炼油厂回收低压瓦斯气技术研究

王仕伟

【摘要】介绍了炼油厂低压瓦斯气的组成及来源，对目前的回收技术进行了总结，针对目前存在的一些问题做出了详细的分析，并给出了解决的对策。

【关键词】炼油厂 低压瓦斯 回收 环保

炼油厂在生产过程中会产生的大量低压瓦斯气体，这些低压瓦斯气通常具有压力低、成分复杂、波动性大等特点，一般很难直接回收利用。过去为了保证生产安全，防范突发事故，这些低压瓦斯气都会被直接引入火炬烧掉，因此大型炼厂每年都会烧掉数量可观的低压瓦斯。长此以往不仅给环境带来巨大压力，同时也会造成能源的极大浪费。因此在“节能减排”的社会大背景下，研究低压瓦斯气的回收技术，不仅具有极大的经济效益，更有明显的社会环境效益。

1 低压瓦斯气组成及来源

炼油生产过程受原料性质和操作条件等诸多因素影响，低压瓦斯气组份复杂，主要来自生产时生产装置的放空，安全阀和压控阀的泄漏、高压瓦斯系统的气体回流以及紧急突发事故状态下排放的可燃气体等^[1]。低压瓦斯气主要分类：

（1）Ⅰ类气主要组分为C1、C2瓦斯气，简称轻类排放气；

（2）Ⅱ类气主要组分为C3、C4瓦斯气，简称重类排放气；

（3）Ⅲ类气属于脏类排放气（含瓦斯，污油，氨）^[2]。

在原油加工过程中，由于常压装置的系统压力较低，在初馏塔、常压塔顶常常会产生一些不凝气体，并且其數量很大，目前，绝大多数炼厂都把这部分气体作为常压炉的燃料气而烧掉。有的炼厂为了保证精丙烯的质量和下游装置的生产，其气体分馏装置有时会根据原料液相的组成，向低压瓦斯管网排放少量的瓦斯气。此外，由于装置操作波动或系统的影响，催化装置也会排放低压瓦斯气。炼厂生产装置一旦出现设备运行故障，需要停下来处理时，也会排放大量瓦斯气。

2 回收技术简介

瓦斯气回收系统是炼油化工企业的节能治污设施之一，它的正常运行不仅有利于回收能源，而且可以降低加工成本，减少对环境的污染，同时保证了上游装置的安全生产^[3]。目前，国内炼厂低压瓦斯气的回收绝大多数采用气柜-压缩机的方式回收，即先通过气柜收集低压瓦斯气体，然后再通过压缩机压缩升压，将回收的物料送到接收装置进行回收利用。此外，有的炼油厂为了提高经济效益，对低压瓦斯气中含量和经济价值大的部分专门分质利用，不再统一回收处理。

低压瓦斯回收装置主要包括气柜和压缩机两部分。气柜是低压瓦斯回收装置中储存、回收炼油厂低压瓦斯和调节瓦斯管网压力的重要设施，也是炼油厂重要的环保设施，在炼油厂低压瓦斯气回收系统的平衡中起着重要的作用。压缩机是瓦斯回收系统中最重要的动力设备。它的主要作用是把经过气柜缓冲平衡后的低压瓦斯压缩升压为压力恒定、流量平稳的高压瓦斯，以并入全厂燃料气管网供各生产装置、加热炉、锅炉或作为民用燃气使用^[4]。

由于气柜存储的是易燃易爆的低压瓦斯，因此对其的选择主要从安全性、操作的复杂性及经济性等方面考虑。气柜可分为干式气柜和湿式气柜，干式气柜以其运行平稳、安全可靠、运行费用低和使用寿命长等特点，适合于瓦斯气的回收和储存，具有较好的经济效益和社会环境效益。目前一般使用的干式气柜为稀油式或卷帘式。为了保证装置的安全操作，稀油式气柜的密封油在使用一定时间后必须进行更换，更换密封油的花费较高。对于卷帘密封式气柜，其最关键的密封件是橡胶膜，一次性投资较大，但比较耐用，按目前的发展趋势，未来炼油厂大部分会选择卷帘密封式气柜。压缩机作为炼厂低压瓦斯回收系统中最重要的动力设备，其性能的好坏将直接关系到低压瓦斯回收系统的回收效率，因此，选择性能可靠、操作平稳、维修方便的压缩机十分重要。目前，国内瓦斯回收系统多选用往复式和螺杆式两种不同型式的压缩机。螺杆压缩机在回收事故状态、带液量较多的紧急排空的瓦斯时，具有明显的优越性。并且，螺杆压缩机在操作稳定性、可靠性、使用寿命等方面要强于往复式压缩机。但螺杆压缩机要比往复压缩机贵很多。

3 存在的问题及解决对策

3.1 低压瓦斯气排放点多，排放量大

炼厂低压瓦斯气来源广泛，排放点多，回收管网遍布全厂各处，维护困难，且容易存在安全隐患。间断操作排放的高压瓦斯造成全厂高压瓦斯压力波动，由于压缩机是间断运行的，排放的瓦斯间断进入高压瓦斯管网，对炼厂高压瓦斯管网的压力冲击较大。因此，要解决这些问题，必须从源头抓起，优化生产工艺，控制好低压瓦斯气排放总量，实行科学有效的管理制度，限制低压瓦斯气的不必要排放，减小可控制排放，降低突发事故排放，杜绝非正常随意排放。

3.2 低压瓦斯气组分复杂，变化频繁

由于进入低压瓦斯回收系统的低压瓦斯气组分复杂，一般含H₂S较高，此外还含有H₂O、NOx等，对气柜的腐蚀比较严重，同时对整个瓦斯管网的运行也十分不利。在日常生产中，要特别注意监测瓦斯气中的硫、氧和重组分含量，及时掌握压缩机回收气体性质，根据组分不同合理调配瓦斯用途，对于瓦斯带油、瓦斯组成中非烃组分较多等劣质瓦斯气要选择性的排空处理，减小对整个回收系统的不利影响，综合考虑低压瓦斯气回收利用的经济价值和安全平稳性，确保瓦斯系统安全平稳运行。

3.3 回收系统操作工序多，流程复杂

有的炼厂在生产装置和气柜中同时建了压缩机回收系统，重复建设较多。由于生产装置原料和操作参数变化频繁，致使有的压缩回收设备与系统不配套，长期不能运行或间断运转。回收管网遍布炼厂各处，管线较长，部分瓦斯气携带的重组分会凝聚在管线中，影响装置正常生产，有的还会带来安全隐患。外网管线维护困难，维护成本高，影响了企业的经济效益。针对上述问题，要合理建设回收系统，杜绝重复建设，提高系统的信息化水平，增强监测调度能力，优化回收管网网布局，降低维护难度。

4 结论

瓦斯气回收系统是石油炼化企业的重要节能治污设施之一，它的正常运行不仅有利于节能减排，同时保证了上游装置的安全生产。低压瓦斯回收系统的建设要结合生产能力和生产工艺，通过有效的技术和管理手段，努力使回收装置和回收流程能够合理优化，从而在减少能源浪费、减轻环境污染、降低生产成本、增加炼厂效益等方面取得较好的效果。

参考文献

^[1]赵继坤.瓦斯回收利用系统改造及经济效益^[J].黑龙江石油化工，2001，12（1）： 6-7

^[2]李晓东.炼厂低压瓦斯气回收技术分析与探讨^[J].广州化工，2012，40（15）：208-209

^[3]赵凤翔，李宗林.炼厂瓦斯气的回收和利用^[J].石油化工安全技术，2005，21（3）：20-21

^[4]谷涛.低压瓦斯回收装置及相关工艺的选择^[J].节能技术，2004，22（3）：43-45