石化公司火炬氣回收氣柜項目總體試車方案(21頁).doc
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2024-01-09
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1、火炬氣回收氣柜項目總體試車方案石油化工股份有限公司煉油化工部編目 錄一、 工程概況二、 編制依據和編制原則三、 試車的指導思想和應達到的標準四、 試車應具備的條件五、 試車的組織和指揮系統六、 試車原料和產品去向及進度安排七、 火炬氣回收氣柜項目試車物料平衡情況八、 燃料動力平衡九、 環境保護十、 安全技術和工業衛生十一、試車難點和對策十二、經濟效益預測十三、其它需要說明和解決的問題 一、工程概況: 1、裝置規模 XX石化火炬氣回收氣柜建設項目是1#乙烯、2#乙烯、2#芳烴、焦化和渣油聯合裝置、塑料部聚烯烴(PP)五套火炬系統火炬氣新建集中回收設施,以及為滿足火炬氣回收目的而進行的火炬系統改造2、。主要包括:30000M3火炬氣回收干式氣柜一座、3臺螺桿式壓縮機、每套裝置火炬各增設水封閥一座、火炬氣回收氣柜消防水泵房改造、氣柜區域新建儀表控制室、變配電室、壓縮機棚等。 XX石化火炬氣回收氣柜項目由XX石化工程建設公司負責工程設計。項目于2002年完成可行性研究報告,2002年11月完成初步設計,2003年6月完成施工圖設計。工程計劃于2003年8月完成。 火炬氣回收氣柜設施位于煉化部1#儲運區二車間東北角,其北面為南隨塘河路,東靠衛五路,南側為1#儲運區二車間渣油罐區,西側為1#儲運區二車間消防水池及泵房,總占地面積約為7932m2。2、工藝流程石化企業的火炬設施是保證裝置正常生產,處3、理裝置開車、停車、事故狀態和正常運行過程中排放的火炬氣的必要設施。為了最大限度地回收和利用裝置正常生產過程中排放的火炬氣,達到節約能源,降低成本,保護環境的目的,本次設計采用“氣柜壓縮機”火炬氣回收工藝。為了確保生產排放的安全,各火炬區域設置了水封罐,作為火炬氣的隔離。裝置正常生產時排放的火炬氣不會沖破水封罐的水封,而是經過火炬回收支線進入氣柜前的分液罐,經氣、液分離后進入氣柜,穩定后氣柜中的火炬氣再經消音器、過濾器、進口膨脹節進入壓縮機壓縮后送入燃料氣管網。為了適應回收火炬氣量的變化,共設置三臺螺桿式壓縮機,在正常情況下兩臺壓縮機并聯操作運行,另一臺備用。回收量較大時,也可三臺壓縮機同時運行4、,以適應火炬氣排放的需要,如果回收較小,也可以一臺壓縮機運行。每臺螺桿式壓縮機的流量約3600Nm3/h,排氣壓力0.7Mpa。氣柜是該項目的主要設備之一。目前煉油廠使用的氣柜有濕式氣柜和干式氣柜兩種不同結構形式。經調研認證,橡膠膜密封干式氣柜較濕式氣柜具有性能優越、結構合理、使用壽命長、操作維修方便等顯著的優點,故本項目選用橡膠膜密封干式氣柜,容積30000M3。二、編制依據和編制原則1、編制依據 中國石油化工總公司建設項目生產準備與試車規定(一九九八年三月)。 已批準的有關基礎設計、詳細設計文件、技術附件。 股份公司、煉化部關于該工程建設的有關指示精神。2、編制原則 (1)堅持貫徹“單機試5、車要早、吹掃氣密要嚴、聯動試車要全、投料試車要穩”的原則。(2)發揮和依托老設施的原則。(3)本著先一般后重點、公用工程及輔助系統先投運試車的原則。 三、試車的指導思想和應達到的標準 1、試車的指導思想: 認真貫徹股份公司、煉化部有關試車的各項要求,堅持以人為本,各環節做到落實、分工負責、任務具體、統籌網絡、統一指揮,實行“制定方案要細,單機試車要早、靜設備管道吹掃要嚴,聯動試車要全,投料試車要穩”的方針,高質量、高水平、低消耗、安全穩妥地試車。 2、試車應達到的標準: (1)、投料試車主要控制點正點到達,連續穩定運行,一次投料試車成功。 (2)、無重大設備、操作、火災、人身傷亡、環保事故。 6、(3)、安全、環保、消防和工業衛生做到“三同時”,監測指標符合標準。 (4)、嚴格管理,做到各項工作有章可循、有案可查、降低各類消耗,以取得較佳的經濟效益。 四、試車應具備的條件 1、工程中間交接完成,工程質量合格、遺留問題已經整改完畢,達到工完場地清。 2、聯動試車完成,儀表調試、聯鎖調校已完成,DCS組態完成,設備已處于備用狀態。 3、系統吹掃、清洗、氣密完成,設備位號和管道介質名稱、流向標志齊全。4、人員培訓完成,經考核合格符合上崗操作條件。5、公用工程的供電、蒸汽、供氮、供風、供水、排水等已運行正常。 6、操作記錄等工藝臺帳已齊備。 7、開車方案、工藝卡片(暫定)、崗位操作法、工藝技術7、規程、安全技術規程及各種運行規程等基礎資料已分發到崗位,事故處理預案已經制訂并落實。 8、潤滑油(脂)、備品備件準備齊全。 9、安全、消防、急救系統已完善。 10、通訊聯絡系統運行可靠。 11、試車指導人員已到場,試車方案得到煉化部技術部門的確認。 12、保運工作已經落實:保運隊伍已經組成、人員佩帶標志上崗;設備、工器具齊全;保運人員實行24小時值班。 五、試車的組織和指揮系統 為確保試車的一次成功,必須建立強有力的指揮組織機構。為此成立了試車領導小組,并相應成立了生產技術、安全環保、設備動力等專業小組,統一協調試方案的執行。1、儲運分公司氣柜項目試車領導小組組長:譚海麟副組長:邵智憲 施新華8、 王 波 組 員:王為民 錢志安 童南仁 陳華平2、下設工作小組(生產技術組、設備安裝組、安全技術組)生產技術組組 長:蔣建敏副組長:劉金龍 王文彬組 員:王麗群 王明倫 顧興平 季文榮 馮 軍 朱霽捷 倪麗秋 方引華設備安裝組組 長:蔣建新副組長:楊沈嶸組 員:周德榮 蘇衛國 奚晨飛 湯竹安 杜敏華 徐國法 陸 星安全技術組組長:曹建初組員:潘國防 陳覺星 葉鑫堯六、試車原料和產品去向及進度安排1、 原料來源和產品去向本次試車接入1#乙烯、1#煉油火炬氣,其組份大致如下:氣體名稱1#乙烯火炬組分渣油火炬組分設計五套火炬平均組分氫氣27.5147.5910619.63976甲烷27.5514.9、9047526.82248乙烷5.446.067952.843171乙烯21.821.62435812.53871丙烷0.653.0639672.945448丙烯6.682.169012.943138環丙烷0.0002異丁烷0.060.1439610.235812正丁烷0.170.7989830.242773丙二烯0.080.6646190.173501乙炔0.220.057116反丁烯0.230.0911750.085905丁烯-11.040.1607560.352574異丁烯0.610.1415610.178599順丁烯0.210.0671820.067092丁二烯-1,32.160.3010、95160.52375丙炔0.120.1199670.047875其它1.757.0598540.732871碳五0.6526220.499711氮氣1.4812.0687226.59852氧氣0.165988一氧化碳0.0016二氧化碳0.0016硫化氫2.32.3002.300分子量18.66322.9152、 炬氣回收系統操作工藝條件一覽表氣柜系統工藝控制指標:氣柜型式: 干式氣柜氣柜容積: 30000m3儲存介質: 火炬回收氣掃線介質: 氮氣正常值 報警值聯鎖值氣柜上限(m): 23.5 23.5 24.5氣柜下限(m): 3.5 3.5 2.5活塞行程(m): 2.524.5活塞運行11、速度(m/min): 5 水封罐水封液位(mmH2O): 1#乙烯:650 1#煉油:600 2#煉油:650 2#乙烯:650 2#芳烴:650 火炬放空氣體溫度(): 60 60 65火炬放空氣體壓力(Mpa): 0.1(A) 0.1 0.09壓縮機排氣壓力(Mpa): 0.72 (G) 0.72 0.75壓縮機排氣溫度(): 85 85 90潤滑油總管壓力(Mpa): 0.2 0.2 0.15潤滑油油箱溫度(): 22 22潤滑油總管溫度(): 2255 22(L)55(H)密封油總管壓力(Mpa): 0.3 0.3 0.2密封油油箱溫度(): 22 22密封油總管溫度(): 2255 12、22(L)55(H)推力軸承溫度(): 7575 80排氣端徑向軸承溫度(): 70 70 75進氣端徑向軸承溫度(): 70 70 75潤滑油油箱液位(mm): 200400 密封油油箱液位(mm): 200400 分離器S-1/5/9液位(mm):200700 200700 動力指標:正常值報警值 聯鎖值凈化風壓力(Mpa):0.42 0.42 0.4壓力(Mpa): 1.8循環水壓力(Mpa): 0.26 0.26 0.25壓縮機密封氣(Mpa): 0.8 3、 回收氣質量分析情況 回收氣質量分析由質檢中心負責,在氣柜進口和壓縮機出口設取樣點,分析頻率初定為二日一次。分析項目為組分分析,13、重點在H2S。 試車階段根據需要相應增加分析頻率。4、 試車進度安排 火炬氣回收氣柜項目試車共分三個階段: 第一階段:操作人員的培訓及該工程項目的中間交接,主要是組織人員配合施工單位做好完整性檢查,新增設備及配管的吹掃置換,新增設備的單機試運轉等。時間:2003年8月20日前。 第二階段為生產準備階段:主要是進行系統氣密、氮氣置換、實氣置換工作。時間:2003年8月20日9月10日。管線吹掃按吹掃方案實施。 第三階段投料試車階段:1#乙烯、1#煉油火炬氣并網進氣柜,壓縮機投用,向燃料氣管網送氣。時間:2003年9月中旬。氣柜投用及壓縮機開車按氣柜及壓縮機開停車方案實施。七、火炬氣回收氣柜項目試14、車物料平衡情況。1、預計回收氣量情況由于目前受生產條件限制,本次新建氣柜投用只回收1#乙烯、1#煉油火炬排放的火炬氣。2#芳烴待本次大修結束開車后再并入火炬氣回收系統,2#乙烯目前還沒有條件并網,PP火炬暫時沒安排并網。試生產階段預計回收氣量2 t/h。附表: 預計回收氣量(以目前火炬實際經常排放量估算)序號第一階段(試生產)第二階段(全部回收)回收火炬預計回收量回收火炬預計回收量11#乙烯0.8t/h1#乙烯0.8t/h21#煉油1.2t/h1#煉油1.2t/h32#芳烴0.4t/h42#乙烯3.2t/h5PP火炬1.2t/h合計2 t/h6.8 t/h設計回收氣并網點有二個,一是回收氣柜東15、側衛五路DN250干氣管線,另一路是氣柜西側大堤路DN300干氣管線。目前東側衛五路DN250干氣管線已連通。西側大堤路DN300干氣管線連通將在今年下半年2#煉油裝置停車檢修時開頭子。本次試車回收火炬氣并網后主要供煉化部東區使用,涉及裝置主要是1#乙烯、2#芳烴。根據2002年統計1#乙烯、2#芳烴燃料系統補充LPG的量約2.5t/h。本次火炬氣回收項目試生產回收氣量約2 t/h并入燃料氣管網,可以頂出1.8t/h左右的LPG。需要說明以上回收氣量只是初步估算,由于火炬氣排放的不確定因數較大,排量變化很大,具體回收和并網數量待試車后摸索統計。2、氣柜回收氣投用后煉化部燃料氣管網運行措施1)、16、一旦火炬氣并網,要求東區1#乙烯、2#芳烴減少LPG蒸發量,多用管網干氣。2#芳烴大修期間部分回收氣將通過管網到2#乙烯,故要求2#乙烯也應多用管網干氣,減少LPG用量。2)、如果火炬氣氣柜回收系統一旦發生緊急狀況(包括各回收氣支管、總管閥門關閉;氣柜本體發生緊急狀況,壓縮機發生緊急狀況)調度應及時通知各用戶減少干氣管網用氣量,同時調整部分裝置用LPG作燃料來代替以平衡總管網的用氣量。 3)、根據原設計意圖,煉化部“氣柜壓縮機”火炬氣集中回收系統和目前已有的無氣柜壓縮機在線回收系統同時運行。由于火炬氣排放的不確定因素較多,如果現有回收裝置火炬氣排放量很小,氣柜壓縮機負荷低,可考慮停開部分在線無17、氣柜壓縮機,以節約能耗。 八、燃料動力平衡氣柜項目公用工程消耗情況1、 工業水:用水引自外部工業水管網,用量很少約8t/h(間隙)2、 循環水:引自2#乙烯循環水場,管徑DN300,回水回2#乙烯新區冷卻塔。單臺壓縮機用水60 t/h。最大用水180 t/h。3、 儀表風:外部管網引入,設計間隙用量100Nm3/h。4、 氮氣:外部管網引入,主要用于壓縮機氮封,設計用量50Nm3/h。另外裝置開停車時吹掃要用氮氣5、 電:二路6KV電源由2#芳烴35KV總降母線引出,界區設6KV/0.38KV變配電所。設計最大用電量1283.47KW/h。 九、環境保護本工程投產可最大限度地將裝置正常生產過程18、中或開停工、事故狀態排放入火炬燒掉的可燃氣體回收作燃料,可回收大量資源,降低物耗和能耗。在回收可燃氣體的同時,可大量減少由于火炬燃燒排放的煙氣,可明顯減少對環境的污染。本裝置改造后正常生產過程中排放的廢物有廢水及設備產生的工業噪聲,無廢氣、廢渣排放 1、 廢水 本工程投產后生產過程產生廢水量極少,主要是火炬區域水封罐間斷排水,排放量313t/h,排入現有含油污水處理系統。另一部分為生活污水,排入市政污水管網送水質凈化廠統一處理。2、廢氣裝置正常操作下不會有廢氣排放。只有閥門泄漏造成的無組織排放,主要污染物是烴類氣體,而且泄漏量少。3、廢渣本工程投產后沒有廢渣產生。4、噪聲本工程的噪聲源主要來自19、壓縮機和機泵,預計壓縮機的噪聲8891dBA。5、綠化與環境監測環境監測依托XX石化股份有限公司環境監測站和監測人員及監測設施,主要監測儲罐附近大氣中烯烴濃度。6、其它 本工程產生污染物較少,基本依托XX石化股份有限公司的現有設施來落實三廢治理(如火炬系統及水質凈化廠)投產后對當地環境不會造成污染。 十、安全技術和工業衛生 1、試車安全指導原則2、“試車指導原則”前提:為保證試車及試車進入正常運行后符合職業衛生的要求、保護員工在試車和生產過程中的安全與健康、保護國家財產在試車過程中免遭損害和破壞、達到“安全第一,預防為主”以及不留隱患的目的,制訂“試車安全指導原則”。3、“試車安全指導原則”的20、依據:1)、中石化(1994)安字331號文“關于印發中國石化總公司生產性建設項目職業安全衛生監督管理規定的通知”及“中國石化總公司生產性建設項目職業安全衛生監督管理規定”。2)、國家勞動部勞字(1988)48號文“頒發關于生產性建設工程項目職業安全衛生監督的暫行規定的通知”及附件“關于生產性建設工程項目職業安全衛生監察的暫行規定”。3)、XX市勞動局建設委員會滬勞保發(89)50號文“關于頒發XX市實施細則的通知”及“XX市生產性建設工程項目職業安全衛生監察的暫行規定實施細則”。4)、中石化職業安全衛生管理制度第三篇安全監督制度“三、生產性建設工程項目職業安全衛生監察工作制度”。4、為確保試21、車任務完成,必須認真貫徹落實各項規章制度,明確各級安全生產責任制。安全生產責任制制訂并落實到人,責任清楚。5、建立健全車間各項安全管理制度、操作規程和關鍵生產裝置安全防范措施。6、牢固樹立“安全第一,預防為主”的思想,參加試車的全體員工認真學習,熟練掌握安全操作規程。7、針對火炬氣回收氣柜項目生產中易燃易爆和涉及各裝置火炬系統安全排放的特殊要求,所以在試車過程中,自始至終提高安全意識,嚴格認真地做好各項工作。確保改造后開車一次成功,做到“六不開車”,具體內容如下:開車方案不落實不開車。開車條件不具備不開車。開車程序不清楚不開車。開車指揮不在場不開車。各項安全衛生設施沒投入使用不開車。有了問題不22、及時解決不開車。 8、試車安全組負責監督檢查,開車前各項安全指導原則的落實,做到:不發生一次違章、不發生人身傷害事故、不發生火災、爆炸及污染事故、不發生操作事故,確保試車一次成功。 9、試車必須具備的安全條件 1)、試車方案齊全,安全防護監督要點明確,并用大字報形式貼在操作室墻上,使參加試車的全體員工明確自己的任務和責任。尤其對設計修改部分的情況應明確標出,做到人人掌握。 2)、消防設施完好,器材配備符合規定,位置恰當。將施工中的臨時設施,如:腳手架、臨時電源拆除、施工垃圾、余料撤離現場,做到工完料盡場地清。保證道路暢通,水量、水壓能滿足消防要求的同時,搞一次消防滅火、搶險、氣防的演習。 4)23、通訊系統投入使用后,優先保證生產指揮系統、消防系統和安全防護系統的暢通。 5)、儀表聯鎖、火災報警系統、可燃氣體檢測系統和其他儀表調校并出合格書驗收合格投入使用。 6)、裝置防雷、防靜電設施符合規范,數據測試合格投入使用。 7)、上崗員工已進行安全技術知識培訓考核;經各主管部門考核合格后持證上崗;試車員工勞保著裝符合要求。 8)、電纜溝在進入裝置、廠房、變配電間、儀表控制室、生活設施時,用砂子和其它材料封死。 9)、重點部位設置警戒線。 10)、安全制度已經公布執行。 10、試車的安全衛生防護 1)、安全聯鎖系統 為了裝置安全穩定運行,設置的聯鎖系統必須要求投用,并有聯鎖投用登記確認手續。 24、2)、緊急排放系統 當裝置出現異常和發生緊急情況時,按操作法處理。 3)、報警、檢測系統 在裝置操作壓力、溫度、流量、液位超標時,發出報警信號,操作人員及時確認報警部位并處理。 4)、泄壓、防爆、防塵系統 安全泄壓保護系統包括安全閥、壓力控制閥、緊急放散閥等設施要檢查確認狀態正確,以防止機泵設備、管線超壓、泄漏、憋壓、爆炸以及火災事故的發生。 5)、消防系統 在干式氣柜四周設置3門固定遙控高架水炮,壓縮機附近設消火栓。另設一定數量的手提式和推車式干粉滅火器,控制室內設CO2滅火器,用于撲救初期火災。 6)、安全重點措施 安全監督的重點部位: a、壓縮機 b、氣罐區 c、DCS控制室 防范事故措25、施:a、設有一定數量的可燃性氣體檢測探頭、火災手動按紐及擴音對講系統。b、操作人員掌握緊急狀態下(停水、停汽、停電)停車的技能。c、事故通訊、事故照明處于良好備用狀態。d、嚴格執行機動車輛十大禁令,禁止機動車輛在裝置區通行。e、保鏢保運人員上崗,實行24小時跟蹤。11、安全衛生防范措施 (1)、根據規范按火災危險類別劃定的危險區設防,儲罐區和裝置區均屬甲類,并按此根據規范進行電氣及儀表系統設備選型。(2)、根據規范進行平面布置,防火間距符合規范要求。(3)、本設施在氣柜、壓縮機等設備、法蘭、閥門易泄漏場所設置氣體探測報警儀進行監測;并設置火災報警設施。 (4)、氣柜區域儲罐、管道、設備、建筑物26、采取必要的防靜電,防雷設施。 (5)、設施界區內設有兩個出口,控制室、值班室設有火警專線電話和調度電話,確保緊急情況下消防車、救護車、通訊的暢通。 (6)、配備供操作人員在必要時使用的防毒面具,防護服等個人勞防用品,加強個人保護。 (7)、采用DCS控制,確保操作安全。 (8)、為確保自動控制系統及消防系統安全正常運行,采用回路供電,并為儀表設置不間斷電源(UPS)。 (9)、選用低噪聲的機泵設備,并對噪聲超過標準的設備設有適當的隔聲措施。(10)、設施內的壓力容器均應按照技術監督局對壓力容器的要求,進行檢驗和驗收。所有壓力容器在使用前應根據壓力容器安全監察機構頒布的規定進行申請登記取證后,才27、能投入使用和運行。十一、試車難點和對策1、火炬氣回收系統流程不復雜但聯鎖較多涉及到水封罐、氣柜、壓縮機等。由于涉及到各裝置火炬氣的安全排放和回收;同時火炬氣含氫氣及各種組分碳氫化合物,具有易燃易爆的特性,因此對于自控系統的可靠性、安全性要求較高。對策:加強操作工DCS的培訓2、儲運區對于較大型壓縮機和大型干式氣柜的操作都是第一次,缺乏經驗和認識。對策:請有關壓縮機設備專家指導試車。十二、經濟效益預測按照北京院初步設計回收量以6.4萬噸/年(8噸/小時)考慮。燃料氣單價以1000元/噸(股份公司內供甲烷氫燃料單價)計算。年收入為6.4萬噸/年*1000元/噸=6400萬元。成本分析:序號項目單耗28、(小時)價格年費用1電(度)12830.53(元/度)544萬2循環水(噸)1800.40(元/噸)57.6萬3氮氣(Nm3)500.64(元/Nm3)26.6萬4儀表風(Nm3)200.2(元/Nm3)3.2萬合計628.4萬如果不計算人員工資費用、設備折舊及大修費、管理費用,氣柜項目經濟效益=6400-628=5772萬元/年。目前試運行以2噸/小時計算年效益為1443萬元/年。十三、其它需要說明和解決的問題1、生產準備備件不足,需要公司幫助解決落實費用。2、火炬氣回收氣柜項目建成投用后,各火炬仍作為生產裝置緊急排放通道,點火系統的可靠性是裝置及火炬回收系統安全的保證。為安全起見,在本次氣29、柜回收試運行中暫不考慮熄滅1#乙烯、1#煉油火炬的長明燈,待運行一段時間裝置運行穩定后再考慮是否停長明燈。在這段時間里要完善自動點火系統的設置,制訂好完整的安全的操作程序。3、部分火炬(如渣油火炬)排放氣中H2S含量較高,可能會給回收燃料氣的用氣設備帶來腐蝕問題。是否上回收氣脫硫設施,視下一步回收氣質量再定。4、目前火炬排放及回收系統管理劃分及系統設置存在弊端。按原設計思路,各裝置火炬區新增水封罐及回收支線壓力流量溫度信號及聯鎖分別接到各裝置中控室和氣柜控制室,裝置控制室主控,氣柜控制室可視。這一方案優點在于保留裝置對各自火炬區域設備儀表(包括新增水封罐)的管理。由于目前自動點火系統在各自裝置中控室,新增水封罐閥門控制及其它儀表監控信號也在該控制室,整個排放系統控制一目了覽。后來由于壓縮投資新增水封罐及回收支線壓力流量溫度信號及聯鎖只接到氣柜控制室(氣柜控制室同各裝置控制室只設一根點火信號電纜供自動點火)。由于這一設計儲運區必須參與原屬裝置管的火炬區域的設備運行管理,打亂了原有管理模式。按目前方式,各裝置控制室無法知曉水封罐的動作狀況,這可能會使排放系統造成被動。而氣柜控制室無法知曉目前自動點火系統動作狀況。