周雪梅,蓋國雙,徐品德,石 岱
(中國石油吉林石化公司 煉油廠,吉林 吉林132022)
吉林石化公司煉油廠Ⅲ催化裝置由洛陽石化工程公司承擔(dān)主體設(shè)計(jì),2010年建成投產(chǎn)。裝置規(guī)模為140萬t/a,開工時(shí)數(shù)為8 400 h/a。
裝置設(shè)計(jì)原料是以大慶原油混合部分俄羅斯油的直餾蠟油并摻煉50%大慶減壓渣油作為裝置進(jìn)料。產(chǎn)品為汽油、柴油、液態(tài)烴、油漿,副產(chǎn)品為干氣。
裝置包括反應(yīng)-再生、分餾部分、吸收穩(wěn)定部分、氣壓機(jī)部分、主風(fēng)機(jī)組部分、產(chǎn)汽系統(tǒng)和余熱鍋爐等部分組成。該裝置反應(yīng)技術(shù)采用石油化工科學(xué)研究院(RIPP)開發(fā)的多產(chǎn)異構(gòu)烷烴的工藝技術(shù)(MIP-CGP),生產(chǎn)高辛烷值清潔汽油組分,同時(shí)多產(chǎn)丙烯;再生部分采用LPEC的專利技術(shù)快速床+湍流床煙氣串聯(lián)完全再生技術(shù)。余熱鍋爐本體部分由中船重工七一一所設(shè)計(jì),該部分主要由余熱鍋爐及配套輔機(jī)組成,通過余鍋過熱段、省煤段回收再生煙氣的顯熱以及裝置的其它余熱產(chǎn)生中壓飽和蒸汽,并預(yù)熱產(chǎn)汽系統(tǒng)汽包給水。
吉林石化Ⅲ催化裝置加工混合原油的減渣、蠟油和大慶原油的常渣,原料中w(硫)=0.55%,煙氣中各種污染物的排放量數(shù)據(jù)見表1。
表1 改造前煙氣中污染物數(shù)據(jù)
從表1可以看出,目前吉林石化Ⅲ催化裝置排放煙氣中顆粒物和ρ(SO2)均不能滿足將要實(shí)施的《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,為保證裝置排放符合環(huán)保要求,催化煙氣有必要進(jìn)行脫硫脫顆粒物處理。
為了解決吉林石化Ⅲ催化裝置存在的煙氣中ρ(顆粒物)和ρ(SO2)不達(dá)標(biāo)問題,采用了美國貝爾格(BELCO)公司開發(fā)的EDV濕法洗滌技術(shù),包括煙氣吸收洗滌單元(EDV)和洗滌液處理單元(PTU),并于2014年10月建成投產(chǎn)[1-10]。
裝置余熱鍋爐原設(shè)計(jì)余熱爐壓力為5 k Pa,增上煙氣脫硫后,余熱鍋爐煙氣出口背壓增加到5.5 k Pa,加上余熱鍋爐自身煙氣阻力2.5 k Pa,余熱鍋爐爐膛煙氣運(yùn)行壓力將達(dá)到8.0 kPa,超過原設(shè)計(jì)值,因此需要加固??紤]到一定的裕量,余熱鍋爐加固后壓力按照10 k Pa設(shè)計(jì)[11]。
新建洗滌塔、洗滌液處理單元及輔助系統(tǒng)。流程示意見圖1。
圖1 改造后煙氣流程圖
(1)煙氣吸收洗滌單元
煙氣自余熱鍋爐出來后經(jīng)水封罐進(jìn)入煙氣洗滌塔,煙氣正常量為200 000 m3/h,溫度約為220℃,壓力為4 k Pa。煙氣洗滌塔分為激冷區(qū)、吸收區(qū)、氣液分離器區(qū)以及煙囪等部分。
煙氣在洗滌塔激冷區(qū)降溫并飽和,脫除煙氣中大顆粒粉塵[12]。煙氣經(jīng)激冷區(qū)后上升到吸收區(qū),吸收區(qū)設(shè)有多層噴嘴,循環(huán)洗滌液通過循環(huán)泵送入噴嘴進(jìn)行噴淋,噴淋液和煙氣在吸收區(qū)逆向接觸,充分混合,煙氣中的二氧化硫在此被吸收[13]。煙氣中微細(xì)顆粒和微細(xì)水珠在噴嘴上方的濾清模塊中清除。凈化后的煙氣上升進(jìn)入氣液分離區(qū),此處設(shè)置了水珠分離器,將水珠從煙氣中清除,避免煙囪形成“飄雨”。最后,凈化后的煙氣通過洗滌塔上部的煙囪排入大氣。
為了保證該部平穩(wěn)運(yùn)行,設(shè)置了洗滌塔液位調(diào)節(jié)、洗滌塔漿液p H值調(diào)節(jié),濾清模塊漿液p H值調(diào)節(jié)、洗滌塔排出漿液流量調(diào)節(jié)。
(2)洗滌液處理單元(PTU)
系統(tǒng)中主要包括澄清器、氧化罐和排液過濾器三個(gè)處理單元。
洗滌塔排出漿液進(jìn)入澄清器,同時(shí)將絮凝劑加入到澄清器,澄清液體在澄清器上部溢出,流入氧化罐,澄清液與氧化風(fēng)機(jī)提供的空氣通過攪拌器在混合區(qū)中進(jìn)行混合,完成氧化反應(yīng),以降低出裝置污水中的COD[14]。為了保證最優(yōu)化的氧化條件,將堿液注入到氧化罐中以控制每個(gè)罐的p H值。經(jīng)氧化罐處理后的污水進(jìn)入到污水罐過濾,過濾后的污水送出裝置。澄清器底部的固體沉淀物,定期排至過濾箱,沉淀后的濾液流入濾液池,與氧化罐來的濾液和濾渣在濾液池中進(jìn)一步沉淀,濾液經(jīng)濾液池泵返回至澄清器中,固體廢渣外運(yùn)、堆埋[15]。
改造后裝置運(yùn)行近兩年,運(yùn)行期間生產(chǎn)平穩(wěn)。為了考核改造后的脫硫脫顆粒物能力、新增能耗等方面能否達(dá)到設(shè)計(jì)水平,在裝置運(yùn)行平穩(wěn)后,于2014年11月進(jìn)行了標(biāo)定。
裝置標(biāo)定期間,受生產(chǎn)計(jì)劃安排限制,日加工負(fù)荷平均為4 000 t,負(fù)荷率為95%,滿足標(biāo)定要求。
吉林石化140萬t/a催化裝置標(biāo)定期間原料性質(zhì)穩(wěn)定,摻渣率控制在(32±1)%,運(yùn)行平穩(wěn),標(biāo)定數(shù)據(jù)見表2。
表2 改造后主要指標(biāo)數(shù)據(jù)
從表2可知,改造后,裝置煙氣排放指標(biāo)滿足環(huán)保要求,實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
該項(xiàng)目實(shí)施后,實(shí)現(xiàn)SO2減排700 t/a,煙塵減排50 t/a,煙氣排放指標(biāo)優(yōu)于《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求,改善了周邊環(huán)境空氣質(zhì)量,提高了城鎮(zhèn)環(huán)境質(zhì)量水平,具有顯著社會效益。
(1)吉林石化公司煉油廠Ⅲ催化裂化裝置采用EDV濕法洗滌技術(shù),實(shí)現(xiàn)了催化煙氣減排的目標(biāo),達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),符合環(huán)保要求。出口煙氣中ρ(SO2)≈6 mg/m3,ρ(顆粒物)≈24 mg/m3,優(yōu)于設(shè)計(jì)預(yù)期;
(2)采用EDV濕法洗滌技術(shù)對原裝置改造時(shí),需要考慮系統(tǒng)壓降,對余熱鍋爐進(jìn)行加固改造;
(3)EDV濕法洗滌技術(shù)對主裝置運(yùn)行影響較小,可滿足裝置長周期運(yùn)行要求。
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