LDAR技术在丙烷脱沥青装置中的应用

王世强，曹文静

(中国石化济南分公司,山东 济南 250101)

LDAR技术在丙烷脱沥青装置中的应用

王世强，曹文静

(中国石化济南分公司,山东 济南 250101)

介绍了丙烷脱沥青装置VOCs的主要成分及装置的泄漏情况，通过LDAR技术在丙烷脱沥青装置VOCs检测中的应用，有效的降低了装置的溶剂消耗，保证了装置的安全、平稳运行，具有良好的经济效益和环境效益。

LDAR；丙烷脱沥青；VOCs；效益

丙烷脱沥青工艺是一项重要的渣油改质技术，它的生产原理是以减压渣油、催化油浆等重质油料为原料、液态丙烷为溶剂，在一定的温度和压力下，利用液体丙烷对减压渣油中润滑油组分和蜡组分有较大的溶解度，而对胶质、沥青质几乎不溶的性质，将减压渣油和液相丙烷在萃取塔内充分混合，进行萃取，其中的润滑油组分和蜡组分溶于丙烷中，成为脱沥青油溶液；胶质、沥青质几乎不溶于丙烷而析出成为脱油沥青。丙烷在达到临界条件时会失去溶解能力，通过临界回收、蒸发回收、汽提回收等过程循环使用[1]。

LDAR是泄漏检测与修复的简称，它是指对工业生产全过程物料泄漏进行控制的系统工程。通过固定或移动式检测仪器，定量检测或检查生产装置中阀门泄漏等易产生VOCs泄漏的密封点，并在一定期限内采取有效措施修复泄漏点，从而控制物料泄漏损失，减少对环境造成的污染。在丙烷脱沥青装置中最主要的挥发性有机物就是丙烷，在一些动、静密封点处存在着一定的泄漏情况，通过LDAR检测仪可以有效检测泄漏情况，并针对泄漏点进行修复，有效减少VOCs的排放，达到清洁生产的目的。

1 丙烷脱沥青装置中VOCs的确定

丙烷脱沥青装置的原料包括减压渣油、一催油浆、二催油浆；产品包括脱油沥青和轻、重脱油；溶剂主要成分为丙烷，溶剂可以循环利用。从装置物料可以看出装置挥发性有机物主要来自循环溶剂，通过循环溶剂的组成分析可以确定装置的VOCs成分。循环溶剂的组成数据见表1。

表1 循环溶剂组成分析

2 简述便携式LDAR检测仪

丙烷脱沥青装置使用的LDAR检测仪为美国Thermo Fisher生产，型号为TVA2020。仪器在每次使用前需要用零气和标准气进行校验。零气是指VOCs含量低于10μmol/mol(以甲烷计)纯净空气；标准气是指校准时用于将仪器读数调节至已知浓度的化合物。本装置测定用零气由体积分数占22%的氧气和78%氮气组成；标准气由VOCs含量999ppm的甲烷和空气组成。

3 装置密封点的确认与检测

3.1 确认装置密封点

根据丙烷脱沥青装置的特点，将装置划分为六大区域：泵区、塔区、加热炉区、南界区、北界区、平台区。装置密封点类型划分为八类：泵、阀门、法兰、接头、开口管线、采样口、压缩机、其他。车间对装置密封点进行编号并最终确认密封点数为8079个，其中因为位置原因难于检测的密封点4512个，可检测的密封点3567个。密封点类型及数量见表2。

表2 密封点类型及数量

3.2 密封点检测

根据装置统计出的密封点，使用LDAR检测仪对各密封点进行一一检测。根据《中国石化挥发性有机物泄漏规范》的规定，低于泄漏标准的泄漏量不计入泄漏状态。泄漏规范的部分内容见表3。

表3 挥发性有机物泄漏规范表

对密封点进行检测前，对检测仪器先用零气和标准气进行校验，检验结果与零气和标准气数值差别不大，可以认为LDAR检测仪检测的密封点泄漏值即为真实检测值。经过检测共汇总出15个符合《中国石化挥发性有机物泄漏规范》的密封点。装置具体密封点及检测数据见表4。

表4 丙烷脱沥青装置密封点检测数据

4 装置密封点VOCs排放量的计算

密封点排放速率的测算方式有四种：实测法、相关方程法、筛选范围法、平均排放系数法，其中实测法是最接近真实排放状况的一种测算方法，但是结合装置情况，相关方程法是对本装置来说最简单实际的测算方法。相关方程法的计算方式为：

式中：eTOC——密封点的TOC排放速率，千克/小时；

SV——修正后的净检测值，μmol/mol；

e0,i——密封点i的默认零值排放速率，千克/小时；

ep,i——密封点i的限定排放速率，千克/小时；

ef,i—— 密封点i的相关方程核算排放速率，千克/小时。

各类型密封点的排放速率按照表5计算。

装置的VOCs的排放量以一年为一个核算周期，结合本装置情况，装置VOCs的排放量计算方式为：

E装置=∑ Em

(公式2)

式中：Em——装置各密封点VOCs的排放量，千克/年。

丙烷脱沥青装置运行时间每年以8400小时计。

Em=8400×eTOC

(公式3)

表5 石油炼制设备组件的设备排放速率

结合公式1-3和表4计算出各密封点VOCs的年排放量见表6。

表6 各密封点VOCs排放量汇总表

由表6可以计算出丙烷脱沥青装置VOCs总的排放量为：3837.32千克。

5 密封点泄漏修复及效果分析

针对检测出的泄漏点，济南分公司丙烷脱沥青装置联系相关单位进行了紧固和封堵，各密封点的泄漏都得到了有效控制。由此每年可节约4吨左右的丙烷溶剂，同时对保护周边环境、岗位人员身体健康及装置安全起到了很大的作用。

6 结论

济南分公司丙烷脱沥青装置LDAR技术的使用是落实清洁生产工作的一项重要内容，通过这项工作有效的掌握了装置密封点的泄漏情况，解决了装置中存在的安全隐患，为装置长周期、稳定运行提供了保障，具有良好的经济效益和环境效益。

[1] 林世雄.石油炼制工程[M].北京：石油工业出版社，2000：540-569.

(本文文献格式：王世强，曹文静.LDAR技术在丙烷脱沥青装置中的应用[J].山东化工，2016，45(12)：117-119.)

Application of LDAR Technology in Propane Deasphalting Unit

Wang Shiqiang

(Jinan Branch Co. ,SINOPEC, Jinan 250101，China)

This article introduces the main components of VOCs and the leakage of the propane deasphalting unit.The application of LDAR technology in VOCs detection of propane deasphalting unit effectively reduces the consumption of solvents for the unit.It makes the unit operate safely and steadily and can bring great economic and environmental benefits.

LDAR；propane deasphalting；VOCs；benefits

2016-04-17

王世强(1986—)，山东济南人，本科，毕业于江苏工业学院化学工程与工艺专业，主要从事沥青和石蜡生产技术管理工作。

TE969

A

1008-021X(2016)12-0117-03