金陵延迟焦化装置环境保护的现状及探讨.doc

延迟焦化装置环境保护的现状及探讨 金陵石化炼油厂焦化车间 裴玉耜 鞠小虎*一、前言 在人口急剧增长，资源日益短缺，环境迅速恶化的今天，环保工作已经引起越来越多的重视。我金陵石化南京炼油厂延迟焦化车间多年以来一直十分重视对环境污染的治理，有效控制“三废”的排放。但随国家环保法规标准的日益严格，企业面临环境保护新课题，为实现总量控制，达标排放，在现有设施下走末端治理的老路，显然不能解决问题，因此我们借总公司开展清洁生产东风，在焦化装置进行清洁生产试点工作，以摸索出我厂清洁生产经验，进一步提高环保管理及治理水平。 清洁生产是企业实现经济与环境协调发展的一项新举措，将成为二十一世纪工业发展模式的重要内容，它通过清洁的能源、清洁的生产过程、清洁的产品三方面，实现合理利用资源，减少甚至消除废物和污染物在生产中的产生和排放。它抓住源头治理，把环境保护从末端治理转变为预防污染的全过程生产控制。二、生产状况 焦化装置于93年8月大改造及99年6-7月扩容改造后，设计处理能力已达120万吨/年。几年来积极搞好装置技术改造和环境保护，陆续对分馏塔、加热炉、吸收塔等方面的设施和设备进行了完善和改进，新建冷焦水回用，切焦水回用等环保设施，在节能、降耗、减污方面取得了一定实效。但由于装置本身实际生产状况，新鲜水用量大，污染源多，污染物浓度大，对下游装置及环保影响较大。99年全年生产情况如下：表-1.物料平衡项目产量（t）收率（%）原料：减压渣油1009752产品：气体609196.03液态烃177891.76汽油11858011.74柴油37326336.97轻蜡油15456315.31重蜡油286382.84抽出油00石油焦25095124.85损失50490.50表-2 能耗各类消耗年实际上年实际与上年对比单耗(kg标油/t)总耗(t标油)单耗(kg标油/t)总耗(t标油)单耗(kg标油/t)总耗(t标油)新鲜水0.22224.80.22231.260-6.46循环水0.95959.90.58604.870.37355.03软化水0.0220.90.0326.84-0.01-5.94电3.513542.03.283431.040.23110.96蒸汽输入0.0883.450.0878.9604.49蒸汽输出-0.60-604.1-0.58-607.16-0.023.15中压蒸汽0.0882.5000.0882.5燃料26.742700127.2628514-0.52-1513热进出料-6.90-6960.2-7.90-8264.981.00130478能耗24.0524284.523.2624332.120.78-47.62三、污染物排放状况99年6月焦化扩容改造前的污染物排放情况：废水 装置设计时按照“清污分流”、“污污分流”原则进行了系统划分，正常生产时产生含硫污水、含油污水、冷焦水、除焦水、假定净水等。含硫、含油污水污染物浓度高，是该装置严重的污染源。水质水量情况见下表-3。表3 废水污染源数据表排放点 编号排放点名 称性 质水量th有害物浓度 mg/l去 向油硫酚cod1.机泵冷却水含油6019.81.50.8255排洪沟或污水处理场2.冷焦水含油653002.51.63385冷焦水回用及蒸发3.除焦水含油含焦粉205.82120*0.285除焦水回用及溢流4.分馏塔顶分离罐含硫121%390065018700高含硫污水汽提装置5.放空冷却器排水假定净水25/排洪沟6.循环热水排水假定净水40/排洪沟7.含油污水含油6200-3%12.919.01297污水处理场*数据为悬浮物废气本装置产生的废气主要有燃料燃烧废气，其污染物浓度很低，由45米烟囱放空。另外焦炭塔顶吹汽主要是水蒸汽，它带有少量油气进入接触冷却塔被回流吸收后，气体经二次分离排入瓦斯管网，必要时排入紧急防空系统。废气数据见表-4 。 表-4 废气污染源数据表 排放点编 号 排 放 点 名 称排气筒 高m 排 放 量万nm3a燃料 种 类有害成分mgm3 去 向so2so3nox烟尘1.加热炉烟气 4530000脱硫瓦斯12.52.67135.90.45高空排大气2.焦炭塔顶吹气低压瓦斯管网或大气噪声 本装置有加热炉三座，机泵几十台，噪声源在87-100db(a),因设计中优先选用低噪声设备和电机，对个别声源大的炉和机泵采用消声措施，使整个装置工业噪声影响低于国家标准。 根据当时车间生产状况，排污状况，我们确立了近期、中期、远期目标。近期目标 a.含油污水合格率在90%以上。 b.加工损失由0.5降至0.45%。 c.增加冷焦、切焦水回用。中期目标 a.含油污水合格率在95%以上，减少带油量50%。 b.加工损失由0.45%降至0.42%。 c. 降低能耗。远期目标 a.含油污水合格率在98100%，减少带油量70%。 b.加工损失由0.42%降至0.4%。 c.降低能耗。 d. 解决焦粉粉尘污染。 e.保证装置开工二年一修。 四、问题分析 根据物料平衡、水平衡、油品损失平衡及污染源调查情况看，目前车间主要问题有以下几方面。放空系统排出的含油污水带油多 放空系统容-22排出的含油污水油含量均值在577mgl，最高时在1000 mgl左右，容-23切水虽不多，但油含量高达40%，且乳化严重，排入隔油池后油水分离困难，使油含量达3%，回收困难，既造成油品损失，又对下游污水处理场造成冲击。含硫污水带油多 含硫污水带油量一般在1%左右，且含焦粉乳化严重，易使下游含硫污水汽提处理装置的汽提塔底结焦，影响其长周期运行，造成被迫停工。除焦水溢入明沟。 除焦水与焦炭一起进入焦场后，因焦场本身缺陷，除部分被回收利用外，一部分从后焦场排入排洪沟，其悬浮物高达2000mgl，使排洪沟上形成一条“黑龙”，影响江边总排悬浮物的达标。水耗大焦化装置耗水量在1300吨时左右，除大部分为循环水外，新鲜水用量也较大，主要为机泵冷却水及除焦、冷焦补水、冷-6排水等，每小时在200吨左右。冷焦、除焦均采用露天法，挥发损失大，对周围大气环境造成污染。五、方案评估与实施针对上述存在的问题，经过可行性方案的技术评估和环保评估，焦化车间提出以下方案（见表），并在装置99年第四十周期停工检修中实施并陆续投用，发挥出了重大的环保效益和经济效益。方案一览表方 案 内 容预 计 实 施 效 果1.冷渣油增加一级换热（换热器利旧）增加装置处理量，降低能耗2.机泵冷却水改循环水节约新鲜水用量，减少污水排放3.高含硫污水罐改造减少油品损失及焦粉携带4.炉管注水改用净化水节约软化水用量，降低污水处理费5.冷焦水回用系统新建放空塔与旧塔互为备用减少大气污染6 焦场系统移位改造减少污水排放及粉尘污染7.分馏塔更新加大降低油品流速提高产品分离效率，减少油品焦粉携带8.冷-6冷却用水循环使用减少新鲜水用量及污水排放9.焦碳塔底甩油进行回炼减少污油排放量1、冷渣油换热系统投用 常减压装置满负荷生产时，减压渣油有部分去中间罐，在焦化装置原料不足情况下，再经中间罐送至焦化装置的炉-1、3对流调节阀处进行对流，冷渣油进装置温度为70-90。当冷渣掺炼量大时，加热炉对流出口温度由340降至300，造成分隔塔温度下降，加热炉辐射段负荷上升，制约装置处理量。增设冷渣换热系统，可使冷渣与柴油换热后温度达到110-130，再进炉-1、3对流调节阀处进行对流，降低加热炉负荷，增加装置加工量。 此方案已实施，冷渣换热系统投用后，提高了冷渣进加热炉温度，降低了加热炉负荷，在相同处理量情况下,减少了燃料消耗,同时减少了废气排放量,有利于环境。2、冷-6冷却水改用除焦水，机泵冷却水改循环水 冷-6冷却用水原来为新鲜水，耗水量较大，每天约600吨，冷却用后直接排出，由于这股水污染成分小，使用时间集中在夜里，故考虑循环利用。建议冷却器出口增加一台机泵，抽水提压送至切焦水罐，须使用时再经泵送回冷-6。焦化机泵冷却水采用新鲜水，耗量60t/h，冷却水排入明沟，既造成污染，又造成浪费，建议改为循环水，并保留原机泵新鲜水冷却水线，预防循环水温度或压力波动，影响机泵冷却。 另外机泵冷却水用水为新鲜大约60t/h，改为循环水冷却。循环冷却水上水加一台过滤器，减少循环水中的杂质，确保机泵正常运行，原机泵新鲜水冷却水线保留，预防循环水温度或下水压力过高时，影响机泵正常运转。冷-6冷却水改除焦水后可循环利用，减少新鲜水用量和废水排量，约25t/h（一年20万吨），机泵冷却水改为循环水后可节约新鲜水减少废水排量约60t/h，有利于环境。3、高含硫污水罐改造 为解决高含硫污水中汽油中汽油乳化带油，将高含硫污水罐中隔板加高，同时增加相应的界位，液位控制，以及分离汽油的收油流程，延长高含硫污水的停留时间，使高含硫污水中的乳化油得到充分分离。该方案实施后，同时可减少汽油携带约470吨/年，降低了高含硫污水装置的操作负荷，有利于环境。 4、炉用注水改用净化水炉管因高温易腐蚀，注水采用除氧水每小时约4.2吨，而净化水为含硫污水汽提后含污杂物浓度相对降低的除氧水，应能满足炉管注水要求，只需在本装置内引入净化水回用线并增加一个缓冲罐，即可满足技术要求。 方案实施后，减少了除氧水用量，增加净化水回用量，降低了能耗，对环境无不利影响。 5、冷焦水回用系统新建放空塔及隔油池 为配合100万吨/年焦化扩建95年9月新建了冷焦水回用系统，96年又新建宏丰焦化装置，这两套装置共用一套冷焦水回用系统，经过3年运行，冷焦水放空池内因有：（1）焦炭塔放水携带的焦粉。（2）改溢流时部分污油。（3）焦炭塔安全阀泄漏及跳开后的重油进入到放空塔底，造成放空塔底排泥阀结焦，池底容量减少。两套装置同时使用一套回用系统，不仅容量小，而且不能保证非停工时进行检修，因此，99年为配合两套焦化装置的冷焦水回用，在原放空塔，隔油池基础上新建一套放空塔隔油池，与老放空塔和隔油池互为备用，减少老系统在停工状态下，冷焦水回用部分对大气的污染，保证冷焦水回用正常运转，有利于环境。6、除焦水系统改造、焦场移位，增建除焦水池等。 随着焦化装置不断扩容，焦炭产量增加，焦场容量明显不足，卫生状况较差，所以对焦场进行（1）更新地道衡，使用电子秤，淘汰支撑结构、腐蚀严重且带来较大粉尘污染的机械秤。（2）对除焦水系统改造，增加低点除焦水池，杜绝部分除焦水溢流现象，减少排水量及除焦水补水量。（3）焦场道路改造，建停车场和焦粉沉定。用水冲洗卡车携带的焦粉，减少对道路的污染。 焦场改造后再一定程度上改变了过去焦场脏、乱、差的局面和粉尘污染，除焦水低点回收可减少除焦水和焦粉对总排的影响，减少除焦补水和废水外排量的10t/h，利于环境。7、分馏塔更新加大原来焦化装置扩容至100万吨/年时，分馏塔没有加大，使塔径偏小，流速大，油品易携带焦粉，同时影响处理量。本次扩容至120万吨/年时，把分馏塔更新，其塔径从目前3400增加至4200，减少油品焦粉携带量。8、焦碳塔甩油回炼 焦碳塔的“两油”回炼问题一直是焦化环保的一个老问题。经过对兄弟单位的调查研究，95年装置新建冷焦水回用系统时