火炬气柜运行过程中的火炬气回收

火炬气柜运行过程中的火炬气回收

随着人民环保意识的提高，国家关于大气污染防治的法律法规逐步完善，污染物排放责任追究加强。预防和控制大气污染已成为全社会普遍关注的问题。气柜停工时,将火炬气直接燃烧的处理方法已经无法实行。因此,气柜停工期间,火炬气回收成为急需解决的问题。1气田回收装置的总结和问题1.1火炬系统流程中国石化齐鲁分公司胜利炼油厂重油加氢车间第二火炬气柜回收装置(简称北气柜),2000年1月投入运行,是中国石化系统内第一套干式气柜回收装置。气柜容积10000m具体流程:炼油厂北区各生产装置来的高压火炬气,经过高压火炬气分液罐除去液体;低压火炬气,经过低压火炬气分液罐除去液体。分液后的两路火炬气,分别经过高压火炬线电动阀和低压火炬线电动阀,合并后进入干式气柜。气柜中的火炬气经过出口电动阀进入水洗塔,循环净化水洗除去其中的硫化氢、氨等杂质后,经过简单分液,进入火炬气压缩机,经压缩机三级压缩后,压力由0.002MPa左右增至0.8～1.1MPa,送往瓦斯管网系统。由于炼油厂北区部分装置排放的火炬气中硫化氢含量较高,直接进入加热炉燃烧会对环境造成污染,因此气柜回收瓦斯全部被送去第四气体脱硫装置,造成了第四气体脱硫装置负荷高,且火炬气组分较杂,使净化气、胺液质量变差。2015年重油加氢车间增上火炬气脱硫系统,脱除火炬气中的硫化氢,净化气再送去瓦斯管网或制氢装置,第四气体脱硫装置净化气全部去制氢,取得了较好的效果。1.2皮囊更换任务北气柜内部采用垂直升降式橡胶膜密封,橡胶膜长期处于上下运行中,极易老化并引发泄漏,一旦泄漏,就需要更换皮囊。截至2016年已经更换皮囊3次。更换皮囊期间需要气柜停工,大量成分复杂的瓦斯气无法有效回收,只能直接进入火炬烧掉。既造成能源的极大浪费,又会对周围环境造成污染。2改造措施和运营困难的分析2.1火炬气回用压缩机北气柜改造流程见图1。在低压火炬线和压缩机之间增加跨线(红色部分)。气柜切除后,高、低压火炬4只电动阀全部关闭,高压火炬气通过位于装置外部的跨线并入低压火炬线中,与低压火炬气一起进入低压分液罐,分离出液体后,火炬气从低压火炬线分液罐后通过新加的两路跨线,跨过气柜和水洗塔,直接进入2台压缩机。升压后送去脱硫塔,净化气并入瓦斯管网。2.2火炬系统没有完善经过改造,北气柜在停工检修期间,通过新加的跨线,压缩机直接从火炬管网抽取火炬气。由于火炬气组分复杂、来量不稳,失去气柜的缓冲,操作难度升高。随着气柜的停工,位于气柜入口的监控火炬管线内火炬气的来量的设施,被一并切除。在无法获得火炬气来量的情况下,可能会出现2种严重的后果:火炬气来量过多时,如不能及时增开压缩机抽走,会造成火炬管网压力过高,火炬气冲破水封,进入火炬烧掉,造成环境污染和能源浪费;火炬气来量过少时,如不能及时停用压缩机,会造成火炬管网被抽成负压,严重的会造成管线被抽瘪。同时,气柜和压缩机部分原有的自保联锁系统,如防止气柜柜位上涨过快的入口压力联锁、防止气柜柜位过高的高柜位联锁、防止气柜柜位过低的停机联锁等,也会在气柜更换皮囊期间,失去作用。因此如何快速抽走火炬管线中的火炬气,稳定火炬管网的压力,保证压缩机安全平稳运行,是要解决的难点。2.3火炬管网压力(1)增加临时压力指示,监控管网压力火炬气来量在非事故状态下基本是稳定的,只在焦化装置烧焦放空时会有所波动,而流量的波动会直观的反映在压缩机入口管线压力上。因此,在气柜更换皮囊期间,在1(2)提高火炬水封液位,增加气柜入口压力的操作弹性气柜正常投用的时候,由于有气柜进行缓冲,火炬管网的压力控制在2～3kPa,而在气柜停工期间,由于只靠火炬管线做缓冲,就需要增大火炬管网的压力控制范围,以增加操作弹性。从而提升了火炬水封的液位,可以使火炬管网压力达到10kPa。同时规定火炬管网压力在0～10kPa时,一台压缩机运行,另一台备用。火炬管网压力超过10kPa时及时开启备用压缩机,2台压缩机同时运行。避免火炬管网压力过高,火炬气冲破水封,进入火炬燃烧。(3)通过上游装置排放火炬,来平稳火炬管网压力为避免频繁开停机对设备的损坏,在气柜停工期间,保证1台压缩机的长期运行。如火炬气来量减少,火炬管网压力低于0kPa时,由上游生产装置,稍开排放火炬,以稳定火炬管网压力,确保在一台压缩机运行时,火炬管网压力不被抽至负压。(4)为压缩机入口压力增加上、下限报警为保证压缩机安全运行,首先要稳定压缩机入口压力。因此对压缩机入口压力设定上、下限报警,压缩机入口压力达到报警值后,通过报警提示及时调整。通过以上措施,解决了困扰气柜停工期间火炬气回收的一系列问题,保证了火炬管网压力的稳定,最大量的回收火炬气体。3火炬气的回收利用新加跨线流程后,其火炬气进行回收。在火炬气进行回收后,对于火炬气进行回收。在充2017年11月,北气柜皮囊再次泄漏,12月对其进行更换,用时15d。期间,利用新加跨线流程对火炬气进行回收。火炬气量平稳时约为4200m4气柜预防火炬气排放的必要性通过对火炬气柜回收装置进行节能改造,装置具备了在停工处理问题期间,仍能回收火炬气体的能力,基本杜绝了火炬气体的排放。降低了加工损失,提高了经济效益;同时降低了污染气体的排放,保护了环境。但仍有不足之处需要改进:(1)气柜更换皮囊期间,缺少气柜的缓冲,上游火炬气来量突然增大较多时,易造成火炬管网压力增大,大量气体冲破火炬水