炼厂环保开停工及持续改进

薛峰

（江苏油田扬州石化有限责任公司）

摘 要： 炼厂开停工方案必须持续优化改进，要不断总结历次开停过程中经验和教训，开停工方案在时间上要贯穿停工前的准备和开工后的操作优化，空间上要覆盖到装置内的每个角落。

關键词： 开停工；污染源；环境污染；防治；VOC

环保工作长期以来就是炼化企业的重点工作，随着新环保法、安全生产法的实施，环保工作进一步突出，关系到炼油装置的生存与发展，而炼油装置在开停工过程中，与正常生产相比，操作难度和复杂程度成倍增加，存在着较多的不确定因素，对于环境的治理与预防提出了更高的要求。

1.开停工过程中的污染源

炼油装置经长周期运行后，会因结焦、结垢、设备疲劳等原因，影响装置的运行质态，因此需要对炼油装置进行停工退料并彻底清扫，使装置能够达到全面检维修时施工、动火的条件，而装置开工前又需对系统重新充料。所以在开停工过程中，操作复杂程度较高，存在较多的不确定性，容易对环境造成冲击，严重时会发生较大的环保、安全事故，下面就装置开停工过程中的主要污染源进行分析。

1.1固体污染物及浮尘污染

（1）反应系统残存催化剂

炼油厂的核心单元是反再单元，其本质是流化催化裂化，整个单元都存在着不同形式的催化剂，当系统被打开后，作为固体污染物的催化剂会到处飘散，对周边环境造成污染。

反再系统残存催化剂的多少决定了污染程度，而当反再退料时，由于仪表测量存在死区，催化剂的残存量是仪表无法测量的，特别是各循环线路，在无推动力的情况下，催化剂残余存在较高的不确定性。

（2）反应、分馏系统焦碳

反应、分馏系统随着周期的延长，所有与高温油气接触的设备或多或少均会出现结焦的情况，而焦的主体为碳、催化剂和少量杂环化合物缩合而成，故被认定为固体污物。

（3）塔器、容器、换热器、窨井等处清理出的结垢物

装置经过长周期运行后，塔器、容器、换热器、窨井等处会清理出大量结垢物，结垢物中存在硫、氮、磷不同形式的化合物和多种碳氢化合，散发出恶臭，主要来源于原油和加工过程添加的各类助剂。部分结垢物中因含FeS，遇空气燃烧向空气中释放有害气体SO2，甚至会造成失火或人身伤害事故。

（4）细小颗粒物产生的浮尘

细小颗粒物产生的浮尘主要包含催化剂扬尘、防腐清罐扬尘、保温岩棉飘尘，浮尘因其颗粒度小，主要污染现场作业环境，危害施工、检修人员的身体健康。

1.2.VOC的无序排放

（1）开停工过程中大量放火炬

装置开停工属于非正常操作，各运行参数相互关联制约，参数匹配性差，炼油厂吸收稳定系统物料平衡、热平衡和压力平衡很难建立，会导致系统大量放火炬[1]（系统快速卸压，瓦斯系统不能平衡，瓦斯气经火炬系统燃烧后排入大气）。

（2）部分工艺管线采取开路吹扫

部分工艺管线特别是支线、盲端，不能形成闭路，停工处理时必须采取开路吹扫的方式进行，造成了VOC的直接排放。

（3）吹扫不彻底形成的VOC残余

吹扫时间不足、多点给汽、支线盲端处理不到位，都容易造成VOC残余，在检修期间随着设备人孔打开而外溢，污染环境甚至发生恶性伤人、爆炸事故，即使在检修期间被检测出VOC不合格，不具备施工条件，后期处理也会存在较高风险。

1.3.油品流失与现场排放

（1）吹扫不彻底造成现场排放

同样由于吹扫不彻底，排放时容易出现油品排放，特别是换热器因两层吹扫不协调，在检修抽芯时会产生风险和环境污染，塔器因长周期运行后泪孔堵塞，U型弯管线底端，吹扫、水洗不彻底而大量存油。停工检修时，对容器检查不彻底，对内部结构认识不清，过早将设备交与清洗钝化公司处理，管理脱节，最终造成大量泄油事件，发生环境污染风险和恶性安全事故风险[2]。

（2）未采取合理回收措施的无序排放

部分盲端管线，，部分职工因环保意识淡薄、怕麻烦、赶时间等原因，未能及时处理管线中残余油分，使残油随意无序排放，直接造成了油品的流失，污染现场环境。

（3）废液的排放

炼油厂气体脱硫系统在停工过程中，存在废胺液的排放风险，二乙醇胺脱硫剂自身存在较高的环境风险，加上长期运行后与硫醇、硫醚、含氮化合物等有害物结合，废胺液的排放极易造成环境污染事故。

1.4噪音污染

开停工过程中的噪音污染主要有主风放空、烟气放空、吹扫蒸汽放空造成。

1.5水污染

炼厂污水正常生产时经污水汽提初步处理后再经污水处理厂处理后排放，在停工过程中，回产生大量污水，大大超出汽提装置的处理能力，只能将污染低的污水直排给水厂处理。

2.开停工过程中污染的防治

2.1固体污染物及浮尘污染防治

（1）控制污染量

炼油厂开停工过程中固体污染物占比最大的是催化剂，主要存在于循环斜管及两器底部，停工时充分考虑这些存余催化剂，可通过反复调压差、延长卸剂时间来减少污染物。

反应分馏系统的软硬焦量的控制主要在日常生产中，加强长周期运行管理，抓好装置的平稳运行，降低装置操作波动频次与幅度，注好油浆阻垢剂，减少装置结焦。

对于保温岩棉形成的浮尘，可通过升级材料来实现，有序施工，减少保温层的破坏也是控制浮尘的手段。

（2）分类回收，防止扩散

在开停工过程中，清理出的固体污染物，应及时回收装袋，并进行分类，不要与可回收施工废料混合，不能长时间放在现场，防止产生浮尘或因雨水、设备冲洗而扩散，固体污染物的挥发也会造成环境二次污染，含FeS的固体污染物可能会因自燃而形成安全风险。分类回收后的污染物可采取不同方式进行无害化处理或储存后集中委托有资质处理单位处置，部分污染物可利用，如焦碳可作燃料。

2.2油品流失与现场排放控制

油品流失与现场排放控制相对容易实现，主要在开停工过程中注意细节管理，杜绝跑油事故发生，强化分级检查制度，严把设备检修质量关，遵循设备启用操作规范，弄清设备内部構造，提高职工环保意识，严禁乱排乱放。吹扫时应采取憋压吹扫，逐条流程贯通，吹扫水洗相结合，系统不留残油。

（1）消除废胺液排放

消除废胺液排放目前已实现，一是增设停工胺液储罐，回收80%左右胺液，二是依靠专业公司的酸洗钝化处理，处理后的废液可直接向污水系统排放。分厂要配合清洗公司做好前期工作，确定合理清洗流程，做到不留死区。

（2）噪音污染控制

噪音污染控制方面，针对主风、烟气排放控制，主要是开工过程中合理控制两器压力，优化升温曲线，控制用风量和烟气放空量。对于吹扫蒸汽放空噪音控制，可通过闭路吹扫、控制系统压力、减少吹扫放空时间来控制，同时通过增加放空消音器来控制噪音。

（3）水污染控制

水污染控制方面，针对多装置排放，一是各装置要控制好排放量，二是要合理安排好各装置排放时间，三是需提前腾空缓冲池，污水排放时先进缓冲池，后续处理。

3.开停工过程中环保工作的持续改进

3.1结合开停工过程中的实际情况，持续优化开停工方案

炼油厂做到环保开停工的依据就是优化开停工方案，总结历次开停工过程中经验和教训，开停工方案在时间上要贯穿停工前的准备和开工后的操作优化，空间上要覆盖到装置内的每个角落。

（1）确定合适的开停工时间节点

炼厂装置共有常压（含电脱盐）、反应、分馏、吸收稳定、汽油分离、液态烃脱硫、污水汽提、循环水、主风机和气压机等10个单元，主要装置停工时间安排一般为5天，装置均采用蒸汽进行吹扫，而进装置蒸汽小时量是一定的，因此必须根据蒸汽消耗及人员安排来确定合适的开停工时间节点，防止蒸汽压力低造成吹扫不彻底或操作人员精力不够造成停工滞后。

炼厂瓦斯系统均设有低压瓦斯回收系统，但其容量有限，在卸压、吹扫时需要做到统筹安排，防止瓦斯气排放量超过其容量，被迫从火炬系统燃烧后排放，而火炬燃烧效率较锅炉低，其烟气中VOC含量较高。下表为某公司炼油厂2014年开停工节点图。

（2）细化吹扫方案，加强排空前检查，延长密闭吹扫时间

炼厂装置内流程复杂，含有大量开停工或生产异常时使用管线，如装置收油线、开工补油线、循环线等，此类流程由于生产时均处于停用状态，在开停工时属于易遗忘流程，如方案中未体现则有可能漏扫。

针对装置内含汽油介质管线，采取先水顶后吹扫的方式，减少油品释放。

为控制低压瓦斯管线的温升，吹扫后期塔器、容器蒸汽均通过顶部放空排入大气，因此必须在排空前对其进行检查，检查合格后再次吹扫4小时后排入大气，减少VOC的排放量。

（3）持续优化回收方案，减少溶剂排放量

装置停车时，系统内的溶剂应尽可能回收，如液态烃脱硫装置的乙醇胺溶液目前回收80%，剩余20%经第三方公司处理后排入污水系统，其回收率仍可通过优化回收方案来提高，一是换热器及管线内胺液仍应通过其他方式回收利用，二是对设备进行适当改进，减少塔器安全设置液封所需乙醇胺量。

（4）控制加工负荷提高速度

炼厂催化装置开工初期，要实现不放火炬，需要打破传统开工模式，实行“倒开车”，即先将气压机及稳定系统运转起来，主要原因有两点，一是气压机未开时分馏系统瓦斯必须经放入低压瓦斯系统，二是装置干气质量（C3以上组分含量）的控制是在吸收稳定系统，由于吸收稳定系统需要在解吸平衡建立正常需要2小时，因此在开工后需要尽早建立分馏中段循环以供应解吸热量。

部分装置解吸塔没有开工热源，可在低负荷时装置需蒸汽量大时，降低吸收稳定系统提压速度，尽快将C2组分送出装置，防止C2组分在装置内循环，造成系统压力超高引起安全阀起跳，大量干气及液态烃进入低压瓦斯系统。

从上表可以看出，在两次分馏中段建立时间相当的情况下， 21日控制了反应进料提量速度，操作较5日得到明显改善，一是稳定塔顶压力得到控制，5日时稳定塔顶压力接近安全阀排放压力，二是干气产量得到控制，21日时最高3.2t/h，减少了瓦斯系统平衡压力。

3.2加强培训，提升职工的环保意识

炼油厂开停工是一项操作难度大、时间跨度长的工作，共包含停车、退料、吹扫、置换、蒸煮、清洗，抽堵盲板等工作，各项工作要求高、细，所以必须有统一的组织指挥，进度绘制成图表上墙，按图表顺序推进，环环相扣。另外还要加大对职工的技术培训，加强职工安全环保意识和责任心，避免因为职工麻痹、疏忽而发生环保事故[3]，这样才能做到环保开停工。

3.3优化工艺流程，减少开停工过程的污染

装置在设计、改造过程中难免会留下一些不完善之处，特别在停工退料方面缺乏思考，给装置带来部分死区和盲端，一是操作方法需要优化来消除死区，二是通过流程优化来解决。

4.结束语

装置环保开停工及其持续改进，是时代发展的必然要求，在实践中需要符合日益提高的环保要求，同时给企业带来巨大的经济与社会效益。

参数文献

[1]刘云涛.催化装置开、停工不放火炬技术的应用[J].山东化工.2008.37（8）：31-32.

[2]李志敏.密闭吹扫密闭排放措施在常减压装置开停工中的应用[J].石油化工安全环保技术.2012.28（6）：28-31.

[3]赵成斌，刘庆坤.化工厂开停工过程中的HSE管理[J].化工中间体.2010.6：62-64.