乙烯装置低火炬开工优化改造方案探讨

乙烯装置低火炬开工优化改造方案探讨

洪泽

中国石油抚顺石化公司抚顺生产运行处，辽宁抚顺， 113006

摘要：通过对乙烯装置开停工过程中火炬排放的情况，分析了减少装置物料火炬排放的措施，进行了改造方案的研讨。

关键词：检修 火炬排放 回收 改造

乙烯装置在开工过程中物料大量排放火炬，增加了装置的物耗，增大了装置开工成本，更主要的是污染了环境，无法实现绿色减排的要求。

一、乙烯装置开工前应具备的条件

1、乙烯装置大检修后，烯烃厂乙烯装置先开工，为乙烯厂提供乙烯、丙烯、氢气、甲烷等原料，乙烯厂聚乙烯、聚丙烯及环氧乙烷/乙二醇装置开工正常，聚乙烯装置返回乙烯送石油二厂乙苯装置，聚丙烯装置返回丙烯送石油二厂焦化装置。乙烯罐FB801B作为不合格罐，乙烯制冷压缩机运行正常。

2、乙烯装置三剂装填完毕、气密置换合格、丙烯系统露点≤-50℃、乙烯系统露点≤-70℃、公用工程引入正常、开工原料准备完毕等。

3、乙烯装置精制水系统运行正常，五台裂解炉处于热备，急冷水、急冷油系统循环正常。

二、乙烯装置低火炬开工优化方案

1、系统引物料进行置换

系统进行物料置换，为了减少物料排放量，采取复式置换方法。

丙烯系统：由罐区通过接收丙烯管线，按以下顺序将丙烯逐一引入系统，进行丙烯系统置换，重复加、减压置换操作3次后，各系统取样分析，丙烯含量≥95％，氮气含量≤2％为合格，分析合格后系统充压到0.5MPa，塔、罐建立液位。

高压脱丙烷塔DA404→脱甲烷塔DA407→丙烯精馏塔DA410/411→丙烯压缩机GB501系统→排放至火炬。

乙烯系统：由罐区通过接收乙烯气相管线，按以下顺序将乙烯逐一引入系统，进行乙烯系统置换，重复加、减压置换操作3次后，各系统取样分析，乙烯含量≥95％，氮气含量≤2％为合格，分析合格后系统充压到0.6MPa保压。

乙烯精馏塔DA402→乙烯干燥器FF401跨线→脱乙烷塔DA-401→乙烯压缩机GB601系统→排放至乙烯罐。

碳四系统：由罐区通过接收碳四管线，将碳四引入脱丁烷塔DA405，进行置换，重复加、减压置换操作2次后，取样分析，碳四含量≥95％，氮气含量≤2％为合格，分析合格后系统充压到0.3MPa，塔、罐建立液位。

2、丙烯精馏塔建立全回流运行

由罐区通过接收丙烯管线，将丙烯引入丙烯精馏塔DA410/411，逐渐加热，系统升压到1.6Mpa，建立全回流运行，注意系统调整，防止超压放火炬。

3、丙烯、乙烯压缩机启动

机组润滑油系统、复水系统运行正常，静态试验正常，蒸汽预热、暖机正常。

丙烯压缩机GB501系统引丙烯，系统压力0.5MPa，FA504液位到40％时启动压缩机，对系统进行调整，防止超压放火炬。

乙烯压缩机GB601系统引液相乙烯，系统压力0.6MPa，FA603液位到30％时启动压缩机，对系统进行调整，防止超压放火炬。

4、乙烯精馏塔DA402排放回收

由罐区通过接收乙烯管线，将液相乙烯引入乙烯精馏塔DA402，对回流泵GA403泵进行预冷，为使回流罐FA403积液需将排放火炬气返回到乙烯罐FB801B，为减少火炬排放需要增设管线逐一进行预冷，对脱乙烷塔回流泵GA421A/B进行预冷，火炬气返回乙烯罐FB801B。通过对GA421A/B提前气液相预冷及脱乙烷塔实气置换，可以缩短脱乙烷塔系统放火炬时间约2小时。

5、裂解气压缩机GB201开车和冷区预冷

5.1启动裂解气压缩机GB201

引氮气将裂解气压缩机GB201系统充压至0.3 MPa，冷箱及脱甲烷塔DA301系统充压至0.5 MPa，投用大小循环线及裂解气压缩机一段吸入罐FA201氮气补入阀，启动压缩机，对系统进行调整，待出口压力达到1.0 MPa、2.5MPa时，分别对压缩机系统进行检查无漏点后，对冷箱系统进行升压，对冷箱系统进行检查，无漏点后准备引入天然气。

5.2裂解气压缩机GB201引入天然气

停止氮气补入，利用大小循环线将天然气缓慢引入系统，用天然气逐步置换系统氮气，取样分析系统氮气含量，氮气含量≤10％时，将火炬气并入石油二厂气柜。此过程中对冷箱、脱甲烷塔DA301塔及塔釜泵GA302A/B进行的气相预冷。逐渐将聚乙烯、聚丙烯返回气乙烯、丙烯引入裂解气压缩机GB201段间调整物料组成，实现GA302A/B泵液相预冷，待冷箱温度降至-160℃、脱甲烷塔DA301顶温度降至-100℃时完成预冷，开始逐一投裂解炉。脱甲烷塔釜泵预冷时间可缩短2小时。

6、冷物料回收

冷物料回收系统主要是回收分离系统碳四以下的较轻组分，由于回收物料温度较低，无法直接进入燃料气系统和急冷水塔DA104进行回收，因此需要增加收集罐、汽化器和加热器，保证排放温度不低于40℃。回收物料组份为甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、丁烯等。

增设管线将脱甲烷塔DA301塔釜、脱乙烷塔DA401塔釜、碳二加氢反应器DC401入出口、乙烯精馏塔DA402塔釜乙烷及丙烯精馏塔DA411塔釜丙烷送至收集罐进行回收。

三、开工回收量预估统计

1、复式置换期间，乙烯、丙烯减少火炬排放量。

乙烯组分减少排放5t/次，减少3次，共减少排放量15吨。丙烯组分减少排放10t/次，减少3次，共减少排放量30吨。共减少排放45吨。

2、乙烯精馏塔DA402排放回收量

乙烯精馏塔顶放火炬减少排放12t/h，减少1小时，共减少排放量12吨。乙烯精馏塔回流泵预冷减少排放0.5t/h，减少2小时，共减少排放量1吨。脱乙烷塔顶放火炬减少排放0.5/h，减少2小时，共减少排放量1吨。共减少排放14吨。

3、冷箱、脱甲烷塔DA301预冷期间，天然气回收。

冷箱、脱甲烷塔预冷回收天然气至二厂气柜5t/h，减少5小时，共减少排放量25吨。GA302气相预冷回收天然气返回DA104塔1t/h，减少3小时，共减少排放量3吨。GA302气相预冷回收碳二碳三组分返回DA104塔1t/h，减少2小时，共减少排放量2吨。共计预冷天然气30吨

4、冷物料回收量

脱乙烷塔顶回收碳二组分返回DA104塔10t/h，减少1小时，共减少排放量10吨。碳二加氢反应器出口回收碳二组分返回DA104塔10t/h，减少1小时，共减少排放量10吨。乙烯精馏塔塔釜回收乙烷组分2t/h，减少2小时，共减少排放量4吨。丙烯精馏塔塔釜回收丙烷组分0.5t/h，减少3小时，共减少排放量1.5吨。共计回收冷物料25.5吨。

5、通过提前对冷泵预冷，缩短开工时间，减少火炬排放量。

脱甲烷塔裂解气减少排放15t/h，减少4小时，共减少排放量60吨。碳二加氢反应器出口乙烯减少排放10t/h，减少2小时，共减少排放量20吨。开工期间减少排放80吨。

四、结论

通过改造预计可回收物69.5吨，减少物料排放125吨。共计减少火炬排放量为194.5吨。将实现乙烯厂乙烯装置在检修开工过程中实现节能减排，使装置实现绿色开工。

2