固定床催化重整装置绿色停工方案探讨

李 华，沈继锋

（大庆石化公司炼油厂，黑龙江大庆163711）

固定床催化重整装置绿色停工方案探讨

李 华，沈继锋

（大庆石化公司炼油厂，黑龙江大庆163711）

分析了某炼油厂300 kt/a固定床催化重整装置的停工工艺过程，从密闭退油和密闭吹扫2个方面讨论了影响该装置绿色停工的因素。结果表明，该催化重整装置通过改进退油工艺流程和调整停工方案，可以实现绿色停工。

催化重整；固定床；密闭；绿色停工

某炼油厂催化重整装置于1965年10月投产，原设计处理量为100 kt/a，经多次改造，现处理量为300 kt/a。

2016年8 月该装置停工时，首次进行了密闭退油和吹扫。文中对影响该装置绿色停工的因素进行了讨论［1］。

1 催化重整装置停工流程

1.1 常规停工退油流程

（1）重整系统退油。催化重整装置停工期间重整系统各分支流程的大量物料通过泵送和自压汇集至3个分馏塔，通过冷却后送至石脑油储罐区（即88单元）。因设备结构原因（存在低处和弯头等死角），残余的物料无法直接输送至罐区。而该催化重整装置没有污油回收系统，只有1座地下污油罐。停工时需在各系统低点接大量胶带，并保证系统正压，才能将残余油品退入污油罐，经污油回收车抽油回收，系统退油流程见图1。

（2）抽提系统退油。催化重整装置抽提系统与重整系统不同的是，抽提系统是通过溶剂萃取来分离芳烃和非芳烃组分的，而重整系统是通过精馏分离汽油、石脑油以及苯等组分［1］。抽提系统停工初期要维持抽提循环（即容319循环），作为吸热单元吸收重整系统停工时热氢除硫操作释放的热量，重整系统热氢除硫结束后抽提系统才开始降温退油。与重整系统退油相似，需接大量胶带，才能将残余油品和溶剂退入污油罐，经污油回收车抽油回收［2］，见图1。

图1 重整系统退油流程

1.2 常规吹扫流程

重整装置的吹扫，总的原则反应系统（所有带固定床催化剂的系统）和余氢外送系统用氮气吹扫，不能进蒸汽和水。其余各塔罐和换热器则给蒸汽吹扫，并于选定点将放空及排凝稍开，以便泄压及加速蒸煮，这种吹扫方式将使部分残油落地，无法回收。且抽提系统吹扫时，因溶剂与水互溶，吹扫过程将产生大量COD较高的溶剂水，排入污水系统后，处理难度较大，见图2。

图2 抽提系统退油流程

反应系统的常规吹扫方式为氮气吹扫，由于反应系统主要介质为氢气（压力为1.0 MPa），大量的氢气进入瓦斯管网会造成后路车间加热炉火嘴脱火，严重时加热炉闪爆，因此在氮气置换时，大量的氢气直接排入大气，浪费了资源的同时造成了环境污染［3］。

重整和抽提系统的常规吹扫方式是由塔底部、进料和出料管线给蒸汽，将残油吹扫至塔顶放空。吹扫过程中，所有的放空阀门均打开，加速残油的排出。

热载体（主要成分为400SN润滑油基础油）系统吹扫时，为使粘度较高和不易挥发的热载体吹扫合格，使用蒸汽沿正向生产流程吹扫，并在换热器的入口和高处接力吹扫，为防止憋压导致蒸汽停止流动，给蒸汽时，沿正向流程，逐步减少吹扫蒸汽压力。然而，热载体系统吹扫过程中，常伴有乳化的热载体产生的异味排出，污染环境。

2 密闭退油和吹扫流程

2.1 密闭吹扫流程

2016年8 月，该装置制定了密闭退油和吹扫方案，并首次实施密闭退油和吹扫，停工初期，将设备积存的大量物料经泵送或自压输送至罐区。剩余残油在各设备的低点放空处接胶带连接至新污油回收线，输送至新污油罐，当污油罐液位升高时，启动污油外送泵送至罐区。当各设备低点放空无残油排出时，开始进入蒸汽吹扫阶段［4］。

重整系统蒸汽吹扫时，为避免设备内构件上的残油被吹扫蒸汽携带至大气中，不能使用常规的蒸煮方式进行吹扫。各系统放空全部关闭，在设备和管线底部接蒸汽，吹扫蒸汽经塔顶的空冷器和水冷器冷却后进入分液罐，分离出来的水排入污水系统，油进入污油回收系统，不凝气排入低压瓦斯管网。当低压瓦斯管网温度上升至60℃以上并快速持续上升时，说明不凝气已经排净，可以进行放空排蒸汽吹扫。

抽提系统蒸汽吹扫时，由塔底部给蒸汽，经空冷器和水冷器冷却后，汇集至汽提水罐，经污水车抽出，送至污水回收车间统一处理。

反应系统氮气置换时，将反应系统氢气排入相连的塔罐，退油时从各塔罐缓慢排出，减少对瓦斯管网的冲击。

装置的热载体系统采用水洗代替蒸汽吹扫置换，避免了蒸汽吹扫热载体时产生的异味污染环境以及减少了热载体落地时对土壤和水源的污染［5］。

2.2 存在问题分析

（1）污油回收系统不完善。催化重整装置无污油回收系统，仅有1座地下污油罐，且入口为敞开法兰。停工退油末期，设备及管线低点残余油品需接临时胶带引入公用地下污油罐。而设备和管线内油品为汽油或石脑油等轻质油品，接入污油罐时，因既无冷却设备又易挥发，污染环境的同时增加了着火爆炸的风险。

（2）常压设备多，油气逸散至大气。重整装置的抽提系统和热载体系统中较多储罐常压运行（有呼吸口），导致系统吹扫时，蒸汽或氮气携带部分油品自呼吸口直排入大气，引起环境污染。

（3）机泵残油无收集系统。机泵检修时，泵腔内的残余油品和润滑油无专用收集系统，大部分残油经污水线进入隔油池，少部分落地和挥发入空气中，造成环境污染。又因装置隔油池无污油外送泵，最终污油只能通过外雇罐车运出，增加了外雇车辆费用。

（4）抽提溶剂损失大。抽提区溶剂为对水体污染较大且难处理的四乙二醇醚，停工时，残余溶剂难以回收，且经吹扫后形成大量溶剂水经罐车送出装置，而该装置无溶剂水分离系统，使得停工检修完成后，每次开工时，均需对抽提系统补充大量新鲜溶剂，使炼油成本上升。

（5）装置没有火炬系统。装置没有火炬系统，导致停工时，设备泄压和排放不凝气困难，尤其是停工时氮气置换氢气的过程中，高压的氢气受泄压速度限制泄压较慢，延长了停工时间。

（6）吹扫置换时间延长。密闭吹扫时，由于设备和管线不能放空排气，导致泄压较慢。为防止设备超压，将根据具体设备设计压力调整蒸汽用量，进而使吹扫时间延长。

（7）热载体系统水洗流程不合理。由于热载体系统首次进行水洗，尽管大部分的热载体经过水洗后送至罐区，在打开换热器等设备时，发现在换热器管程低点仍有少量热载体存留，经分析发现水洗时，热载体从换热器管程上方进入，下方流出，由于热载体密度低于水的密度，始终浮于换热器管程上方，导致水洗结束排水时，少量热载体沉降至换热器管程低点，降低水洗效果。

（8）操作及管理人员缺乏经验。由于该装置以往从未进行过密闭吹扫，无论编制方案的技术人员还是班组操作人员，均没有实际经验，对装置进行密闭吹扫可能出现的问题预判不足，增加了意外事故和事件出现的风险［6］。

3 具体实施方案

（1）装置在2016年实施污油回收项目，并于检修前按期完成。该项目实施后，装置退油时，重组分油可以通过密闭管线输送至罐区，实现了密闭退油。

（2）对于装置的常压设备，尽量避免蒸汽或其他介质吹扫。可使用水（或溶剂）洗的方法清洗，并将清洗后的溶液回收，避免直接排放。

（3）增设机泵底部放空阀或改造泵基座结构，使机泵残油自密封管道进入污油回收系统。

（4）增设含醚污水储罐或系统，将停工废水收集后，待开工时逐步处理，避免直接排放。并可以利用装置现有减压溶剂再生塔，将停工时产生的溶剂水中的水蒸发出来，溶剂浓缩后回收使用，降低污染和消耗。

（5）在检修期间增设火炬系统，使停工过程中的废气进火炬系统燃烧，降低对环境的污染和消减着火爆炸风险。

（6）适当延长吹扫时间或将部分系统的吹扫用水洗代替，降低设备超压的风险。利用检修期改进吹扫置换流程，从根本上减少吹扫时间和优化密闭吹扫流程。

（7）改进热载体水洗流程，使水从换热器的低点进入，高处排出，利用密度差将热载体从水面上方浮出排入储罐，回收使用，增强水洗效果。

（8）安排人员学习国内外相似行业和装置的先进理念和经验，将绿色、环保作为今后生产和检修的第一要务。

（9）催化重整装置的原料和产品都属于轻质油品，在改进流程的基础上，可以考虑全部用水洗代替蒸汽吹扫，彻底实现绿色停工。

4 结论

（1）该催化重整装置通过技术改造和方案调整，可以实现绿色停工。

（2）密闭吹扫产生的污油可以部分回炼，降低损失。

（3）溶剂系统可以通过流程改造，分离溶剂和水，降低环境污染。

［1］蔡驰，胡正海，钟湘生，等.常减压停工过程实现密闭吹扫的措施与效果［J］.炼油技术与工程，2013，43（3）：6-9.

［2］安娜.实施密闭吹扫实现环保达标排放［J］.化工安全与环境，2013（1）：12-13.

［3］秦勇.大型炼油厂停工检修的难点及对策分析［J］.化工技术与开发，2014，43（10）：40-41.

［4］匡永泰.石油化工安全技术（中级本）［M］.北京：中国石化出版社，1998：30.

［5］李坚.浅谈石油化工装置检修的安全对策［J］.黑龙江科技信息，2009（23）：54.

［6］贾刚，蔡文婷.化工装置检修安全措施探讨［J］.今日科苑，2009（16）：39-40.

Discussion on enyironmentally friendly shutdown plan for fixed bed catalytic reforming unit

Li Hua，Shen Jifeng
（Oil Refinery of Daqing Petrochemical Company，Daqing 163711，China）

This paper analyzed the shutdown process for the fixed bed catalytic reforming unit of a 300 kt/a oil refinery,and discussed the factors influencing environmentally friendly shutdown of this unit from 2 aspects of airtight oil returning and airtight purging.The result showed that this catalytic reforming unit can realize environmentally friendly shutdown through improvement of oil returning process and adjustment of shutdown plan.

catalytic reforming;fixed bed;airtight;environmentally friendly shutdown

TE624

B

1671-4962（2017）01-0017-03

2016-09-23

李华，女，工程师，2009年毕业于辽宁石油化工大学化学工程与工艺专业，现从事延迟焦化装置生产管理工作。