常减压装置清洁停工的实践与探讨

水春贵

（中国石化荆门分公司，湖北荆门 448000）

近年来随着环保法规的日趋严格和环保监管力度的不断加大，炼油装置由于高耗能、高污染的特点被列入重点监管对象，GB 31570－2015《石油炼制工业污染物排放标准》明确了现有企业将于2017年7月1日起执行新的大气及水污染物排放限值，对炼厂正常生产过程中的污染物排放量进行了更加严格的限制。为了确保达标排放，炼厂很多装置都在开展新一轮的清洁生产技术改造，并取得了一定成效。但是由于装置停工阶段污染物排放当量大、强度高、排放时间集中等特点，很容易出现超标排放甚至严重扰民的情况，因此炼厂应特别组织好装置停工过程，控制污染物排放。

荆门分公司350万t/a常减压蒸馏装置始建于1970年，采用常规的初馏—常压—减压流程，经过历次技术改造装置的主要技术指标达到了先进水平。由于老装置在原始设计时很少专门考虑密闭吹扫措施，在最近两次装置停工过程中合理利用现有设施，通过延长吹扫时间、优化吹扫方案等措施实现了部分清洁停工，没有对下游环保装置产生较大冲击。通过这两次清洁停工的实践，发现了装置进一步实现清洁停工存在的问题，提出了改进建议。

1 常减压装置停工吹扫过程中的关键点及相关要求

1.1 停工方案的制定及培训

装置停工过程无论人员组织、上下游装置间的协调、现场实际操作都与正常生产时期存在很大不同，主要体现在高风险作业集中、未知风险因素增加、岗位活动与日常相比出现较大变化等。因此在装置停工前必须对停工方案不断细化和完善，明确人员组织和分工，明确停工过程中每个阶段的进度要求和操作要点，同时要针对以往停工吹扫过程中曾经出现过的难点和不足提出专门的解决办法，在不断细化和完善停工方案的基础上组织停工小组人员对方案进行学习和推演，从而实现停工过程“无事故、无污染、低消耗、保平稳”的目标。

1.2 降温降量及退油阶段

停工开始阶段首先要将处理量降至一定范围，在此过程中装置仍然按照正常生产过程对操作参数及产品质量进行控制，降量时要多次少量，降量曲线要缓慢平稳，炉出口温度保持不变，要注意加热炉各分支不偏流、不超温，处理量降至正常运行下限时开始降温操作，应注意降温幅度要小，控制好加热炉降温曲线，同时监控好各容器液面、界面，防止跑油。减压塔在炉温降至320℃以下时应缓慢消除真空，严防空气倒入减压塔内，同时应密切关注减压系统由于真空度下降可能出现的泄漏着火风险。

退油是否彻底是影响装置吹扫时间及效果的关键因素，在此阶段电脱盐罐的原油需单独往原油罐区退油，循环流程包括各塔中段回流需多次给汽赶油，尽可能将各塔底液面抽空，为接下来的蒸汽吹扫提供有利条件。

1.3 蒸汽吹扫及蒸塔、洗塔阶段

系统蒸汽吹扫是整个停工过程的关键环节，吹扫效果的好坏直接影响到装置检修开始以后的安全和环保管控难度，因此该阶段需重点关注，所有流程都需要细化分解到个人，吹扫过程中要相互协调，做好现场检查确认工作，在确保吹扫蒸汽压力的前提下做到定时、定点、定人排凝，整个系统应分段吹扫，反复切换憋压，确保吹扫效果，对装置外系统管线的吹扫要与中间罐区做好联系和沟通，避免冒罐或突沸等情况发生。蒸塔、洗塔的主要目的是处理系统吹扫过程中进入塔内的油气，确保检修作业安全。蒸塔过程中应控制进入塔内的蒸汽总量，防止吹坏塔盘，控制好塔底液位，避免水击现象发生。蒸塔过程中为进一步清除塔内残油，还需要间断性的用水洗塔，蒸塔、洗塔过程中应严格监控好污水排放的速度和塔底液位，防止大量蒸汽进入下水系统。

1.4 清洗钝化阶段

由于原油中硫含量的上升，装置运行过程中可能在塔内（特别是减压塔填料）或管线内生成硫化亚铁，仅靠蒸塔和洗塔很难将其水解或清除，检修过程中残余的硫化亚铁接触空气后会自燃引发火灾，存在极大安全隐患，因此在吹扫结束后需要对塔器进行硫化亚铁钝化处理，该过程一般是由专业公司辅助完成，清洗钝化过程需要对钝化液的pH值和Fe2+浓度定期监测，用来判断钝化效果。钝化结束后需对含有高浓度污染物的钝化液监控排放，一般是进入含硫污水系统。

2 清洁停工措施及效果分析

2.1 制定专门的停工吹扫环保方案，停工前认真组织方案推演

为了进一步实现装置停工吹扫过程中的“清洁要求”，在细化完善停工吹扫方案的基础上专门编制了停工吹扫环保方案，对停工指挥人员、操作人员在整个吹扫过程中的环保职责进行了明确和细化，列出了装置停工吹扫期间需要的环保应急物资清单，对装置停工过程中的环境因素逐一识别，明确了各个排污点的污染物种类、数量、排放时间、排放去向等，针对识别出来的环境风险因素逐条制定风险防控措施，待方案定稿之后，由专业处室组织装置人员及上下游单位配合人员召开停工方案桌面推演，对方案执行过程中可能出现的问题提出预防性管理建议，对需要接临时措施定向回收的流程例如钝化液排放提前安排施工，做好环保应急准备。停工过程环境风险因素识别见表1。

表1 停工过程中环境风险因素识别

2.2 全面吹扫前采用柴油循环置换清洗

为了减轻吹扫难度，在装置退油后期，通过外援回流线从中间罐区引柴油经开工循环线进入大循环流程，对换热器及管线内的重油进行稀释置换，第一遍柴油置换时不循环，经脱后换热器→初馏塔→拔头油换热器→常压炉→常压塔→减压炉→减压塔→渣油出装置流程将置换后的污油送往罐区，待减压塔液面抽空后再次收柴油建立闭路循环，循环过程中注意：①柴油循环量≮250 t/h；②柴油循环时间≮8 h；③柴油循环过程中塔底泵要多次切换，换热器、仪表控制阀副线要逐一过量，多次切换憋压，脱前、脱后三路原油，两路拔头油（包括去催化与油浆换热流程），加热炉所有分支炉管都要逐一憋压置换。经过柴油置换清洗后，管线和设备吹扫难度明显降低，炉管、常底和减底等平时吹扫难度最大的重油线吹扫时间缩短了近12 h，节能减排效果明显。

2.3 利用现有流程将常压侧线全部扫往减压塔

常压侧线由于组分较轻，如果直接送往罐区会产生大量油气，存在较大安全隐患。利用现有流程，将常一线、常二线、常三线通过装置内污油线跨减一中进入减压塔，减少了扫往罐区的污油量，同时也减少了现场低点放空产生的污油。常压侧线吹扫流程见图1。

图1 常压侧线吹扫流程

2.4 吹扫初期塔顶气利用压缩机不间断送往催化装置

经过柴油循环置换后的系统经高温蒸汽吹扫后会产生大量含烃废气，以往都是通过塔顶放空直接排入大气，空气污染严重。经过摸索，在吹扫初期将初馏塔、常压塔、减压塔顶空冷和水冷器全部投用，控制好冷后温度，通过调节压缩机变频器确保压缩机一直运行，将油气全部送到催化装置气压机入口，在回收部分油气的同时也降低了空气污染，环保效果非常明显。

2.5 其他密闭吹扫措施

换热器吹扫初期不允许打开低点排凝检查，只有在吹扫时间足够且管线内过汽声音明显时才能打开换热器低点排凝检查吹扫效果，在排凝过程中要用专门的接油盒（桶）接油，不具备放置接油盒（桶）的，要接好胶皮带将排空点物料引至边沟，避免油污染地面。

开始吹扫前联系仪表操作工将仪表引压点的阀门关闭，计量表改副线，待系统管线内的大部分污油被吹扫干净以后，再通知仪表操作工对仪表引压线进行吹扫，同时要求用接油盒（桶）回收排空点的污油。

由于化工三剂含有COD、氨氮等高浓度污染物，要坚决避免进入污水系统，应在停工前做好使用计划，提前1～2天用完，然后对储罐及机泵管线用清水置换3～5遍，置换后的高浓度污水最终进入含硫污水系统，避免对污水处理厂造成冲击。

3 清洁停工过程中存在的不足及改进建议

通过上述措施，350万t/a常减压装置停工吹扫过程中的污染物排放量和排放强度都得到了一定程度的消减，但是由于缺乏系统性的密闭吹扫方案设计，在装置停工过程中还存在很多不足，需要进一步改进。

利用柴油循环置换换热器及管线内的重油效果很好，但是目前装置没有专门的停工收柴油线及相关设备，只能借用外援回流线收油，受流程、管径和泵的排量限制，收柴油进度比计划延长4.5 h，造成柴油循环时间及退柴油时间缩短，影响置换效果。建议优化罐区外援回流线流程，通过装置闭路循环线及外援回流线同时收柴油，缩短收油时间，确保置换和蒸汽吹扫效果。

利用柴油置换退油过程中部分柴油进入装置外渣油管线，在扫线过程中或造成重油罐区有大量油气外溢，存在安全隐患，在实际操作中只能通过装置循环线跨脱前换热器往原油退油和吹扫，在现场实际流程上有冲突，造成收柴油和退油只能分段进行，延长了退油和吹扫时间。建议重油罐区扫线进罐前增加冷却器，在控制废气排放的同时为蒸馏装置系统外管线吹扫流程优化提供便利。

该装置原设计没有地下污油罐，平时都是通过隔油池收集和分流污水和污油，由于隔油池属于敞开式设计，也没有冷却系统，既不环保也不安全，特别是在装置停工吹扫过程中，由于大量的高温蒸汽冷凝水通过隔油池进入污水管网，很容易由于排水温度过高对下游污水处理厂造成冲击。建议将目前的隔油池改造成地下污油罐，塔底排空的污水和污油全部进入地下污油罐，配套设计污水冷却和污油回收流程，确保污水出装置温度＜60℃，而且可以根据污水浓度选择进含油污水系统还是含硫污水系统，冷却器可以考虑利旧原电脱盐脱水冷却器。

由于吹扫初期塔顶冷却器一直投用，造成塔顶回流罐内的污水量较大，在现有流程上这股污水如果要密闭输送只能进入含硫污水系统，但是吹扫中后期的污水中氨氮含量很低而且排水量超过30 t/h，既超过了含硫污水泵的最大排量，同时对下游污水汽提装置的罐容也有影响。目前在实际操作过程中只能现场直排，造成现场异味较大的同时由于水温不能控制在60℃以下，对下游污水处理厂也会造成冲击。建议增加含硫污水泵出口跨电脱盐脱水线的流程，对塔顶扫线冷凝水进一步冷却并密闭排放。

装置内低压瓦斯及高压瓦斯系统没有进行除臭处理，在吹扫过程中很难避免出现恶臭问题，既不环保也不利于职工的身体健康，建议请专业公司对含硫化氢的系统管线进行除臭钝化。

4 结论

通过制定专门的环保方案并开展高效的停工前培训，采用柴油循环清洗、塔顶油气密闭输送及常压侧线吹扫流程优化等措施，在一定程度上可以降低常减压装置停工吹扫过程中的污染物排放，减少对下游环保装置的冲击，也为老装置在今后进一步实现清洁停工积累了很好的经验。但是作为一座“城市型炼厂”，环保监管和民众舆论对装置的清洁停工都提出了更高、更严的要求，只有不断的完善和细化现有的停工方案，通过进一步的流程优化和新技术的应用，才能满足可持续发展的环保要求。