火炬气在线回收项目总体试车方案(修订稿).docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第13页 共13页火炬气在线回收项目总体试车方案上海石油化工股份有限公司储运部编2008年11月目 录一、 工程概况二、 编制依据和编制原则三、 试车的指导思想和应达到的标准四、 试车应具备的条件五、 试车的组织和指挥系统六、 试车原料和产品去向及进度安排七、 火炬气在线回收项目试车物料平衡情况八、 工艺技术及流程流程简述九、 燃料动力平衡十、 环境保护十一、安全技术和工业卫生十二、试车难点和对策十三、经济效益预测十四、其它需要说明和解决的问题一、 工程概况：1、项目背景及概述上海石化为达到节能降耗、保护环境的目的于2003年8月，建成投产了火炬气回收气柜项目，以求最大限度回收利用装置正常生产中排放的可燃气体。项目原设计是集中回收1乙烯、2乙烯、2芳烃、1炼油和2炼油联合装置、塑料部聚烯烃（PP）五套火炬系统中主火炬的火炬气，火炬气回收气柜项目主要包括：30000m3火炬气回收干式气柜一座、三台螺杆式压缩机、每套装置火炬各增设一座水封罐、火炬气回收气柜消防水泵房改造、气柜区域新建仪表控制室、变配电室、压缩机棚等，总占地面积约为7932m2，设计回收量10000 Nm3/hr，回收干气直接进炼化部干气管网。项目建成后气柜回收火炬气量，2004年为2.78万吨，2005年为2.89万吨，通过气柜回收火炬气，使上海石化炼化部减少了约2万吨/年LPG作为补充燃料气的用量。然而，2003年以来，随着上海石化大比例加工含硫原油，使2芳烃火炬、1炼油和2炼油联合装置火炬的火炬气H2S含量大大超过作为燃料气所规定的H2S含量，无法进已建气柜回收利用，而PP火炬由于粉尘及聚合物问题也无法进已建气柜回收利用，目前已建气柜仅回收1乙烯火炬、2乙烯火炬气，回收量为5000Nm3/hr，仍有2芳烃火炬、1炼油和2炼油装置5000 Nm3/hr的火炬气尚可回收。综上所述，石油化工企业的火炬系统是保证装置正常生产，处理装置开车、停车、运行事故和正常运行过程中排放的可燃气体的必要设施，是石油化工企业安全生产的重要手段。通过本项目的实施，可以最大限度地回收利用装置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。“火炬气回收气柜”项目是对中石化集团公司提出的“熄灭火炬、实现火炬气回收利用、降低炼油加工损失”节能要求的落实，也是实现上海石化股份有限公司“节能降耗、降本减费”目标的有效措施之一。上海石油化工股份有限公司通过新建上海石化增加火炬气回收能力项目的实施，将能带来良好的经济和社会效益，从而增强上海石油化工股份有限公司的竞争能力。因此本项目在经济上是合理的，在技术上亦是可行的。上海石化在线回收火炬气压缩机直送芳烃脱硫建设项目是直接从1#炼油，2#炼油，2#芳烃火炬气进水封罐回收支线接出管线进气柜新增压缩机系统，直送芳烃脱硫装置进行火炬气脱硫。同时从原有压缩机的分液罐（D-10）出口预留的头子引一管线至2芳烃联合装置内，供500800、1100单元使用。本装置主要由两套压缩机组而组成。其中包括两台螺杆压缩机、两台气液分离器、三台冷却器以及八台油泵。 上海石化火炬气在线回收项目由中国石化集团上海工程有限公司负责工程设计。项目于2006年6月完成可行性研究报告，2007年4月完成初步设计，2008年3月完成施工图设计。工程计划于2008年11月完成。 火炬气在线回收项目位于储运部二车间东北角，其北面为南随塘河路，东靠卫五路，南侧为二车间渣油罐区，西侧为二车间消防水池及泵房，总占地面积约为368m2。2、工艺流程石化企业的火炬设施是保证1#炼油，2#炼油，2#芳烃火炬气装置正常生产，处理装置开车、停车、事故状态和正常运行过程中排放的含硫火炬气的必要设施。为了最大限度地回收和利用装置正常生产过程中排放的火炬气，达到节约能源，降低成本，保护环境的目的，本次设计采用“水封罐压缩机芳烃脱硫工艺。装置正常生产时排放的火炬气不会冲破水封罐的水封，而是经过火炬回收支线进入气柜新增压缩机，通过压缩机压缩后送去芳烃脱硫。为了适应回收火炬气量的变化，共设置二台螺杆式压缩机，在正常情况下一台压缩机操作运行，另一台备用。回收量较大时，也可二台压缩机同时运行，以适应火炬气排放的需要。每台螺杆式压缩机的流量约3600Nm3/h，排气压力0.8Mpa。二、编制依据和编制原则1、编制依据（1）上海石油化工股份有限公司可行性研究设计委托书。（2）关于上海石化增加火炬气回收能力可行性研究报告的批复2、编制原则（1）严格执行国家和部颁的有关设计规定及标准、规范、法律和法规。（2）认真贯彻国家关于环境保护、劳动保护和工业卫生的法规和要求，做到“三废”治理，安全卫生等保障措施与工程建设三同时。（3）尽可能采用技术先进、安全可靠的工艺，充分考虑经济的合理性，并应适合国情。（4）树立安全第一，做到在满足生产的前提下，尽量节约工程用地，平面布置合理，配套设施安全实用。（5）深入研究，科学论证，实事求是的进行多方案比较，选择并推荐技术先进、经济合理的方案，为投资决策提供可靠的依据。（6）在本项目中注意节约投资、坚持“少投入、多产出、适时投入”的改造原则，提高改造项目的竞争能力。（7）充分依托上海石化原有的公用工程、用地、辅助设施等方面条件，挖掘其潜力，以减少工程投资，提高经济效益。（8）本项目机、电、仪三修等大修业务，应充分依托上海石化现有的维修机构、设施。 三、试车的指导思想和应达到的标准 1、试车的指导思想： 认真贯彻股份公司各项要求，坚持以人为本，各环节做到落实、分工负责、任务具体、统筹网络、统一指挥，实行“制定方案要细，单机试车要早、静设备管道吹扫要严，联动试车要全，投料试车要稳”的方针，高质量、高水平、低消耗、安全稳妥地试车。 2、试车应达到的标准： （1）、投料试车主要控制点正点到达，连续稳定运行，一次投料试车成功。 （2）、无重大设备、操作、火灾、人身伤亡、环保事故。 （3）、安全、环保、消防和工业卫生做到“三同时”，监测指标符合标准。 （4）、严格管理，做到各项工作有章可循、有案可查、降低各类消耗，以取得较佳的经济效益。 四、试车应具备的条件 1、工程中间交接完成，工程质量合格、遗留问题已经整改完毕，达到工完场地清。 2、联动试车完成，仪表调试、联锁调校已完成，DCS组态完成，设备已处于备用状态。 3、系统吹扫、清洗、气密完成，设备位号和管道介质名称、流向标志齐全。4、人员培训完成，经考核合格符合上岗操作条件。5、公用工程的供电、蒸汽、供氮、供风、供水、排水等已运行正常。 6、操作记录等工艺台帐已齐备。 7、开车方案、工艺卡片（暂定）、操作规程等基础资料已分发到岗位，事故处理预案已经制订并落实。 8、润滑油（脂）、备品备件准备齐全。 9、安全、消防、急救系统已完善。 10、通讯联络系统运行可靠。 11、试车指导人员已到场，试车方案得到有关技术部门的确认。 12、保运工作已经落实：保运队伍已经组成、人员佩带标志上岗；设备、工器具齐全；保运人员实行24小时值班。 五、试车的组织和指挥系统 为确保试车的一次成功，必须建立强有力的指挥组织机构。为此成立了试车领导小组，并相应成立了生产技术、安全环保、设备动力等专业小组，统一协调试车方案的执行。1、储运部火炬气在线回收项目试车领导小组组长：金文敏副组长： 陈华平、王为民、蒋建敏、王丽群组 员：刘金龙、王卫、曹建初、王文彬2、下设工作小组（生产技术组、设备安装组、安全技术组）生产技术组组 长：刘金龙副组长：王文彬、金永忠、计卫忠、冯军组 员：朱萍、方引华、潘秀华、王炳华、诸益忠设备安装组组 长：王卫副组长：童南仁、杨沈嵘、姚强、梁忠斌组 员： 吴军、史禾华、苏卫国、倪丽秋、周德荣、宋志强安全技术组组 长：曹建初副组长：陈铁台、季文荣、陆锡祥组 员：潘菊香、严懿、沈波、周雪彬六、试车原料和产品去向及进度安排1、 原料来源和产品去向本次试车接入2#芳烃、1#炼油、2#炼油火炬气，其组份大致如下：气体名称组分占百分比H2s2.3N213.17H251.97甲烷16.27乙烷6.12乙烯1.77丙烷3.34丙烯2.37正丙烷0.87反丁烯0.16C50.71其它0.672、 炬气回收系统操作工艺条件一览表气柜系统工艺控制指标：扫线介质： 氮气火炬气系统工艺控制指标：正常值 报警值 联锁值水封罐温度（）： 5 水封罐水封液位（mmH2O）： 1#炼油：650 2#炼油：650 2#芳烃：650 火炬放空气体温度（）： 60 60 65火炬放空气体压力（Mpa）： 0.42 0.42 0.4压力（Mpa）： 1.0循环水压力（Mpa）： 0.25 0.26 0.25压缩机密封气（Mpa）： 0.3 3、 回收气质量分析情况 回收气质量分析由质检中心负责，在压缩机进口、出口设取样点，分析频率初定为每周二次。分析项目为组分分析，重点在H2S。 试车阶段根据需要相应增加分析频率。4、 试车进度安排 火炬气在线回收项目试车共分三个阶段： 第一阶段：操作人员的培训及该工程项目的中间交接，主要是组织人员配合施工单位做好完整性检查，新增设备及配管的吹扫置换，新增设备的单机试运转等。时间：2008年11月15日前。 第二阶段为生产准备阶段：主要是进行管线系统吹扫、气密、仪表调试、联锁调校、油路试运转、氮气置换等开车准备工作。时间：2008年11月16日11月25日。第三阶段试车阶段：压缩机系统先进行单机试车，单机试车成功后再进行机组试车。时间：2008年11月2627日。压缩机开车按压缩机开停车方案实施。第四阶段投料试车阶段：压缩机系统试车成功后正式投用开始在线回收芳烃、炼油火炬气，向2#芳烃脱硫装置送回收火炬气。时间：2008年11月28日。七、火炬气在线回收项目试车视物料平衡情况。预计回收气量情况本次新建火炬气在线回收系统回收芳烃、炼油火炬排放的火炬气。试生产阶段预计回收气量2 t/h。附表： 预计回收气量（以目前火炬实际经常排放量估算）序号第二阶段（全部回收）回收火炬预计回收量1炼油1.2t/h2芳烃0.4t/h合计1.6 t/h八、工艺技术及流程流程简述原炼化部火炬气回收气柜项目建设时，已在芳烃火炬、炼油火炬系统中设立了用于回收火炬气的水封罐。装置正常运行时，设定其水封高度高于火炬气进入回收系统所需的压力，从而使火炬气进入回收管网。由于这两股排放气的H2S含量较高，无法用于单元锅炉及工业炉，故实际运行中，没有加以回收利用。为了实现这两股排放气的回收利用，在本项目中，将分别从该两个火炬系统中连接水封罐及回收总管的管线上，各引出一路新的管线，然后并入一根总管，经过滤后送至压缩机组（K-4、K-5）。压缩机的排气温度为8085、排气压力为0.8MpaG。压缩后的火炬气先送至气液分离器分液（F-001A/B），气相部分经后冷器（E-002）冷却至60后送往2芳烃联合装置干气脱硫系统。气液分离器中分离出来的凝液（主要为柴油），大部分经中间冷却器（E-001A/B）冷却至40后送回压缩机系统循环，少量凝液出于控制气液分离器液位的需要，将经液位控制阀就近排放至留有备用口的火炬分液罐。本项目中的压缩机为两台螺杆式压缩机，两台同时运行，采用单级压缩形式。为尽早实现回收火炬气，本项目采用了在线压缩机回收工艺，并在压缩机上游的总管上预留了两个头子，以便将来新增气柜建成后与气柜连接，改为气柜压缩机的工艺。本项目还将新增一条管线，用以连接2芳烃联合装置干气脱硫系统至2芳烃联合装置燃料气罐（FA-2111），以便所回收的火炬气经脱硫后，可送至燃料气系统供使用。另外，本项目中将原火炬气回收气送炼油化工部干气管网，改为直接送炼油化工部2芳烃联合装置燃料气管线，以解决火炬气回收气热值不稳而影响整个干气管网干气热值稳定问题。由此，将从原有压缩机的分液罐（D-10）出口预留的头子引一管线至2芳烃联合装置内，供500800、1100单元使用。 九、燃料动力平衡火炬气在线回收项目公用工程概况和消耗情况1. 公用工程概况（1）工业水规格压力：0.25MPaG温度：常温（2）循环冷却水规格 压力： 进水 0.45MPaG回水 0.25MPaG温度：进水 33回水 43（3）氮气压力：0.78MPaG温度：常温（4）仪表空气压力：0.75MPaG温度：常温露点：-40（在常压下）油含量：1.0mg/kg（5）电6kV：三相，50Hz380V：三相，50Hz220V：单相，50Hz（6）柴油压力：0.48MPaG温度：常温2. 公用工程消耗表2.4-1 公用工程消耗量序号名 称单位每小时消耗每年消耗备注(1)(2)(3)(4)(5)(6)公用工程工业水循环冷却水氮气仪表空气电6kV380V220V柴油m3m3Nm3Nm3KWKWKWKWm3580906030409003262030场地冲洗压缩机密封系统压缩机主电机压缩机油泵压缩机电加热器压缩机循环喷液 十、环境保护本工程投产可最大限度地将装置正常生产过程中或开停工、事故状态排放入火炬烧掉的可燃气体回收作燃料，可回收大量资源，降低物耗和能耗。在回收可燃气体的同时，可大量减少由于火炬燃烧排放的烟气，可明显减少对环境的污染。本装置改造后正常生产过程中排放的废物有废水及设备产生的工业噪声，无废气、废渣排放 1、 废水 本工程投产后生产过程产生废水量极少，排入原有地下集液罐内。2、废气装置正常操作下不会有废气排放。只有阀门泄漏造成的无组织排放，主要污染物是烃类气体，而且泄漏量少。3、废渣本工程投产后没有废渣产生。4、噪声本工程的噪声源主要来自压缩机和机泵，预计压缩机的噪声8891dBA。5、绿化与环境监测环境监测依托上海石化股份有限公司环境监测站和监测人员及监测设施，主要监测储罐附近大气中烯烃浓度。6、其它 本工程产生污染物较少，基本依托上海石化股份有限公司的现有设施来落实三废治理（如火炬系统及水质净化厂）投产后对当地环境不会造成污染。 十一、安全技术和工业卫生 1、试车安全指导原则2、“试车指导原则”前提：为保证试车及试车进入正常运行后符合职业卫生的要求、保护员工在试车和生产过程中的安全与健康、保护国家财产在试车过程中免遭损害和破坏、达到“安全第一，预防为主”以及不留隐患的目的，制订“试车安全指导原则”。3、“试车安全指导原则”的依据：1）、中石化（1994）安字331号文“关于印发中国石化总公司生产性建设项目职业安全卫生监督管理规定的通知”及“中国石化总公司生产性建设项目职业安全卫生监督管理规定”。2）、国家劳动部劳字（1988）48号文“颁发关于生产性建设工程项目职业安全卫生监督的暂行规定的通知”及附件“关于生产性建设工程项目职业安全卫生监察的暂行规定”。3）、上海市劳动局建设委员会沪劳保发（89）50号文“关于颁发上海市实施细则的通知”及“上海市生产性建设工程项目职业安全卫生监察的暂行规定实施细则”。4）、中石化职业安全卫生管理制度第三篇安全监督制度“三、生产性建设工程项目职业安全卫生监察工作制度”。4、为确保试车任务完成，必须认真贯彻落实各项规章制度，明确各级安全生产责任制。安全生产责任制制订并落实到人，责任清楚。5、建立健全车间各项安全管理制度、操作规程和关键生产装置安全防范措施。6、牢固树立“安全第一，预防为主”的思想，参加试车的全体员工认真学习，熟练掌握安全操作规程。7、针对火炬气回收气柜项目生产中易燃易爆和涉及各装置火炬系统安全排放的特殊要求，所以在试车过程中，自始至终提高安全意识，严格认真地做好各项工作。确保改造后开车一次成功，做到“六不开车”，具体内容如下：开车方案不落实不开车。开车条件不具备不开车。开车程序不清楚不开车。开车指挥不在场不开车。各项安全卫生设施没投入使用不开车。有了问题不及时解决不开车。 8、试车安全组负责监督检查，开车前各项安全指导原则的落实，做到：不发生一次违章、不发生人身伤害事故、不发生火灾、爆炸及污染事故、不发生操作事故，确保试车一次成功。 9、试车必须具备的安全条件 1）、试车方案齐全，安全防护监督要点明确，并用大字报形式贴在操作室墙上，使参加试车的全体员工明确自己的任务和责任。尤其对设计修改部分的情况应明确标出，做到人人掌握。 2）、消防设施完好，器材配备符合规定，位置恰当。将施工中的临时设施，如：脚手架、临时电源拆除、施工垃圾、余料撤离现场，做到工完料尽场地清。保证道路畅通，水量、水压能满足消防要求的同时，搞一次消防灭火、抢险、气防的演习。 4）、通讯系统投入使用后，优先保证生产指挥系统、消防系统和安全防护系统的畅通。 5）、仪表联锁、火灾报警系统、可燃气体检测系统和其他仪表调校并出合格书验收合格投入使用。 6）、装置防雷、防静电设施符合规范，数据测试合格投入使用。 7）、上岗员工已进行安全技术知识培训考核；经各主管部门考核合格后持证上岗；试车员工劳保着装符合要求。 8）、电缆沟在进入装置、厂房、变配电间、仪表控制室、生活设施时，用砂子和其它材料封死。 9）、重点部位设置警戒线。 10）、安全制度已经公布执行。 10、试车的安全卫生防护 1）、安全联锁系统 为了装置安全稳定运行，设置的联锁系统必须要求投用，并有联锁投用登记确认手续。 2）、紧急排放系统 当装置出现异常和发生紧急情况时，按操作法处理。 3）、报警、检测系统 在装置操作压力、温度、流量、液位超标时，发出报警信号，操作人员及时确认报警部位并处理。 4）、泄压、防爆、防尘系统 安全泄压保护系统包括安全阀、压力控制阀、紧急放散阀等设施要检查确认状态正确，以防止机泵设备、管线超压、泄漏、憋压、爆炸以及火灾事故的发生。 5）、消防系统 在干式气柜四周设置3门固定遥控高架水炮，压缩机附近设消火栓。另设一定数量的手提式和推车式干粉灭火器，控制室内设CO2灭火器，用于扑救初期火灾。火炬气在线回收项目建设前已将二车间东侧一座消防水池拆除，二车间消防系统已与烯烃部2乙烯消防系统并网，发生火灾情况时由烯烃部提供消防水。 6）、安全重点措施 安全监督的重点部位： a、压缩机 b、DCS控制室 防范事故措施：a、设有一定数量的可燃性气体检测探头、火灾手动按纽及扩音对讲系统。b、操作人员掌握紧急状态下（停水、停汽、停电）停车的技能。c、事故通讯、事故照明处于良好备用状态。d、严格执行机动车辆十大禁令，禁止机动车辆在装置区通行。e、保镖保运人员上岗，实行24小时跟踪。11、安全卫生防范措施 （1）、根据规范按火灾危险类别划定的危险区设防，储罐区和装置区均属甲类，并按此根据规范进行电气及仪表系统设备选型。（2）、根据规范进行平面布置，防火间距符合规范要求。（3）、本设施在压缩机等设备、法兰、阀门易泄漏场所设置气体探测报警仪进行监测；并设置火灾报警设施。 （4）、新压缩机系统设备、管道、建筑物采取必要的防静电，防雷设施。 （5）、设施界区内设有两个出口，控制室、值班室设有火警专线电话和调度电话，确保紧急情况下消防车、救护车、通讯的畅通。 （6）、配备供操作人员在必要时使用的防毒面具，防护服等个人劳防用品，加强个人保护。 （7）、采用DCS控制，确保操作安全。 （8）、为确保自动控制系统及消防系统安全正常运行，采用回路供电，并为仪表设置不间断电源（UPS）。 （9）、选用低噪声的机泵设备，并对噪声超过标准的设备设有适当的隔声措施。（10）、设施内的压力容器均应按照技术监督局对压力容器的要求，进行检验和验收。所有压力容器在使用前应根据压力容器安全监察机构颁布的规定进行申请登记取证后，才能投入使用和运行。十二、试车难点和对策1、火炬气新增直送芳烃脱硫系统流程不复杂但联锁较多涉及到水封罐、压缩机等。由于涉及到各装置火炬气的安全排放和回收；同时火炬气含氢气及各种组分碳氢化合物，具有易燃易爆的特性，因此对于自控系统的可靠性、安全性要求较高。对策：加强操作工DCS的培训2、本次新增压缩机和原有压缩机有区别，集成度较高。对策：请有关压缩机设备专家指导试车。十三、经济效益预测按照北京院初步设计回收量以1.752万吨/年（2吨/小时）考虑。燃料气单价以1200元/吨（股份公司内供甲烷氢燃料单价）计算。年收入为1.752万吨/年*1200元/吨=2100万元。成本分析：序号项目单耗（小时）价格年费用1电（度）9380.53（元/度）435万2循环水（吨）951.24（元/吨）103万3氮气（Nm3）600.64（元/Nm3）33.6万4仪表风（Nm3）300.2（元/Nm3）5.256万合计576.856万如果不计算人员工资费用、设备折旧及大修费、管理费用，气柜项目经济效益=2100-578.856=1521.144万元/年。十四、其它需要说明和解决的问题1、由于本次改造后是直接接受装置来火炬气，对自动化控制要求较高，同时如何和芳烃协调好火炬气的输送还要在工作中不断的积累经验。2、本次改造后，各火炬仍作为生产装置紧急排放通道，点火系统的可靠性是装置及火炬回收系统安全的保证。第 13 页 共 13 页