辽阳石化异味气体排查及治理措施

2013-09-05李长东丁秀涛许天华刘立喆

石油化工应用 2013年3期

李学，李长东，丁秀涛，许天华，刘立喆

（中国石油辽阳石化分公司研究院，辽宁辽阳 111003）

辽阳石化作为大型石油化工化纤联合企业，其空气质量一直受到广泛关注。恶劣的大气环境不仅直接影响人民群众的身体健康，也影响城市对外改革开放的形象[1]。辽化一直开展大气污染的治理及研究，制定了治理大气污染的方案并采取了一些措施，城市的大气环境质量已经有了明显的改善[2]。今年4月，辽化地区空气出现刺激性气味，影响了部分市民的正常生活。辽阳石化是以加工俄罗斯原油为主的全加氢炼厂，年加工能力近千万吨。俄罗斯原油属含硫中间基原油，硫含量为0.7%，排放的废气中主要含有SO2和氧化不完的H2S。

1 异味气体跟踪

1.1 炼油厂异味气体排放

1.1.1 加热炉烟气排放对炼油厂各装置烟气中H2S和SO2含量进行分析，受现场客观条件所限，仅在加氢一精制车间、加氢二精制车间、焦化车间和老脱硫车间检测到了烟气中的SO2（见表1）。但从总体情况来看，也可以代表炼油厂加热炉烟气中的SO2含量，分析其原因主要包括两个方面，一是火炬气没有全部脱硫，造成燃料气中带有H2S，后经燃烧生成SO2；二是燃料油中含有硫化物，燃烧后生成SO2。

目前造成炼油厂火炬气没有全部脱硫的主要原因是火炬气脱硫能力有限。火炬气回收后，送去脱硫装置，实际火炬回收在8 000～9 000 m3/h，即使降低火炬排放，现回收量也应在7 000 m3/h左右，而火炬气脱硫回收能力只有6 000 m3/h，已经超过脱硫装置的设计值。由于回收量的增大，导致火炬气脱硫塔气速增大，出现火炬气携带溶剂。炼油厂火炬气回收量偏大主要有两个原因。

表1 各装置加热炉烟气中H2S、SO2含量

1.1.1.1 轻烃干气去火炬轻烃装置吸收塔T101塔顶干气原设计去新脱硫装置，管线为DN50，装置在标定期间的数据均符合设计要求。但实际生产中，因轻烃装置只有一个吸收塔和解吸塔，轻烃气经吸收塔后，有部分C5被携带到干气中，由于设计中没有再吸收塔，造成干气带液。而轻烃干气去新脱硫管线无保温伴热，干气中携带C5后，在弯头、低点存液，造成轻烃干气外送受阻，常常被排放到火炬中，增大了火炬排放量。

1.1.1.2 焦化干气去火炬焦化装置富气压缩机C4203A设计能力15000m3/h，C4203B设计能力18000m3/h。在装置进料达到180 t/h时，富气量达到18 000 m3/h，而如果常减压一车间、加氢二车间外来轻烃气量增大，则压缩机PICAL202控制阀B阀排放火炬，造成火炬排放。而如果一旦B台出现故障，切换到A台，则装置需要大幅降量，方能不对火炬系统产生影响。从目前全厂物料平衡来看，焦化处理量应在195 t/h以上，方能保证重油平衡，如果提量，则直接导致富气向火炬排放。

1.1.2 火炬气排放加氢三车间火炬气系统去芳烃厂火炬，各排放点排放情况（见表2）。

表2 加氢三车间火炬气排放明细表

目前加氢三车间裂化装置已将原干气去火炬阀关闭，杜绝了因干气外排后引发硫化氢外溢的可能。为了保证加氢三裂化装置的处理量，对加氢三脱硫装置的混干塔进行了降压操作，同时在加氢三裂化干气去脱硫的管线外加了伴热，通过上述措施，现加氢三裂化装置处理量可以提至115 t/h。通过对加氢三车间装置间的调整，虽暂时解决了干气外排的问题，但加氢三车间出现如下问题：（1）脱硫后干气带液。脱硫混干塔降压操作后，进料挥发量增大，现因气速的加大，一方面造成混干塔出口带液，另一方面造成脱后硫化氢超标。（2）裂化不凝气回收困难。一是此股为高硫化氢气体，硫化氢含量为7%，长期进入加热炉燃烧，会造成加热炉的炉管、预热器、调节机构严重腐蚀，轻者影响加热炉效率，重者炉管腐蚀穿孔后发生火灾爆炸事故；二是此股气运行时间久，在进加热炉前的总集合管内积存酸性水，水量会越来越多，影响五个低压罐的正常操作，而此水高硫化氢无法排除，没有去向，原来进火炬时可以通过泵送至脱硫酸性水系统内处理；三是脱丁烷塔的回流罐内的脱水送至含油污水脱油器前，而此脱水没有自动调节阀，只是人为利用截止阀调节，很容易将此回流罐内液化汽携带至含油污水脱油器，造成酸性水泵P8309抽空，导致含油污水脱油器内酸性水满进入加热炉造成加热炉闪爆事故。

1.1.3 其它排放点排放通过对各炼油厂装置排放点的调查，并分析排放物中的H2S含量，主要有以下几方面：（1）常减一车间、常减压二车间和焦化车间新氢压缩机填料函和中间接筒对大气直排，压缩机排放物中H2S含量为20 g/m3；（2）常减压一车间、常减压二车间、加氢二车间地下污油罐高点对大气直排，排放物中H2S含量为40 g/m3；（3）加氢二车间循环氢压缩机循环氢压缩机次级密封气对大气放空，排放物中H2S含量为20 g/m3；（4）西油品车间部分储罐检尺孔排放物中的H2S含量（见表3）；（5）新脱硫装置污水提升池直接对大气排放，排放物中的H2S含量8 g/m3。

表3 储罐检尺孔排放物中的H2S含量

1.2 芳烃厂异味气体排放

1.2.1 火炬气排放取芳烃厂火炬气03D-02罐顶气分析，检测到H2S含量为小于0.5 g/m3。

1.2.2 含硫污水排放各装置脱水作业一律安排在白天作业，脱水时记录了脱水量作业环境硫化氢浓度。排放H2S的设备（见表4）。

表4 各装置含硫污水中H2S的浓度

综上所述，尽管炼油厂加氢三车间对火炬正常排放量并不大，但各股物料中均含有硫化氢，一旦装置出现异常之后，随着排放量的增大，硫化氢携带量将进一步增大。炼油厂火炬气脱硫能力有限，导致硫化物进入芳烃厂火炬系统，而芳烃厂公用车间火炬系统排放不稳定，致使硫化物排放到大气中。所以，加氢三车间火炬气排放是影响辽化地区的大气环境主要因素，是产生刺激性气味的主要原因。

2 治理对策

2.1 控制污染源

2.1.1 炼油厂治理措施炼油厂应当继续加强管理，控制有害气体的排放，主要措施如下：（1）各装置继续对现场排放进行监督，组织排查现场是否有漏点，多次检测加热炉烟气中（H2S、SO2）含量；（2）加强火炬气排放管理，尽可能降低火炬气的排放量，保证火炬气全部回收脱硫；（3）对可燃气体对大气排放点整改为密闭排放。

2.1.2 芳烃厂治理措施（1）因加氢三车间火炬气无法回收，只能进行排放，芳烃厂需适时调整火炬配烧燃料量，充分利用助燃物，强化燃烧操作。如果遇到异常情况时，及时汇报，启动相应的应急预案，保证顺利排放；（2）针对含硫化氢火炬物不能在芳烃火炬充分燃烧，芳烃厂需加强火炬水封罐的操作的管理。严格控制并稳定炼油厂火炬系统水封罐的水封液位，禁止水封罐内水外排。及时监测芳烃厂和炼油厂火炬管网的压力变化，及时检查和调整各系统的工艺参数，避免相互影响。