榆林炼油厂渣油催化裂化的清洁生产(共5页)

精选优质文档-倾情为你奉上榆林炼油厂渣油催化裂化的清洁生产魏锦荣 (延长石油集团榆林炼油厂催化车间 陕西 靖边)摘 要: 本文分析了榆林炼油厂常压渣油催化裂化(采用MIP技术)生产中的主要污染源, 阐述了清洁生产的重要性和紧迫性,介绍了该厂的技术优势,还特别分析了该厂目前清洁生产中存在的缺陷及部分技改措施,并提出了未来发展的改进方向,具有现实的参考意义关键字: 催化裂化,清洁生产,环境保护,MIP降烯烃,改进方向专心-专注-专业 清洁生产是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中，以期减少对人类和环境的风险。从本质上来说，清洁生产就是对生产过程与产品采取整体预防的环境策略，减少或者消除它们对人类及环境的可能危害，同时充分满足人类的需要，使社会经济效益最大化的一种生产模式。我国催化裂化汽油约占成品汽油的80%,催化柴油约占成品柴油的1/3,然而由于催化裂化生产的原料中含有较多的硫、氮、氧等非烃类物质，在生产过程中将转移到产品、催化剂、工艺废水中，有的随烟气和催化剂粉尘排放到周围环境中，造成污染；此外，大功率运转机械及气体防空等，又会造成严重的噪声污染。因此，催化裂化面对的环保压力很大，进而对我们实施清洁生产来说也是一个严峻的考验和挑战。延长石油集团榆林炼油厂180万吨/年催化裂化装置于2011年6月22日试运投产，装置包括主风机组、反应再生、分馏、吸收稳定、气压机组、烟机余热锅炉、汽油脱硫醇、液化气脱硫及溶剂再生等单元，配套设施有硫磺回收、酸性气焚烧炉、酸洗水汽提及污水处理系统等。为了有效降低污染，我厂摒弃“先污染，后治理”的末端治理模式，立足源头控制，积极实施生产的全过程控制，最大限度的削减污染物的产生和排放，取得了显著的经济效益和环境效益。1. 装置的主要污染源1.1废液 （1）含硫污水 装置内分馏塔顶油气分离器、气压机出口油气分离器、稳定塔顶回流罐和溶剂再生等产生含硫污水，其中硫主要以H2S、RSSR、RSOH、噻吩等形式存在。 （2）含油污水 机泵排水、油品采样冷却排水、清洗设备和厂房排水，主要是汽、柴油和润滑油的轻微排放。 （3）含盐污水 余热锅炉及产汽系统（主要指外取热、油浆蒸汽发生器汽包）的排污水，主要盐分为Na3PO4、CaCO3、MgCO3等。 （4）污油分为清污油和重污油，主要来源于停工时设备排净、管线吹扫等。1.2废气 正常生产时，从烟囱排出m3n/h的再生烟气，其中含有少量的CO、SOx、NOx、粉尘等有害物质；还有部分的放空油气和乏汽。1.3废渣 为了维持催化剂平衡活性，需要定期卸出少量催化剂，但已经证明除了产生的粉尘污染外，该催化剂对环境无害；产品精制单元中汽油脱硫醇过程中会产生碱渣，对环境的破坏性很大。1.4噪声 主风机组、气压机组、油泵、空冷风机、调节阀、各种临时放空及持久放空（除氧器放空蒸汽）产生的噪声污染十分严重，超过了90分贝。表1 榆林炼油厂催化装置污染源汇总表排放介质污染源排放方式排放量有害成分再生烟气烟囱连续m3n/hCO、SOx、NOx等含硫污水分馏、稳定连续25t/hH2S、COD等含油污水冲洗、采样等间断烃类含盐污水汽包连续5t/h无机盐等污油采样间断烃类废催化剂再生器间断1259t/a废碱渣汽油脱硫醇间断有机碱液噪声机泵、放空等持续2.MIP工艺技术在清洁生产中的优势榆林炼油厂180万吨/年催化裂化装置采用洛阳石科院设计的MIP工艺，该工艺将提升管反应器分成2个反应区。第一个反应区采用高温、高剂油比、短接触时间，其苛刻度要高于催化裂化反应，在短时间内使重质原料油裂化成烯烃，并减少低辛烷值的正构烷烃组分和环烷烃组分。第二反应区为具有一定高度的扩径提升管，待生催化剂从反应沉降器循环一部分回到第二反应区，与通人的冷却介质(例如粗汽油)混合以降低反应温度、延长反时间，抑制二次裂化反应，增加异构化和选择性氢转移反应，部分烯烃裂解为丙烯，从而有利于异构烷烃和芳烃的生成，弥补因烯烃减少导致的辛烷值损失，最终使汽油中的烯烃含量降低，而汽油RON基本不变，MON略有提高。 MIP工艺目前已在高桥、安庆、镇海、九江、黑龙江等10余家石化企业进行工业应用。应用结果表明，该工艺可使汽油烯烃下降1018个百分点，辛烷值基本不变或略有增加，汽油的硫含量相对下降了15%20%，诱导期显著增加，汽油质量明显好于常规的提升管反应器。 榆林炼油厂采用MIP工艺技术，生产的汽油品质如下表2所示，烯烃含量平均为28.12mg/L符合国家的燃油规范。表2 榆林炼油厂正常生产时的汽油品质生产日期烯烃含量芳香烃含量苯含量蒸汽压（稳汽）2011.9.2032.814.50.065.32011.9.2227.214.20.056.52011.9.262714.60.0792011.9.272417.30.048.411.10.12714.60.3172.311.10.927.215.60.071.711.11.130.815.30.375.811.12.128.414.10.575.612.01.128.714.60.3878 平均值28.1214.980.1669.183.采取的清洁生产措施及效果3.1添加助剂 金属钝化剂的使用可有效地减轻重金属对催化剂的毒害，而使催化剂不失去活性和选择性，进而保证较好的产品分布，还可以减轻硫化物对产品质量的影响。 油浆阻垢剂的应用能阻止油料中的腐蚀产物、盐类和杂质颗粒的聚集沉积，减少无机垢的生成，减少对后续加工工艺和产品性质的不良影响。 铂一氧化碳助燃剂可减少一氧化碳对大气的污染，还可以提高催化剂的氢转移性能，进而降低汽油细烯烃含量，延长诱导期。 高效除氧剂的应用不仅提高了对除盐水的除氧效果，还进一步降低了除氧水对设备的电化学腐蚀，此外，还减少了无机盐及积垢的生成，使得污水排放达标。3.2再生烟气余热回收系统 催化裂化的再生烟气还有大量的热能，本装置利用烟机回收了大部分热能用于发电和带动主风机，大大的降低了能耗，提高了经济效益。此外，高温烟气经余热锅炉回收热能产生蒸汽，用于驱动汽轮机，经济效益显著。3.3汽油脱硫醇技术 催化产的稳定汽油采用美国Merichem公司的纤维膜接触器脱硫专利技术，脱除催化汽油中的大部分硫醇性硫（不大于10PPm），从而保证了燃料的质量，降低对大气的污染。3.4液化气脱硫 采用氨法脱硫工艺，利用复合型甲基二乙醇胺MDEA溶剂，脱除液化气中的大部分硫化氢（不大于343ppm）。3.5硫磺回收 联合三车间干气脱硫及硫磺回收装置，脱除催化来干气中的大部分硫化氢，得净化干气（不大于0.5ppm），再采用美国的Lo-CAT工艺，回收硫磺。3.6酸性水汽提 榆炼联合二车间60吨每时酸性水汽提装置，采用单塔低压汽提工艺，即在低压下采用单塔处理酸性水。各装置来的酸性水经脱气、除油后，进入汽提塔的顶部，塔底用1.0MPa蒸汽加热汽提，酸性水中的H2S、NH3被汽提，塔顶酸性气经冷凝、分液后，凝液作为冷回流全回流回塔，酸性气送至酸性气焚烧炉焚烧，塔底得到合格的净化水，净化水质满足污水处理厂进水水质的要求。3.7污水处理 催化裂化产生的含硫污水、酸性水、含盐污水、锅炉废水及明沟污油水，采用隔栅、调节罐、隔油、一级气浮、二级气浮、生物膜法、生物好氧、沉淀、BAF等工艺流程，除去污染物，达到国家排放标准二类一级后直接排入氧化塘。3.8噪声防治 各放空蒸汽均设有消音器，各油泵的电机均选用YB系列电机，符合SH3024-95的国家噪音标准。4.装置目存在的缺陷及应对措施4.1分馏塔底温度控制不灵活 装置原始设计油浆上返塔管径为DN300, 流量设计为500t/h。油浆下返塔管径为DN250，流量设计为250t/h。加工量为220t/h时，油浆上返塔流量为260t/h，下返塔流量为250t/h，返塔温度为300,液相温度为346，油浆下返塔调节阀已经全开，是分馏塔底温度高而没有调节余地，若较低油浆返塔温度，则保证分馏塔底气相温度正常的情况下，油浆上返塔流量将会降低，使分馏塔脱过热及催化剂的洗涤效果变差，严重影响装置的长周期运行，所以大修期间将油浆下返塔管线直接接至油浆蒸汽发生器E1209ABC之后，有效地降低了油浆下返塔温度，使油浆下返塔流量降低，确保分馏塔底温度调节灵活。此外，还可以有效防止分馏塔底结焦和催化剂的洗涤效果。 4.2空气预热器积灰严重 空气预热器的换热效果差，降低了加热炉的热效率，这就严重增加了风机的负荷和瓦斯的耗量。大修期间在预热器上部增设12台激波吹灰器，换热效果有所改善。但是，此次技改没有考虑到催化剂粉尘的沉积问题，而将吹灰器安装在预热器的上部，吹灰效果也不是很好，如果能将吹灰器安装在预热器的下方，吹灰效果会更好，换热效果也会加强，这样进入加热炉的空气温度升高，会有效地提高加热炉的热效率，进而降低。4.4降压孔板压降过大 三选出口至降压孔板烟气压降过大，导致这段管线限速过大，严重冲刷了内表面的耐磨衬里，运行过程中，管线超温可达600摄氏度，造成了严重的的安全隐患。2012年大修中堵了部分孔板，旨在减小这段管线内烟气的线速。检修后，此段管线再未出现超温现象，不仅降低了热量的浪费，还延长了管线的使用寿命。4.5中压蒸汽品质差 装置试运行期间，除氧水溶解氧超标（2.4mg/L），仔细检查发现除盐水进口与凝结水进口接反，导致除盐水没有经过旋膜层除氧。由于除氧水不合格，中压蒸汽质量不合格，进而影响了四机组汽轮机和气压机汽轮机的运行效率，其中气压机汽轮机由于结构严重被迫停机检修一次（停机三天大致损失达1000万元人民币）。检修技改后，除氧水溶解氧合格，蒸汽品质改善，两汽轮机运行效率一直良好。5.存在不足及改进意见5.1除氧器乏汽放空的回收由于催化裂化余热巨大，所以需要大量的除氧水来生产蒸汽，那么大量的除氧器乏汽及定排和连排乏汽的直接排放就造成了能源的浪费。建议采用以下工艺回收： a.用化学软化补充水(常温)作为工作水，经过抽吸动力头(射水抽汽器)的作用，将除氧器排汽冷凝成水,补充水被加热.热水进入气液分离装置，被分离的氧气经过排除装置自动排出，工作水在液位控制器的作用下,经过升压泵打到除氧器进水总管中。 b.用真空泵将除氧器排汽抽入表面式排气冷凝器(新增设备)，使用凝结水泵出口水进行换热，温度升高后回凝结水给水箱。除氧器排汽冷凝后进入汽液分离罐进行二次分离，除氧水经过U型水封后进入凝结水泵入口。如石家庄化纤公司加氢车间采用闭式凝液回收技术，成功的将低压凝液回收，使其在罐内闪蒸后将闪蒸汽回收再利用，同时停掉了闪蒸汽外排所使用的冷却水，有效地降低了能源的浪费，提高了资源利用率。 5.2汽油精制后携带碱液问题 汽油脱硫醇后有带碱液的情况发生，根据运行参数显示：当汽油沉降罐界位小40%后，界位通常呈直线下降趋势。大修期间打开容器检查发现，汽油碱洗沉降罐的汽油碱液隔栅下部边缘有腐烂现象；初步推断：当界位低于40%时，下部隔栅的腐烂处无法达到汽油和碱液分离的目的，致使汽油携带大量碱液。 建议下次大修更换隔栅，运行期间要时刻保证界位大于40%，以防汽油大量带碱液，减少产品的污染。 5结语 榆林炼油厂催化裂化清洁生产处于国内领先行列，但还存在不少问题，需要各界人士共同努力改进。参考文献：1.榆林炼油厂180万吨/年催化裂化装置操作规程；2.催化裂化装置技术问答马伯文.中国石化出版社；3.流化催化裂化梁凤印.中国石化出版社4.重油催化裂化的清洁生产韩祥峰.中国石化济南分公司