构建炼油装置放空系统应注意的问题

构建炼油装置放空系统应注意的问构建炼油装置放空系统应注意的问 题题 1 1 前言 前言 乘着汽柴油产品质量升级的东风 玉门炼化迎来了又一个发展的热潮 2013 年 10 月 新建 40 万吨 年汽油加氢装置正式进入开厂阶段 与此同时 70 万吨 年柴油加氢装置 2 万方制氢装置 50 万吨 年焦化装置也将陆续在玉门炼化的 土地上落户 一个又一个新装置的建立 必将为玉炼的发展谱写新的篇章 新装置的建设 离不开放空系统的构建 放空系统是炼油装置调节系统压力 保护设备正常承压和系统紧急泄压处理必不可少的组成部分 下面就玉门炼化 现有装置为例 谈谈构建新装置放空系统应该注意的问题 2 2 玉门炼化放空系统 玉门炼化放空系统 玉门炼化总厂放空系统按照其职能可分为高压瓦斯系统 低压瓦斯系统 火炬 系统和氢气回收系统四个部分 高压瓦斯系统主要是为全厂各装置加热炉提供 燃料气 低压瓦斯系统实现放空气体的凝液回收及增压 火炬系统主要处理极 少部分不可回收利用的可燃气体 氢气回收系统对部分高氢含量瓦斯气进行膜 分离 实现氢气的回收利用 同时 例如催化重整等有燃料气加热炉的装置 有着将放空气体排入装置自身燃料气管网的流程 也构成了总厂放空系统的一 部分 3 3 构建新装置放空系统 构建新装置放空系统 3 13 1 放空路径的选择 放空路径的选择 炼化总厂放空系统分不同职能的四个部分 所以 构建新装置放空系统必须考 虑将放空气体排入哪一个部分最优化 放空路径的选择 首先应该考虑到的是 安全和可操作性 其次是经济效益 最后是操作的方便性 以新建 40 万吨 年汽油加氢装置为例 装置放空路径设置有总厂低压瓦斯管网 和 c3 膜分离氢气回收两个部分 装置压缩机入口分液罐 d 1203 压控阀后路设 置有一条 dn80 的管线 单独排放至 c3 膜分离装置 以回收 d 1203 外排气体的 氢气 装置其余外排气体包括安全阀后路气体 紧急泄压阀后路气体 全部排 入放空罐 d 1301 切液后 排入总厂低压瓦斯系统 从安全的角度考虑 汽油 加氢装置放空系统的设计存在以下两个弊端 第一 因为是新建装置 蒸汽吹 扫 氮气置换 氢气置换 以及预硫化时期高硫化氢气体的外排在所难免 含 有大量氮气的放空气体排入总厂低压瓦斯管网 经瓦斯站增压后并入总厂燃料 气系统 势必对总厂燃料气系统中的瓦斯组成造成很大的影响 燃料气氮气含 量的上升 将会对各燃料气使用点造成影响 严重时甚至会导致火嘴熄灭 第 二 紧急泄压系统与低压瓦斯管网相连 在装置紧急泄压状态下 大量放空气 体短时间注入低压瓦斯系统 势必对总厂低压瓦斯管网造成冲击 造成低压瓦 斯管网压力上升 严重时可能导致苯分离等操作压力较低的装置外排受阻 引 起装置操作紊乱 所以 紧急泄压和安全阀后路排火炬系统 新建装置放空路径增设总厂火炬系 统 是很有必要的 30 万吨 年催化重整装置放空系统设置有排高压瓦斯 排低压瓦斯 排火炬 氢气回收以及排自身燃料气管网的路径 随着总厂瓦斯系统的完善 瓦斯脱硫 瓦斯气柜增压 瓦斯压缩机的设置 已经能保证高压瓦斯系统压力和瓦斯组成 的相对稳定 个别车间外排气体组成的波动 经过低压瓦斯系统的稳定后 对 总厂高压瓦斯的影响是极小的 但是 装置将外排气体直接排入高压瓦斯系统 装置自身燃料气压力和组成波动就会首当其冲的受到严重影响 组成的变化 压力的波动 将会对装置加热炉的操作造成极大的影响 未经过适度冷却的外 排气待液严重时 甚至可能造成加热炉回火 滴火等事件的发生 从效益方面 来看 未经过冷凝液回收的外排气排入燃料气系统会降低总厂的液收 同时 从可操作性和操作的方便性来说 一个气液分离罐设计有排高压 排低压 排 燃料气 排氢气回收等诸多的流程 不仅增加了漏点和管线投资 也增加了工 人的操作难度 阀门的内漏等情况还会造成不常用管线积液 给装置防冻带来 问题 因此 在总厂瓦斯系统越来越完善的基础上 建议新装置放空系统的构建不再 设置排高压瓦斯系统和排自身燃料气系统流程 3 23 2 新装置自身放空系统的构建新装置自身放空系统的构建 装置自身的放空系统的构建应该考虑到以下三路流程 第一 正常操作条件下 的排低压瓦斯系统 第二 紧急情况下的排火炬系统 包括安全阀后路和紧急 泄压阀的后路 第三 富氢放空气体的回收流程 排低压瓦斯系统由贯穿装置的低压放空总管来实现 如简图 1 所示 图 1 装置放空系统简易示意图 图 1 中管线 1 2 3 代表装置带压设备的正常操作下的放空气体外排 需要注 意的是 所有排放空总线接口都应该由总线的上端接入 如 a 点所示 这样就 可以避免凝液倒流 同时凝液不会对其他的放空线造成影响 在放空总线排低 压瓦斯之前设置放空罐 用于凝液回收 管线 n 表示凝液外排 由于放空罐压 力较低 管线 n 应该接入与不带压或作是和放空罐同压力的低位污油罐 b 点 位于放空罐顶端接入 管线 m 表示放空气体外排 建议接入总厂低压瓦斯系统 介于新装置建设开工初期 或是装置检修后开工初期 装置需要通过正常放空 流程 外排大量的吹扫和置换氮气 故 建议将 m 管线另分一路至火炬系统 同时设置双阀门实现流程的切换 正常生产过程中 两阀之间盲板隔离 新装置放空系统的构建应该有单独的排排火炬系统 与低压瓦斯总管一样 泄 压系统同样由贯穿装置的一条总泄压线来实现 设备所有安全阀后路 所有紧 急泄压后路 都连接于总泄压线上 总泄压线直接连接总厂火炬线 对于催化重整装置 汽油加氢装置 柴油加氢装置等产氢或耗氢的有氢气大量 存在的装置 实现废氢回收是实现总厂能源优化利用的重要手段 废氢总管直 接外排至氢气回收装置 新装置放空系统的构建应该实现专线专用 尽量避免交叉使用和临时征用情况 的发生 一来保证了流程的安全 而来避免了操作工人对管线的混淆 3 33 3 放空管线的架设应注意的问题 放空管线的架设应注意的问题 因为放空气体中或多或少的带有凝液 长时间的积聚和温度的进一步冷却都会 使得凝液沉积下来 所以 放空管线的架设必须保证没有盲肠 同时 如图 2 所示的管线架设禁止出现 图 2 架设放空管线禁止出现的情况简图 如图 2 所示 ab 之间的管线将会存液 冬季玉门油田气候较冷 管线存液将会 上冻 严重时堵塞管道 甚至造成管线冻裂的严重后果 所以 放空管线应该 尽可能的减少起伏 地势高的装置可直接由高到低排入总厂管网 地势低的装 置可以在放空管的出口适当的抬高管线 实现由上而下地排入总管 4 4 结论 结论 伴随着玉门炼化总厂的发