大型炼油项目开车工作总结及对设计工作的几点启示.doc

广西石化公司大型炼油项目开车工作总结及对设计工作的几点启示中国石油工程建设公司华东设计分公司当前，国内的石化工程公司承担的石化项目只做到施工的深度，而国际知名的石化工程公司除了做EPC项目外，还负责组织项目的“三查四定”、生产准备和开车工作。对于欲成为“国内一流、国际知名”的设计公司，在做好EPC项目的基础上，还要深入研究项目的“三查四定”、生产准备和开车的工作内容和组织形式，利于企业长 远发展。笔者通过参加中国石油某大型炼油项目开车工作，经历了这个项目从“三查四定”到开车成功的过程，现将这些工作进行深入分析、归纳总结，希望对未来的工作有借鉴意义。1、项目概况及技术特点某石化公司107 t/a炼油工程，是国家炼油工业“十一五”发展规划中的重要项目，厂区占地 186.4ha。华东设计分公司为工程项目的总体设计单位，除此之外，还担负8套主体工艺装置及部分油品储运、配套系统工程及辅助生产设施等48个单元的设计任务。设计先期以苏丹1/2/4区低硫原油为原料，远期以中东高硫原油为原料，所有装置在设计上均按加工高硫油的要求进行设计，兼顾低硫和高硫两种工况下的操作。项目按照大规模、短流程、燃料型设计，采用常减压蒸馏重油催化裂化加氢裂化的技术路线。在总加工流程、能量利用等方面经美国UOP公司进行了优化，公用工程系统经UOP进行了概念设计，在系统配置上借鉴、吸收了国、内外的先进理念。生产的产品全部满足欧、部分满足欧标准的要求每年可向西南等地区供应约9.0106t汽油、柴油、芳烃和聚丙烯等燃料和石化产品。2、项目设计及开车的主要节点2006.3 启动生产装置工艺包设计；2006.8 完成生产装置PFD设计；2006.12 完成生产装置PID设计；2007.3 启动基础设计，催化裂化、连续重整、加氢裂化等主体装置启动FEED设计；2007.10 催化裂化、连续重整、加氢裂化三套主体装置完成FEED设计；2007.11 常减压装置开始现场施工；2007.12 完成最后一批基础设计审查；2008.2 全面启动项目详细设计；2008.11 启动总体开工方案研究；2009.6.30 完成项目的详细设计工作 ；2009.11.28 常减压装置实现中交 ；2009.11.30 石脑油加氢轻烃回收装置实现中交；2010.1.28 气体分离装置实现中交 ；2010.2.27 催化裂化、汽油加氢精制、连续重整、芳烃抽提、制氢、PSA、硫磺回收、聚丙烯等装置实现中交；2010.5.30 加氢裂化、柴油加氢精制装置实现中交；2010.6.28 常减压装置首次投料开车；2010.8.9 制氢装置投料开车；2010.8.22 石脑油加氢装置投料开车；2010.8.27 柴油加氢装置投料开车；2010.8.28 催化裂化装置投料开车；2010.8.30 汽油加氢精制装置投料开车；2010.9.1 气体分离装置投料开车；2010.9.6 连续重整、芳烃抽提、PSA装置投料开车；2010.9.13 聚丙烯装置投料开车；2010.9.28 加氢裂化装置投料开车，全厂流程打通，产出合格产品。3、项目开车的总体思路根据大型炼油项目试车过程中的阶段性特点，将该项目的整个试车过程分为以下三个阶段：3.1单机试车阶段该阶段从装置工程安装基本结束，开始“三查四定”到装置完成中交的试车阶段，其主要任务是“三查四定（主要任务是查设计漏项、未完成的工程、过程质量及隐患，针对检查出的问题明确工作范围、责任人、确定完成时间和制定整改措施）”、系统清洗、吹扫、试压、单机试车、仪表单调、装置中交等工作。这个阶段的工作以施工单位为主，业主的相关部门配合，生产操作人员提前介入现场的施工质量检查，在施工阶段发现、整改问题。“三查四定”及问题的整改落实、试车及施工交叉进行，中交前必须完成“三查四定”工作和设备的试运。生产人员通过第一阶段工作的介入，确保各项试车工作顺利进行，同时进行现场学习，达到熟悉现场流程和练兵的目的。3.2 联动试车阶段装置中交后进入联动试车阶段，以业主的生产人员牵头组织，该阶段的主要工作是进行系统的吹扫、气密、干燥、仪表和大型机组的联调、装置水联运、油联运和三剂装填，并对自控仪表系统、联锁系统的性能进行检查和考核，检验其是否达到设计规范和生产运行的要求。3.3 投料试车阶段 结合该项目规模大、技术新和人员少的特点，以及全厂同时开停的设计思路，首次投料试车采用“到开车”的开工思路。投料试车过程分两步走：第一步是常减压装置、制氢和石脑油加氢的首次备料开工；第二步是所有生产装置进入联动开工阶段。首次备料开工时先开常减压，为下游装置准备开工用油，然后在条件具备时开制氢、石脑油加氢装置，为重整装置准备开工精制油，同时完成加氢裂化、加氢精制装置的气密和催化剂硫化工作。待所有装置都准备就绪处于待料状态后，根据各装置之间的供料关系、中间库存、燃料、动力平衡等安排所有装置联动投料开车。4、项目开车的经验总结回顾整个项目的开车过程，从生产准备到工程收尾、各阶段试车的组织以及正式投料开工，进展顺利，主要得益于以下几个方面的工作。4.1 项目总体开车方案的编写和优化完善根据集团公司发布的大、中型建设项目试车管理暂行规定，结合最近几年新开炼厂的经验和本项目工艺技术特点，编写了项目总体开车方案，方案在内容和形式上有所突破，更清晰地将试车过程划分为单机试车、联动试车和投料试车三个阶段，每一阶段对应七个方面的准备工作、计划安排、应具备的条件和应达到的标准。2009年7月，邀请国内新开工的大型炼厂和设计院的专家，对总体开工方案进行讨论审查，就一些具体问题落实解决方案。重点是提出应急或退守方案的修改建议、完善产品出厂方案、建议延伸3.0MPa氮气管网至临氢装置等，并补充需要增加完善的开工流程等临时设施。另外，根据全厂开工的需要，增加了开工临时设施089和下海设施完善项目090设计单元，使总体开车方案更加完善。2009年11月，项目总体开车方案顺利通过总部组织的审查并得到批复。 在实际的生产准备和试车过程中，总体试车方案始终贯穿其中。在生产准备阶段，组织编写了所有装置的操作规程、装置开工方案、生产相关的管理制度；编制了开工物资准备计划包括开工油品、备品配件、三剂等落实方案；对销售系统和外部条件的落实开展具体细致的工作。使项目总体开车方案在整个项目开车过程中真正起到计划书和作业指导书的作用。4.2 严格遵循项目总体开车方案和装置开车方案在项目总体开车方案的指导下，借鉴了近年来新建炼厂的开工组织经验，结合业主的组织和人员特点，对三阶段试车工作的内容和标准进行扩展、细化，形成了目标明确、标准统一、条件确认有据可依的试车标准。在执行过程中，严格遵循装置开车方案，坚持按试车标准进行条件确认，所有条件确认到位后再开展下一步工作，真正做到步步为营、稳扎稳打，在条件不具备之前绝不仓促冒进，避免走回头路和发生安全事故。4.3 完善应急预案和措施实践证明，完善的应急措施对项目开车十分必要。因此在编制总体试车方案时，针对各装置可能出现的异常情况，分别编制了退守方案，对于当时不具备条件的，通过增加临时措施，确保退守方案切实可行。这些措施在开车过程中发挥了至关重要的作用，避免了因一套装置出现异常而影响所有装置都退回到原点，做到了进退灵活。4.3.1设置中间物料去原油罐的应急流程在开工前通过原油方案的模拟计算，就预见到可能会出现中间物料憋库的情况，特别是蜡油和渣油。因此，在开工前对流程进行完善，确保返罐流程畅通。实践证明，该措施在开工以及试生产过程中起到了很大作用，如在开工过程中，由于连续重整和加氢裂化装置开车周期长，这期间出现蜡油中间罐满返原油罐。在试生产期间，由于渣油出厂能力的限制以及原油加工配比还在摸索阶段，渣油产量较大，在一定时期内出现不均衡的情况，都通过返原油罐避免了装置停工的发生。4.3.2 增加液化气汽化设施，确保燃料气供给原系统设计一台5t/h的液化气汽化器，作为催化烘两器的燃料气来源，但该汽化器未考虑开车过程中可能的最大燃料气需求量，因此在临时设施中增加一台20t/h的汽化器，作为燃料气管网的保障措施。在开工初期，催化装置多次切断进料，给全厂的燃料气管网造成很大的冲击，但由于有25t/h的汽化器在线备用，每次都能及时提高负荷，保证其他装置用燃料气不受影响，避免了大面积的装置停车。4.3.3 两台锅炉并列运行，保障蒸汽管网稳定催化裂化装置开工后，产汽量（450t/h）基本可满足其他装置的需要，但由于运行初期装置不平稳，切断进料时对蒸汽管网冲击非常大，此时动力站两台处于低负荷运行的锅炉（每台能力130t/h）能够迅速提负荷，确保加氢裂化、重整等关键装置不会因蒸汽管网大幅度波动而停工。4.3.4开工初期制氢装置与连续重整装置并列运行制氢装置（4104Nm3/h）先开工为临氢装置提供气密用氢气，为后续开工打基础。另外，在连续重整装置开工初期，由于装置不平稳，氢气时有波动，制氢装置在此期间提供了可靠的氢气，极大地缓解了连续重整装置的运行压力，装置基本稳定后出于运行经济性的考虑，将制氢装置停下来，由连续重整装置单独供氢。4.4 保证产销衔接良好通过完善销售设施扩大各产品的出厂能力，铁路专用线危险货物运输资质及时开通。在开车和试生产阶段，保证原油进厂和产品出厂与生产衔接紧密，流程顺畅，进出厂能力逐步提高，保证了生产的正常进行，这与开工前的一系列准备工作密不可分。5、开车中的难点（1）单装置规模大、技术新，开车难度大。全厂有10套生产装置（引进UOP技术）和1套公用工程装置采用了引进具有国际先进水平的工艺包，国内类似工艺技术或工况的可借鉴操作经验不多。（2）在总流程设计和公用工程概念设计阶段，经整体优化后实现短流程、高度整合、热联合。装置之间互供料设计采用以直供料为主，达到节能目的。同时，中间罐存设计较小，设计全缓冲时间一般为23d。这些特点使上下游装置衔接非常紧密，对全厂的开工和应急处理要求更高，在开工过程中要求相关装置必须迅速具备条件，在事故状态下必须增加特殊措施，以提高其它装置的抗干扰能力。（3）本项目在设计之初考虑加工低硫原油，远期增加配套装置后可加工高含硫原油，一期装置在配置上均按加工高硫油设计，在操作运行上能兼顾低硫和高硫两种不同的工况。然而在实际开工时，由于市场供应的原因，至少60%的原油必须由其它油种代替，这使得实际开工工况偏离设计工况较远，增加了全厂平衡的难度。（4）该项目按500人配备，人员编制非常精简，而且队伍年轻，操作经验少。需要通过培训和实习来提高队伍的开车操作水平。6、对设计工作的几点启示通过设计过程的HAZOP分析、现场的“三查四定”和开车等过程，发现了一些问题，共出设计变更单2402份，其中设计原因1346份，非设计原因1056份。为进一步提升工程设计质量，针对这些问题，组织各专业的技术专家进行认真分析和总结：（1）设计院在规划项目的总加工流程时，除关注项目的产品质量和经济效益外，还要研究总加工流程对总体开车的可实施性和项目运行的可靠度；同时，要根据开车过程中，装置与装置之间、装置与罐区之间的逻辑关系，设置完善的开车流程、事故退守流程等，这是多数设计者易忽略的问题。（2）应进一步提高设、校、审人员的责任心，减少因工作不细致造成的错、漏、碰等低级错误。（3）装置大型化以后，设备的体积和管径都相应增大，与小装置的设计理念有很多不同，需要积累更多经验，以避免大型设备和管线与基础、框架之间的碰撞问题。（4）对于引进工艺包进行工程设计的装置或系统，要全面了解和消化工艺包，并严格遵循工艺包进行设计，若有疑问及时沟通交流，不能随意改变工艺包的要求进行设计，避免引起责任纠纷。（5）由于相关专业之间的分工不明确或协调、沟通不够引起的问题，只靠委托资料不能很好的解决问题，需要相关专业反复沟通与协调，才能达到较为理想的效果。（6）在利用供货商中间资料进行设计的情况下，待供货商最终资料交付后，务必对资料进行仔细审查，避免供货商资料更改引起的设计错误。（7）在进行订货技术谈判时，要将工作界面、界面条件、性能要求和技术参数谈清楚，如果发现有漏项，及时补充谈判或书面沟通。防止因技术谈判不全、不深，造成设备不能安装或不能满足设计要求。（8）安排合理的工期，有些业主可能把设计工期压得很紧，作为设计院应该以事实为根据，与业主进行沟通和协调，尽可能争取到合理的设计工