工檢修完成后，每次開工時，均需對抽提系統補充大量新鮮溶劑，使煉油成本上升。

（5）裝置沒有火炬系統。裝置沒有火炬系統，導致停工時，設備泄壓和排放不凝氣困難，尤其是停工時氮氣置換氫氣的過程中，高壓的氫氣受泄壓速度限制泄壓較慢，延長了停工時間。

（6）吹掃置換時間延長。密閉吹掃時，由于設備和管線不能放空排氣，導致泄壓較慢。為防止設備超壓，將根據具體設備設計壓力調整蒸汽用量，進而使吹掃時間延長。

（7）熱載體系統水洗流程不合理。由于熱載體系統首次進行水洗，盡管大部分的熱載體經過水洗后送至罐區，在打開換熱器等設備時，發現在換熱器管程低點仍有少量熱載體存留，經分析發現水洗時，熱載體從換熱器管程上方進入，下方流出，由于熱載體密度低于水的密度，始終浮于換熱器管程上方，導致水洗結束排水時，少量熱載體沉降至換熱器管程低點，降低水洗效果。

（8）操作及管理人員缺乏經驗。由于該裝置以往從未進行過密閉吹掃，無論編制方案的技術人員還是班組操作人員，均沒有實際經驗，對裝置進行密閉吹掃可能出現的問題預判不足，增加了意外事故和事件出現的風險［6］。

3 具體實施方案

（1）裝置在2016年實施污油回收項目，并于檢修前按期完成。該項目實施后，裝置退油時，重組分油可以通過密閉管線輸送至罐區，實現了密閉退油。

（2）對于裝置的常壓設備，盡量避免蒸汽或其他介質吹掃。可使用水（或溶劑）洗的方法清洗，并將清洗后的溶液回收，避免直接排放。

（3）增設機泵底部放空閥或改造泵基座結構，使機泵殘油自密封管道進入污油回收系統。

（4）增設含醚污水儲罐或系統，將停工廢水收集后，待開工時逐步處理，避免直接排放。并可以利用裝置現有減壓溶劑再生塔，將停工時產生的溶劑水中的水蒸發出來，溶劑濃縮后回收使用，降低污染和消耗。

（5）在檢修期間增設火炬系統，使停工過程中的廢氣進火炬系統燃燒，降低對環境的污染和消減著火爆炸風險。

（6）適當延長吹掃時間或將部分系統的吹掃用水洗代替，降低設備超壓的風險。利用檢修期改進吹掃置換流程，從根本上減少吹掃時間和優化密閉吹掃流程。

（7）改進熱載體水洗流程，使水從換熱器的低點進入，高處排出，利用密度差將熱載體從水面上方浮出排入儲罐，回收使用，增強水洗效果。

（8）安排人員學習國內外相似行業和裝置的先進理念和經驗，將綠色、環保作為今后生產和檢修的第一要務。

（9）催化重整裝置的原料和產品都屬于輕質油品，在改進流程的基礎上，可以考慮全部用水洗代替蒸汽吹掃，徹底實現綠色停工。

4 結論

（1）該催化重整裝置通過技術改造和方案調整，可以實現綠色停工。

（2）密閉吹掃產生的污油可以部分回煉，降低損失。

（3）溶劑系統可以通過流程改造，分離溶劑和水，降低環境污染。

［1］蔡馳，胡正海，鐘湘生，等.常減壓停工過程實現密閉吹掃的措施與效果［J］.煉油技術與工程，2013，43（3）：6-9.

［2］安娜.實施密閉吹掃實現環保達標排放［J］.化工安全與環境，2013（1）：12-13.

［3］秦勇.大型煉油廠停工檢修的難點及對策分析［J］.化工技術與開發，2014，43（10）：40-41.

［4］匡永泰.石油化工安全技術（中級本）［M］.北京：中國石化出版社，1998：30.

［5］李堅.淺談石油化工裝置檢修的安全對策［J］.黑龍江科技信息，2009（23）：54.

［6］賈剛，蔡文婷.化工裝置檢修安全措施探討［J］.今日科苑，2009（16）：39-40.

Discussion on enyironmentally friendly shutdown plan for fixed bed catalytic reforming unit

Li Hua，Shen Jifeng
（Oil Refinery of Daqing Petrochemical Company，Daqing 163711，China）

This paper analyzed the shutdown process for the fixed bed catalytic reforming unit of a 300 kt/a oil refinery,and discussed the factors influencing environmentally friendly shutdown of this unit from 2 aspects of airtight oil returning and airtight purging.The result showed that this catalytic reforming unit can realize environmentally friendly shutdown through improvement of oil returning process and adjustment of shutdown plan.

catalytic reforming;fixed bed;airtight;environmentally friendly shutdown

TE624

B

1671-4962（2017）01-0017-03

2016-09-23

李華，女，工程師，2009年畢業于遼寧石油化工大學化學工程與工藝專業，現從事延遲焦化裝置生產管理工作。