石油化工企业火炬系统的应用

石油化工企业火炬系统的应用

能源压力系统是原油装置正常生产和运行的重要保证，其自身技术的安全相对重要。每个设备都有自己的特殊场景。在实际设计过程中，应根据适当的集中炉配置适当的能源压力系统，以使气体介质顺畅，确保装置安全和正常运行。1火焰点火装置安全哈尔滨石化公司原有火炬系统设计规模约为180t·h原有火炬高空点火和地面“四级”外传焰点火装置经常发生故障,地面点火系统对火炬塔架伤害很大,经常发生放火炬初期凝缩油形成火雨,在塔架上燃烧的情况,威胁安全生产。由于俄罗斯原油掺炼量连年上升,哈尔滨石化公司2006年俄油掺炼比在30%以上,原火炬附属设备腐蚀严重,多次出现泄漏隐患。2火炬系统组成火炬是一个严密的气体泄放系统,其一般主要由火炬头、分子封、火炬筒、火炬塔架、水封罐、分液罐、点火器、常明灯等组成。它是生产排放装置安全运行的关键设施。新建火炬系统的工艺改进主要从以下4个方面进行了考虑。2.1凝缩油密闭回收系统在新建火炬工艺流程布局中,考虑了将气体介质排放压力高与排放压力低的装置分开,将排放介质带液与不带液的分开,将排放介质相近与有差别的分开。确定高、低压火炬气体排放装置的范围是:一催化、二催化、三催化、一常压。聚丙烯、一气分、MTBE、重整加氢、甲乙酮。酸性水酸性气处理装置、硫磺回收装置。因此,此次新建火炬系统工艺改进后将火炬布置为主火炬和与主火炬共架捆绑布置的单独酸性气火炬。同时,考虑到高压装置排放时会对低压装置的排放造成影响,将主火炬的入口流程又分为高压放空气管系和低压放空气管系。考虑到排放时会有凝液产生和防止火炬火雨发生,增设了凝缩油密闭回收系统,将分液罐、水封罐顶部及后路、排放管系、燃料气罐内的凝缩油先自压回收至凝缩油罐,然后用高压瓦斯压送至系统外进行回收处理。另外在新建火炬工艺改进过程中,增设了N在蒸汽消烟流程布置上,采用两路蒸汽无烟燃烧火炬头,将蒸汽分成两路通至火炬内,用内消烟蒸汽来雾化排放气,用外消烟蒸汽来带入大量空气助燃和冷却火炬头。2.2地面点火和高空点火火炬点火系统的要求是点火及时,可靠、操作方便。功耗低、易维修、寿命长、防风、防雨、防低温、除冰雪、防雷击。因此,此次新建火炬对火炬点火系统的改进很大。设计了2套点火方案,5套点火设备,4种方法实现点火操作。两套点火方案是地面点火和高空点火。地面点火时打开地面点火器上的空气阀和燃料气阀,仪表空气和燃料气在燃料气-空气混合器内混合,于内传焰引火管内形成可燃性混合气体。按下点火按钮,点火电嘴发出电火花引燃混合气,引燃后的火焰在引火管内以爆燃形式传递到希望点燃的长明灯上,点燃长明灯的出口燃料气。高空点火时将点火枪和长明灯的燃料气通至火炬顶,然后高空点火器打火将点火枪点燃,点火枪上的火焰点燃长明灯。实现点火的4种方式:地面内传焰点火;压力控制自动点火;远程摇操点火和现场高空点火。2.3火炬系统流程从现金流量中分离出来的液体到火炬分子封沉降水火炬凝液主要在以下部位产生:(1)通过重力沉降产生于火炬分液罐内的液体;(2)水封罐内与水接触冷凝下来的液体;(3)火炬分子封沉降下来的液体。原火炬水封罐冷凝和分子封沉降的液体均排之下水中,不仅污染环境,而且存在重大安全隐患。在论证过程中对新建火炬系统进行了改进。将水封罐冷凝和分子封沉降的液体自压密闭回收至贮凝罐中。贮凝罐中的液体到达一定高度后,压送至装置外。凝液回收处理流程见图1。2.4液封罐的高度为了防止空气进入火炬筒,除了确保火焰的稳定外,设置阻火设施是较普遍的方法。一般采用阻火器、水封罐和分子封,这些方法都有其优缺点,如阻火器,它具有防止空气倒入的功能,但它有时却非常容易被堵塞,特别是对那些腐蚀性强、带有凝液的气体。且排放量的变化将造成温度的上下波动,在一次热排后的冷却过程中,空气可能通过阻火器被吸入火炬筒内;液封罐也是阻止空气被吸入的一项措施,且形式是多种多样的,有卧式、立式。它可根据废气量的大小来改变液封高度,当气量小时,液封高度选择小些,当气量大时,液封高度选择大些。液封的高度对排放有很大影响,设计不合理,会影响废气排放压力,而压力的波动往往会引起振动,造成连接部位的破坏和泄漏。液封高度的选择,对火焰的稳定也有一定的作用。采用分子封阻火是利用气体密度差异,在分子密封器前不断吹扫入N2.4.1中央板式结构N另外为有效地解决分子封内积液对分子封的腐蚀,针对以往分子封底部椭圆封头,导致凝液不易排除的缺点,将底部改为板式结构,并设DN80的排污口,使分子封内的积液可有效排除。同时在分子封底部设低压蒸汽伴热盘管,以防止底部残留凝液在冬天低温情况下发生冻凝(结构见图2)。2.4.2控制管网压力水封罐的工艺改进主要是完成两个目标:(1)实现阻火,就是将排放的可燃气与空气的隔离;(2)要控制管网压力在一定的指标之内,稳定管网压力,将部分排放气体收入压力较低的气柜之中进行回收。水封罐内冷凝的凝缩油和分子封排放的凝缩油控制在隔板后。隔板前有补水阀和污水排放口,可定期换水和补水(结构见图3)。3改进效果2006年10月下旬,哈尔滨石化公司新建火炬系统一次开车成功。在新旧火炬切换期间,新火炬在气体排放量1200nm4000t·a4对火炬系统自身本质安全的要求近年来,随着石油化工企业生产规模的逐步扩大,以及原有的单纯炼油生产企业或化工生产企业逐步走向炼化综合性生产企业的发展趋势,多套炼油及化工装置安全泄放的排放量越来越大,火炬系统自身的本质安全也越来越重要。当火炬系统所担负的排放装置越多、排放量越大时,火炬气成分的复杂性、生产装置运行的多变性、火炬气回收和排放的及时性,都对火炬系统的安全性提出了更高的要求,对火炬系统工艺技术的选择和改进必须进行充分细致的考虑,这不仅决定了火炬系统的平稳运行,也决定炼化综合性企业的平稳运行。哈尔滨石化公