炼油火炬及火炬气回收设施运行总结及操作优化

火炬及火炬气回收设施运行总结及系统优化

杨黎峰申元鹏

(中国石油四川石化有限责任公司成都彭州611930)

摘要:本文介绍了中国石油四川石化有限责任公司炼油区火炬及火炬气回收设施工艺流程，总结了首次开车来的运行情况及运行过程中存在问题的改造措施，并对进一步降低运行成本，注重环境保护提出了优化方案。

关键词:火炬；火炬气回收；压缩机；火炬气

火炬及火炬气回收设施是炼化企业储运系统的重要组成部分，它的作用主要有两个方面：一是作为全厂安全生产的最后一道安全屏障，满足各工艺装置开车、停车及事故状态下火炬气安全排放的要求；二是满足各工艺装置在正常生产时安全阀和泄压阀小流量泄漏、计划小修火炬气正常排放以及燃料气、氢气系统过剩时排放气体的回收。据不完全统计，2008年国内炼油企业中，低压瓦斯排放量达到21512t，最高占全厂综合加工损失的22%。因此，开好火炬及火炬气回收设施，回收火炬气作为燃料是炼厂一项重要节能降耗措施。

1 系统概况：

中国石油四川石化炼油区独立配套的火炬及火炬气回收设施分火炬气回收单元、火炬单元。火炬单元根据各装置排放量、排放压力和排放介质不同，分为高压火炬（管网最高压力0.4MPaG）、低压火炬（管网最高压力0.1MPaG）、酸性气火炬系统。各系统分别设置分液罐、水封阀组、水封罐及火炬头等设施。

高、低压火炬设施是为满足炼油区各装置开、停车、事故状态等非正常工况火炬气大量排放时高点安全燃烧的设施；酸性气火炬设施是硫磺回收联合装置专用的酸性气安全泄放措施。火炬气回收是用于满足炼油区多套工艺装置在正常生产时安全阀和泄压阀小流量泄漏、装置生产波动中火炬气正常排放量时回收排放瓦斯气，回收气体经压缩机升压后送催化装置脱硫后并入全厂燃料气管网作为燃料。

1.1 火炬单元

火炬设施为捆绑式共塔架敷设，火炬筒体结构为可拆卸式，火炬总高155m。高、低压火炬（DN1400）和酸性气火炬（DN500）共架安装，同时在塔架上预留一个烃类火炬的安装位置，减少了占地面积，便于集中管理和维护。火炬头设速度密封器、配消烟系统和点火系统。火炬配高空点火器11套，地面点火器1套，长明灯11套；火炬点火系统可在现场操

作也可中控室DCS操作管理。高压、低压及酸性气火炬系统的排放装置及排参数见附表1-1，高、低及酸性气火炬的原则流程见附图1-1~1-3。

图1-1 低压火炬系统流程图

图1-2 高压火炬系统流程图

图1-3酸性气火炬系统流程图

表１-１火炬各工艺排放装置设计参数

火炬系统排放装置

排放管道火炬

管道背压设计流量直径筒体直径火炬头直径

高压火炬渣油加氢

0.4 304491 DN1300 DN1400 DN1400 蜡油加氢

柴油加氢●

气体分馏

对二甲苯芳烃联合

低压火炬常减压

0.1 227656 DN1700 DN1400 DN1400 蜡油加氢

柴油加氢

催化联合

对二甲苯芳烃联合●

芳烃抽提

硫磺回收

艾尔普制氢

酸性气火炬硫磺回收0.05 17969 DN500 DN500 DN500 注：带●为该系统的最大排放装置。

1.2 火炬气回收单元

为最大限度地回收利用炼油区正常生产过程中排放的可燃气体，达到节约能源、降低成本、保护环境的目的，本系统采用气柜-压缩机火炬气回收工艺。

装置或系统由于生产不平衡或其它原因造成的气体泄放（不包括酸性气）由火炬气回收设施进行回收。高、低压两个水封阀组根据实际情况选择回收状态的水封高度，使排放气体压力低于水封压力而高于气柜的操作压力，得以排入气柜通过压缩机回收脱硫后进入全厂燃料气管网。图1-4是火炬气回收设施原则流程。

1.2.1 气柜

气柜是火炬气回收最主要的设备之一，本气柜选用橡胶膜密封干式气柜，容积：20000m3、外直径：34377mm、总高：33900mm、侧板高：28500mm 、储气压力：3KPa 橡胶密封膜:丁氰橡胶+PVC结构。

1.2.2 压缩机

本系统配备三台湿式螺杆式压缩机，吸气能力1800Nm3/h的2台、3600Nm3/h的1台，用于将进入气柜的火炬气输送至脱硫装置脱硫。

高压火炬

高压火炬酸性气火炬至低压火炬头

至高压火炬头至酸性气火炬头

图１-４ 火炬及火炬气回收设施流程图

2 运行情况

２.１火炬排放工艺联锁安全可靠

为保证各工艺装置在事故状态下大量放空时能够安全、及时点燃放空气体，避免火炬气直接对大气无燃烧排放，同时，安全、快速切除火炬气回收设施，确保气柜安全运行，该系统科学合理地设置了火炬排放联锁和火炬气回收联锁。联锁条件及联锁动作关系见表2-1。

表2-1 火炬系统联锁条件及联锁动作关系图

联锁类型

联锁引发条件

联锁值 联锁动作情况

高、低压火炬

高压火炬总管压力 ≥12Kpa 同时进行以下动作：

1、关闭气柜根部入口阀门，切出气柜；

2、打开高、低压水封阀组排水阀门；

3、关闭高、低压水封阀组上水阀门；

4、关闭高、低火炬总管至气柜支线阀门；

5、高、低压火炬点火器分别自动点火两次。

高压火炬总管温度

≥65℃ 高、低压火炬总管流量之和 ≥45000Nm 3

/h 低压火炬总管压力 ≥12Kpa 低压火炬总管温度 ≥65℃ 火炬气回收

气柜高度

≥20.4米 气柜压力

≥4Kpa

＜1Kpa

同时进行以下动作：

1、停火炬气回收在运压缩机；

2、打开压缩机出口返入口阀门。

气柜高度

＜2米

2. 2 点火系统安全可靠

（1）为避免燃料气带液对长明灯、点火器点火影响，燃料气均采用天然气。燃料气线上设置了分液罐，分液罐出口设置了过滤器。通过以上措施，有效避免了介质带液，确保了点火系统安全可靠。

（2）长明灯在建设安装期间没对风门进行合理调试，运行初期长明灯抗风性差，出现