李申章;杨黎峰
【摘 要】文中阐述了中国石油四川石化有限责任公司火炬及火炬气回收设施工艺流程,总结了首次开后的运行情况及运行过程中存在问题.实施了相应的优化改造措施后,降低了火炬气回收设施的运行成本和实现了环境保护优化方案.
【期刊名称】《炼油与化工》
【年(卷),期】2018(029)005
【总页数】4页(P33-36)
【关键词】火炬;火炬气回收;压缩机;运行成本
【作 者】李申章;杨黎峰贴片变压器
【作者单位】中国石油四川石化有限责任公司,成都彭州611930;中国石油四川石化有限责任公司,成都彭州611930
【正文语种】投料机中 文
【中图分类】X74
火炬及火炬气回收设施是炼化企业多余气体处理的重要设备。它的作用主要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；同时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。某国内炼油企业的低压瓦斯排放量达到21 512 t/a，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油厂重要的节能降耗措施。 1 火炬系统概况
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0.4 MPa）、低压火炬（管网最高压力0.1 MPa）、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155 m。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1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。 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，该系统采用气柜-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2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。
（1）气柜
气柜是火炬气回收最主要的设备之一，该气柜选用橡胶膜密封干式气柜，容积：20 000 m3、外直径：34 377 mm、总高：33 900 mm、侧板高：28 500 mm 、储气压力：3 kPa。橡胶密封膜：丁氰橡胶+PVC结构。
（2）压缩机
该系统配备3台湿式螺杆式压缩机，吸气能力1 800 m3/h的2台、3 600 m3/h的1台，用于将进入气柜的火炬气输送至脱硫装置脱硫。
2 运行情况
2.1 火炬排放工艺
公交门
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［1］。
2.2 点火系统
（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，出现频繁熄灭点火。点火器点火寿命约为10万次，点火器安装在150 m火炬塔架上，如出现问题维修环境特殊难度大，给全厂安全生产带来非常大的安全隐患。为解决该问题，全厂开工初期，单独排出工期在150 m塔架上搭设脚手架对长明灯风门进行了调试，保证了长明灯的抗风性。
防护服生产线设备
（3）定期对点火系统进行调试，确保点火系统的功能可靠。要求每周对自动点火、远程手
荧光灯电子镇流器动点火、现场就地点火进行测试，每月对地面爆燃点火进行测试。每次测试情况建立台账管理。
（4）定期对长明灯、高空点火器、地面爆燃点火引火管进行贯通，确保管线畅通，提高点火可靠性。
2.3 火炬头运行
火炬气回收期间，火炬头要有足够量的分子密封介质确保空气不进入火炬筒体，在火炬排放时避免出现闪爆等安全事故。该火炬头的密封介质为氮气，通过限流孔板有效控制了密封介质的量，保证了密封效果。
火炬排放期间，火炬头需及时调整中心管、提升和消烟蒸汽，保证火炬头不超温损坏，燃烧不冒黑烟避免环境二次污染。对蒸汽的管理，一方面加强管路暖管和输水管理，紧急投用不出现水击损坏蒸汽管路及火炬塔架；另一方面，在大量排放期间要求操作人员根据排放量、排放介质、火炬头温度及燃烧情况及时调整三路蒸汽，避免出现超温损坏火炬头，确保火炬头长周期运行［2］。
2.4 凝液外送泵改造
事故状态下排放的火炬气组分较为复杂，其中可能含有重质油、固体催化剂、施工焊渣及铁锈等，在排放过程中带入分液罐。分液罐凝液外送泵选型为磁力泵，生产过程中发现磁力泵故障较为频繁，主要原因为输送介质清洁度不能满足磁力泵需要。经与设计单位沟通，计划更改为对介质适应能力更强的离心泵，确保火炬事故带液排放时能及时外送凝液，不出现下火雨损坏火炬。
2.5 酸性气火炬系统改造
运行初期，酸性气连续排放期间，火炬现场恶臭气体浓度较高，出现环境污染事件。现场检测分析恶臭气体组成主要为H2S、NH3，酸性气火炬水封罐溢流水夹带的H2S、NH3从溢流管破虹吸口、含硫污水池溢出。后经设计改造，解决了该问题。
改造前酸性气火炬排放期间，水封罐溢流水夹带的H2S、NH3从破虹吸口及含硫污水池泄漏至大气，导致现场恶臭，出现环境污染［3］。改造前的流程见图1。
图1 火炬系统改造前的流程
改造方案：
（1）将破虹吸口的气体引入酸性气水封罐内形成密闭系统，避免恶臭气体通过充破虹吸口直接溢出排向大气。
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