催柴改制裝置配套火炬設(shè)施優(yōu)化

馬舉強

前言

當(dāng)下煉油裝置已經(jīng)形成了規(guī)模化和集約化、聯(lián)合化等特點，很多生產(chǎn)裝置都會在開停工、關(guān)鍵設(shè)備故障、停水、停電、停氣、停風(fēng)、各類災(zāi)害等特殊情況下產(chǎn)生大量的可燃混合氣。這種可燃?xì)怏w成分多位易燃易爆、有毒有害氣體，裝置本身無法處理。

1、火炬原理梗概

1.1火炬系統(tǒng)工藝設(shè)計原理

當(dāng)前大部分火炬系統(tǒng)的設(shè)計原則應(yīng)遵循以下幾點：一是安全環(huán)保原則。火炬系統(tǒng)的工藝設(shè)計中，流程的設(shè)計要做到統(tǒng)籌規(guī)劃流程，使系統(tǒng)操作維修方便、建成后使用中性價比高，保證實現(xiàn)可燃排放氣體，在突發(fā)條件下實現(xiàn)安全及時處理。二是經(jīng)濟效益原則。火炬系統(tǒng)的工程建設(shè)要滿足職業(yè)衛(wèi)生規(guī)定，在經(jīng)濟上、環(huán)境上都不會對社會帶來影響，滿足社會效益的需要。三是集中控制原則。火炬系統(tǒng)要在設(shè)計上盡量集中設(shè)置或共用，減少對土地的占用，并方便日常對火炬系統(tǒng)的維護(hù)和檢修。四是規(guī)模合理原則。要根據(jù)煉油廠的產(chǎn)能和發(fā)展需要來設(shè)計火炬系統(tǒng)，在滿足火炬氣集中排放的條件下，控制火炬系統(tǒng)的規(guī)模，滿足國家相關(guān)的規(guī)范要求。

1.2火炬回收流程簡介

煉油火炬系統(tǒng)工藝流程：火炬系統(tǒng)主要由放空系統(tǒng)和回收系統(tǒng)組成。主要由放空系統(tǒng)的火炬頭、點火裝置、分液器、水封器和管網(wǎng)等，以及回收系統(tǒng)的壓縮機、緩沖罐、分液罐、氣柜等設(shè)備組成。火炬工藝流程的設(shè)計原則是遵循安全環(huán)保、經(jīng)濟可靠的需要;設(shè)計合理的工藝流程，防止火炬系統(tǒng)出現(xiàn)回火、火雨等現(xiàn)象;要注意工藝設(shè)計的合理和優(yōu)化，便于日常的維護(hù)和檢修;要合理設(shè)計阻火設(shè)施，預(yù)防發(fā)生爆炸事故;要滿足火炬氣完全燃燒的需要，保證火炬氣都在火炬的頂部進(jìn)行充分燃燒。

2、目前存在的問題

2.1、煉油廠火炬現(xiàn)狀

煉油廠目前有十一個車間、二十余套裝置，異常狀態(tài)下火炬氣排放量很高。

目前火炬裝置有兩套火炬設(shè)施分別為1#、2#火炬，分別設(shè)有封液罐、水封罐，分別為F-1、F-2、S-1、S-2，全廠的火炬氣通過火炬氣管網(wǎng)送至廠后火炬，經(jīng)分液罐送至氣柜，由壓縮機壓縮后送至高壓系統(tǒng)，完成循環(huán)。目前煉油廠新上的項目90萬/年催柴改制裝置已經(jīng)正式運行，包括90萬噸/年催化柴油加氫改質(zhì)裝置、120萬噸/年柴油加氫裝置、300萬噸/年柴油加氫裝置、5萬方/時制氫裝置，都是提升汽柴比的關(guān)鍵裝置，其異常狀態(tài)下火炬氣排放量相當(dāng)大，沖擊火炬系統(tǒng)。

2.2、多個工藝裝置可燃?xì)怏w最大排放量

煉油廠規(guī)模比較大時，廠里的工藝裝置比較多，往往采用集約化管理，在一個火炬系統(tǒng)里進(jìn)行可燃?xì)怏w的燃燒。在這種時候進(jìn)行多個工藝裝置可燃?xì)怏w最大排放量的確定時，可以參考兩種特殊情況，一種是在裝置停水時出現(xiàn)的最大排放量，一種是裝置停電時需要處理的最大排放量。對這兩個特殊情況進(jìn)行對比，排放量大的作為多個工藝裝置可燃?xì)怏w的最大排放量。

2.3、各裝置異常狀態(tài)火炬氣排放對比

通過表-1中數(shù)據(jù)不難看出90萬噸/年催化柴油加氫改質(zhì)裝置、120萬噸/年柴油加氫裝置、300萬噸/年柴油加氫裝置、5萬方/時制氫裝置異常排放量遠(yuǎn)高于其余裝置，所以就目前情況我們需要增上新的分液罐、水封罐保證廠后火炬運行的穩(wěn)定受控。

3、具體措施

新建低壓火炬氣分液罐、水封罐。按照規(guī)范《石油化工可燃性氣體排放系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（SH 3009-2013）要求，設(shè)置 2 個水封罐。按照規(guī)范選取排放量最大兩套裝置的排放總量的一半作為單個水封罐計算的排放總量。新建的低壓火炬氣水封罐。90 萬噸/年催柴改質(zhì)裝置、300 萬噸/年柴油加氫精制裝置、50000Nm3 /h 制氫裝置、120 萬噸 /年柴油加氫精制裝置等 4 套裝置排放的放空油氣，由新建放空管網(wǎng)經(jīng)集液罐后，自新建放空管道進(jìn)入新建低壓火炬氣分液罐，當(dāng)壓力高于水封壓力時，分別經(jīng)各自的新建低壓火炬氣水封罐，進(jìn)入與水封罐相連接的現(xiàn)有主火炬（1#、2#）高空燃燒排放。

4、未來展望

近些年隨著國家對“藍(lán)天工程”的重視，安全環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，地面火炬系統(tǒng)因其獨特的優(yōu)勢也得到國家的重視。地面火炬系統(tǒng)因為火炬占地面積不大、安全穩(wěn)定性好、不需要高空檢修等優(yōu)點，主要應(yīng)用于小排量的小型生產(chǎn)裝置上。多級式燃燒的地面火炬系統(tǒng)是目前工藝比較先進(jìn)的系統(tǒng)。地面火炬系統(tǒng)的主要優(yōu)點是可燃?xì)怏w的燃燒不會發(fā)生回火，運行比較安全。不會出現(xiàn)火光污染，不會對周邊帶來熱輻射、低噪音等環(huán)境污染。