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武漢乙烯裝置大檢修低排放開停車的節(jié)能措施

文檔作者：袁平鋒文檔來源：中韓（武漢）石油化工有限公司烯烴分部		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年01月14日
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化工能源化 工 設(shè) 計(jì) 通 訊
Chemical Energy Chemical Engineering Design Communications
·208·
第42卷第4期
2016年4月
中韓（武漢）石油化工有限公司烯烴分部乙烯裝置于
2013 年8 月12 日正式投產(chǎn)，連續(xù)運(yùn)行至2016 年4 月8 日進(jìn)行原
始開工后首次大檢修，此次檢修計(jì)劃“停車9 天，開車8 天，
預(yù)計(jì)檢修33 天”。通過大檢修，對(duì)工藝瓶頸進(jìn)行優(yōu)化改造，對(duì)
帶病運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行更換或修復(fù)，消除了已經(jīng)連續(xù)運(yùn)行3a 的
乙烯裝置的缺陷，挖掘潛力，使武漢乙烯裝置能夠達(dá)到長(zhǎng)周
期、安全、平穩(wěn)、滿負(fù)荷生產(chǎn)的要求。減少開停車過程中的
物料排放，縮短開車時(shí)間，減少環(huán)境污染已經(jīng)成為安全、環(huán)保、
經(jīng)濟(jì)開停車的必然方向。
1　低排放停車采取的措施
武漢乙烯的流程特點(diǎn)是單套乙烯流程，流程長(zhǎng)且復(fù)雜，停
工時(shí)間長(zhǎng)、難度加大，回收困難，且在停車的過程中不可避
免地會(huì)產(chǎn)生大量不合格的產(chǎn)品。停車過程采取的主要原則是：
①實(shí)現(xiàn)“油不落地，氣不上天”，所有能回收的產(chǎn)品均實(shí)現(xiàn)回收，
不能回收的可燃物質(zhì)排放火炬。②確保系統(tǒng)不過熱，不過冷，
不超壓，保護(hù)設(shè)備完好。③不出現(xiàn)低液位損壞動(dòng)設(shè)備的情況。
④實(shí)現(xiàn)火炬的低排放，最大限度的回收物料。⑤實(shí)現(xiàn)安全、
環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、有序、高效停工。低排放停車倒空的首要條件
是加快或不耽誤倒空、置換的時(shí)間，若以犧牲檢修時(shí)間來換
取回收更多的物料會(huì)造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。
1.1　回收罐區(qū)氣相乙烯、丙烯、丙烷及碳五拔頭油
此次大檢修之前，乙烯裝置經(jīng)過技術(shù)改造，新增加配線，
在裂解氣壓縮機(jī)停車之前回收球罐的氣相乙烯、丙烯、丙烷
及碳五拔頭油。以往的球罐倒空過程是罐中的液相烴經(jīng)過泵外
送，剩余的液體及氣相烴類經(jīng)過氮?dú)庵脫Q放火炬，由于球罐
每年均需進(jìn)行一次容檢，都會(huì)造成大量的乙烯、丙烯等產(chǎn)品
的浪費(fèi)，為了回收這些烴類制定了以下措施：乙烯球罐殘留
的液相及氣相經(jīng)過不合格乙烯回?zé)捑€返回至乙烯塔（C-402），
或者經(jīng)過乙烯泡點(diǎn)氣返回線返回至裂解氣壓縮機(jī)四段排出
罐（D-205）回收乙烯產(chǎn)品；丙烯球罐殘留的液相丙烯返回到
低壓脫丙烷塔（C-202），氣相丙烯通過新增加的跨線在壓力
高時(shí)引入裂解氣壓縮機(jī)三段吸入罐（D-203），在壓力低時(shí)引
入裂解氣壓縮機(jī)一段吸入罐（D-201）；丙烷及碳五拔頭油球
罐氣相產(chǎn)品經(jīng)過新增加的跨線引入裂解氣壓縮機(jī)一段吸入罐
（D-201）。
1.2　多產(chǎn)合格產(chǎn)品
乙烯裝置產(chǎn)品多樣化，且對(duì)產(chǎn)品純度有嚴(yán)格的要求，在降
負(fù)荷停車過程中，通常要降低各罐、塔及換熱器的液位，多
產(chǎn)合格的乙烯，外送至低溫罐，丙烯、碳四、汽油等產(chǎn)品外
送至球罐，爭(zhēng)取效益最大化。裂解爐降負(fù)荷是一個(gè)很長(zhǎng)的過
程，此時(shí)制冷系統(tǒng)及分離系統(tǒng)需要精心操作，保證產(chǎn)品的質(zhì)量，
此過程是低排放的重點(diǎn)，各容器物料儲(chǔ)量非常大，若是回收
不徹底，停車后無法回收。
1.3　原料預(yù)熱系統(tǒng)的物料回收
武漢乙烯的裂解原料主要有石腦油，加氫尾油、丙烷/
LPG，碳五拔頭油，抽余油及裝置內(nèi)的循環(huán)丙烷及循環(huán)乙
烷。本次檢修主要是回收原料預(yù)熱系統(tǒng)的液相物料，其主要
方法是從原料線靠近裂解爐端導(dǎo)淋處接鍋爐給水，通過鍋爐
給水壓力把油水混合物反向壓至原料罐，在罐區(qū)進(jìn)行油水靜
置分離脫水，通過此種方法，管線內(nèi)殘余原料排放量大幅度
降低。
1.4　乙烯精餾塔系統(tǒng)的物料回收
武漢乙烯原料罐區(qū)有一個(gè)低溫罐作為合格乙烯產(chǎn)品儲(chǔ)存
容器，在停車期間，還有兩個(gè)600t 的球罐可以作為不合格乙
烯儲(chǔ)罐。由于乙烯制冷壓縮機(jī)與乙烯精餾塔組成開式熱泵系
統(tǒng)，在保證乙烯制冷壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，為了盡可能多
地回收碳二組分，在停車過程中應(yīng)該多產(chǎn)不合格乙烯送至球
罐儲(chǔ)存，減少排放。在操作上乙烯塔應(yīng)該采取小回流、小再
沸的方式，減少塔盤的積存乙烯，同時(shí)乙烯機(jī)各用戶、各罐
應(yīng)該降低液位，減少系統(tǒng)儲(chǔ)存的乙烯。在乙烯機(jī)停車后，乙
烯塔塔釜物料積存，此時(shí)應(yīng)該通過循環(huán)乙烷泵將循環(huán)乙烷外
送，經(jīng)過汽化后作為裂解爐燒焦的燃料，減少裂解爐LPG 或
者天然氣的外補(bǔ)。
1.5　丙烯制冷系統(tǒng)及丙烯塔的物料回收
武漢乙烯丙烯制冷壓縮機(jī)是一個(gè)密閉的循環(huán)回路[1]，該
系統(tǒng)流程復(fù)雜，用戶眾多，容積大。做好丙烯制冷系統(tǒng)的物
料回收，不僅能減少損失，還能加快系統(tǒng)的倒空速度，減少
置換合格交出的時(shí)間。對(duì)于丙烯機(jī)系統(tǒng)丙烯的回收總原則是：
①在裝置降負(fù)荷過程中，逐漸減少各丙烯用戶的用量；②丙
烯機(jī)停車后，將各罐的液相丙烯通過倒空線，用丙烯冷劑收
集泵（P-501）打出，外送至丙烯球罐；③由于丙烯用戶分布
凌亂，且管線較粗，系統(tǒng)殘存丙烯多，不容易回收，因此比
較大的用戶盡量汽化殼程丙烯。
（下轉(zhuǎn)第223 頁）
摘　要：介紹了武漢乙烯裝置在2016 年4 月8 日停車大檢修過程及開車方案中采取的多項(xiàng)低排放節(jié)能措施。在停車過程中
實(shí)施的低排放措施充分回收了系統(tǒng)殘余的烴類，降低了排放損失，加快了系統(tǒng)倒空、置換的時(shí)間，創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)效益。通
過采取倒開車和天然氣開車的方式，將提高裝置的開車速度，減少開車過程中不合格產(chǎn)品的排放，成功實(shí)現(xiàn)安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)
一次開車。
關(guān)鍵詞：大檢修；低排放；物料回收；天然氣開車
中圖分類號(hào)：TQ221.21　　文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B　　文章編號(hào)：1003–6490（2016）04–0208–02
Wuhan Ethylene Plant Overhaul Open Parking Low-Emission
Energy-Saving Measures
Yuan Ping-feng
Abstract ：Introduced a number of low-emission energy-saving measures taken by the Wuhan ethylene plant in April 8, 2016
parking overhaul process and drive programs. Low-emission measures during stopping the implementation of the system of full recovery
of residual hydrocarbons to reduce emissions losses, accelerated system emptied, replacement time, creating greater economic benefits.
By taking down the car and gas to drive a way that will increase the speed while driving device to drive the process to reduce emissions of
substandard products, the successful implementation of safety, environmental protection, economy of a car.
Key words ：Overhaul ；low emissions ；material recovery ；natural gas car
武漢乙烯裝置大檢修低排放開停車的節(jié)能措施
袁平鋒
（中韓（武漢）石油化工有限公司烯烴分部，湖北武漢 430080）
收稿日期：2016–04–15
作者簡(jiǎn)介： 袁平鋒（1987—），男，湖北襄陽人，助理工程師，主要
從事化工生產(chǎn)工作。
化 工 設(shè) 計(jì) 通 訊 資源與環(huán)境
Chemical Engineering Design Communications Resources and Environment
·223·
第42卷第4期
2016年4月
3 結(jié)束語
進(jìn)入工業(yè)時(shí)代以來，環(huán)境問題已困擾人類許久，若是未
能及時(shí)進(jìn)行治理，后世恐怕很可能連生存的環(huán)境都難說。在
我國(guó)政府部門的努力下，環(huán)境管理在諸多方面已獲得一定的
成效，但是若要做到節(jié)能低碳，人與社會(huì)、自然和諧的生存
環(huán)境，仍需一代代人做出諸多的努力。
參考文獻(xiàn)
[1] 王舞燕. 加強(qiáng)城市環(huán)境保護(hù)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展[J]. 科技信息，
2008，（35）.
（上接第211頁）
臺(tái)設(shè)備，1臺(tái)正常使用，1臺(tái)留以備用。
4 結(jié)束語
總之，CASS 工藝是一種操作簡(jiǎn)單、應(yīng)用范圍寬廣、處理
效果明顯、可分期建設(shè)的以生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理為設(shè)計(jì)的廢
水處理工藝，且占地面積小，投入金額不大，自控能力較強(qiáng)，
可以廣泛應(yīng)用于我國(guó)各大污水處理廠。
參考文獻(xiàn)
[1] 張文娟，姜安平，姜楠，等. 工業(yè)污水處理廠鼓風(fēng)機(jī)和水泵的應(yīng)用
與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 通用機(jī)械，2016，（4）：21-22.
[2] 鄭艷. 曝氣生物濾池用于小區(qū)生活污水深度處理的試驗(yàn)研究[J]. 中
國(guó)工程咨詢，2016，（1）：59-61.
（上接第208頁）
丙烯制冷壓縮機(jī)出口丙烯冷卻器（E-501A/B/C/D）丙烯
線在現(xiàn)場(chǎng)存在低點(diǎn)，且為24 寸粗管線，殘存丙烯較多，丙烯
冷劑收集罐（D-500）內(nèi)的丙烯也無法完全倒空，因此停車之
前在低點(diǎn)導(dǎo)淋處新增加了4 寸臨時(shí)管線至P-501 入口，利于系
統(tǒng)的丙烯回收。此次檢修丙烯制冷壓縮機(jī)共回收了180T 丙烯，
達(dá)到了預(yù)期的效果。
武漢乙烯丙烯、丙烷主要由1# 丙烯塔（C-406）和2# 丙
烯塔（C-407）分離。丙烯塔系統(tǒng)內(nèi)的丙烯主要通過正常的丙
烯流程采出合格丙烯，當(dāng)產(chǎn)品不合格時(shí)，切不合格球罐，將
不合格丙烯外送至不合格罐，檢修完成后進(jìn)行回?zé)挕?# 丙烯
塔塔釜的循環(huán)丙烷通過循環(huán)丙烷泵外送，汽化后送至燃料氣
系統(tǒng)作為裂解爐燒焦的燃料，減少裂解爐LPG 或者天然燃?xì)?
的補(bǔ)入。
1.6　回收系統(tǒng)放火炬的物料
在裝置正常的停車過程中，各系統(tǒng)液相物料不可能完全
回收，最終必然排放至火炬系統(tǒng)，系統(tǒng)的氣相物料在泄壓、
置換的過程中也應(yīng)排放至火炬系統(tǒng)，防止污染環(huán)境，因此回
收排放至火炬系統(tǒng)的物料也是低排放停車的重要措施。
乙烯裝置停車后，裂解爐降溫、燒焦需要消耗大量的燃料，
尤其是停車當(dāng)天需要的燃料量最大，若此時(shí)裂解爐補(bǔ)充大量
的天然氣作為燃料，而系統(tǒng)仍有大量的火炬排放顯然是不經(jīng)
濟(jì)的。武漢乙烯裝置火炬管網(wǎng)火炬氣經(jīng)過火炬氣回收壓縮機(jī)
增壓后并入燃料氣管網(wǎng)，作為裂解爐燃料，多余的燃料外送
至煉廠。
為了保證火炬氣回收壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要控制火炬
氣回收壓縮機(jī)的入口溫度及系統(tǒng)的氮?dú)夂?。?dāng)排放丙烯制
冷壓縮機(jī)、乙烯制冷壓縮機(jī)及冷區(qū)系統(tǒng)的低溫液相物料（CBD）
時(shí)，火炬氣溫度低，容易造成吸入溫度低，火炬氣回收壓縮機(jī)
停車。在停車倒空系統(tǒng)過程中應(yīng)該合理控制排放速度及排放
順序，同時(shí)加大排放物料的LS蒸汽加熱量，控制火炬氣的溫度。
在系統(tǒng)置換過程中，由于含有大量的氮?dú)猓淖兞巳剂系臒嶂担?
會(huì)影響燃料的正常燃燒，因此在系統(tǒng)可燃?xì)夂康偷那闆r下，
應(yīng)該減少火炬氣燃料的用量，加大外補(bǔ)天然氣的用量。
2　低排放開車方案中采取的措施
本次大檢修后的開車主要原則是確保裝置投料安全，平
穩(wěn)打通全流程的前提下，減少物料的排放損失，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)開車。
其次，各單元、各環(huán)節(jié)有序鏈接，縮短開車時(shí)間，減少公用
工程及物料消耗。
2.1　采用倒開車的方式，縮短開車時(shí)間[2]
在乙烯裝置的開車過程中，在保證人員、裝置及設(shè)備的
安全和裝置穩(wěn)定有序的基礎(chǔ)上，優(yōu)化開車步驟，縮短開車時(shí)間，
減少開車過程中的物料損失，是乙烯裝置追求的目標(biāo)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)
證明，倒開車工藝是節(jié)省開車產(chǎn)品合格時(shí)間行之有效的方法，
武漢乙烯裝置低溫罐區(qū)的正常運(yùn)行是保證倒開車成功的必要
條件。在停車大檢修之前，低溫罐已經(jīng)儲(chǔ)存了足夠的乙烯用量，
能夠保證乙烯及下游裝置完全開車成功。本次檢修后裂解爐
投料前，丙烯制冷壓縮機(jī)先啟動(dòng)，然后再把氣液相乙烯引至
乙烯壓縮機(jī)和乙烯塔，進(jìn)行乙烯機(jī)開車和乙烯塔的全回流運(yùn)
轉(zhuǎn)。引開工丙烯至丙烯塔建立丙烯塔全回流運(yùn)轉(zhuǎn)；脫乙烷塔
引氣液相乙烯和丙烯，建立脫乙烷塔全回流運(yùn)轉(zhuǎn)，碳三加氫
反應(yīng)器用液相丙烯浸泡再進(jìn)行密閉循環(huán)，然后裂解氣壓縮機(jī)
進(jìn)行天然氣開車，通過實(shí)施倒開車，裂解爐投料后，后續(xù)系
統(tǒng)按照步驟進(jìn)料，能夠很快產(chǎn)出合格產(chǎn)品，減少不合格產(chǎn)品
的排放時(shí)間。
2.2　天然氣開車，進(jìn)行實(shí)氣置換和預(yù)冷
在裂解爐投料之前，裂解氣壓縮機(jī)進(jìn)行天然氣運(yùn)轉(zhuǎn)，利
用裂解氣壓縮機(jī)一段吸入罐（D-201）的兩條6 寸天然氣線補(bǔ)
充天然氣，保證裂解氣壓縮機(jī)的吸入量，打通裂解氣壓縮機(jī)
到碳二加氫，然后到前冷的流程，通過天然氣開車循環(huán)線建
立裂解氣壓縮機(jī)至前冷系統(tǒng)大循環(huán)，用天然氣置換系統(tǒng)的氮
氣，并對(duì)前冷系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)冷，使系統(tǒng)具備接受裂解氣的條件，
減少裂解氣置換氮?dú)獾膿p失。
2.3　碳二加氫合格之前，建立裂解氣壓縮機(jī)至乙烷爐大循環(huán)
在高壓脫丙烷塔塔頂碳四及丁二烯含量合格之后，碳二
加氫進(jìn)行床層充壓、升溫，碳二加氫出口炔烴含量合格之前，
裂解氣由高壓脫丙烷塔回流罐（D-215）頂部放火炬。利用回
流罐頂至乙烷爐的循環(huán)線，引裂解氣至乙烷爐，降低裂解爐
的投料量，保證碳二加氫的空速，降低碳二加氫合格前裂解
氣的排放損失。
3　結(jié)束語
武漢乙烯裝置在大檢修停車的過程中實(shí)施的一系列低排
放措施，回收了系統(tǒng)大量的乙烯、丙烯等合格產(chǎn)品，充分利
用了火炬氣作為裂解爐燃料，減少了燃料氣的消耗。原料及
產(chǎn)品球罐新增加至裂解氣壓縮機(jī)段間罐的氣相回收線減少了
球罐容檢及超壓排放過程的物料損失。開車方案中采取的優(yōu)
化措施提高了開車速度，減少物料的排放。
參考文獻(xiàn)
[1] 王子宗. 武漢80 萬噸年乙烯裝置工藝設(shè)計(jì)包[M]. 北京：中國(guó)石化
出版社，2010 ：251-258.
[2] 王松漢. 乙烯裝置技術(shù)與運(yùn)行[M]. 北京：中國(guó)石化出版社，2009 ：
999-1001.

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